Detail předmětu

Electrical Machines

FEKT-CESBAk. rok: 2012/2013

Základní zákony a vztahy používané v teorii elektrických strojů. Magnetické obvody elektrických strojů. Základní napěťové rovnice, náhradní schémata, fázorové diagramy, zapojení jednotlivých druhů el. strojů. Energetická bilance, určení ztrát a účinnosti. Výpočet momentu. Provozní vlastnosti jednotlivých druhů el. strojů.Nesymetrické zatížení. Vliv vyš ších harmonických. Základní charakteristiky. Zvláštnosti při provozu jednotlivých druhů strojů.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky (UVEE)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí se základními problémy elektromechanické přeměny energie, základními částmi elektrických strojů a principy jejich činnosti. Jednofázové a vícefázové transformátory. Hodinový úhel, paralelní chod. Trojfázový asynchronní motor. Vznik točivého magnetického pole,momentová charakteristika, spouštění asynchronních motorů. Jednofázový asynchronní motor. Trojfázový asynchronní motor na jendnofázové síti. Princip činnosti a základní rovnice synchronního stroje. Synchronní stroj s hladkým rotorem. Synchronní stroj s vyniklými póly. Fázování generátoru na síť. Princip činnosti a základní rovnice stejnosměrného stroje. Stejnosměrné generátory a jejich vlastnosti. Stejnosměrné motory a jejich vlastnosti.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Kontrolní testy - 20 bodů
Laboratorní a počítačové cvičení - 15 bodů
Závěrečná písemná zkouška - 65 bodů

Osnovy výuky

1. Základní zákony a vztahy používané v teorii elektrických strojů.
2. Princip elektromechanické přeměny energie.
3. Transformátory. Ideální transformátor, reálný transformátor, základní rovnice.
4. Princip činnosti a konstrukce výkonových transformátorů
5. Trojfázové transformátory, zapojování vinutí, paralelní chod.
6. Magnetický obvod a vinutí elektrických strojů točivých. Princip činnosti Asynchronního stroje, vznik točivého pole.
7. Náhradní obvod, základní rovnice a momentová charakteristika.
8. Spouštění trojfázových asynchronních motorů na síť, regulace otáček.
9. Jednofázový asynchronní motor. Trojfázový asynchronní motor na jednofázové síti.Vliv vyšších harmonických.
10. Synchronní stroj. Princip činnosti, konstrukční provedení.
11. Teorie stroje s hladkým rotorem. Momentová charakteristika, synchroní stroj pracující do samostatné zátěže a paralelně se sítí.
12. Stejnosměrné stroje.Princip činnosti a konstrukční provedení, odvození základních rovnic.
13. Provozní vlastnosti stejnosměrných strojů v ustáleném režimu.

Učební cíle

Seznámit studenty s principem činnosti a provozními vlastnostmi transformátorů, asynchronních strojů, stejnosměrných strojů a synchronních strojů. Získané teoretické vědomosti ověřit v laboratoři měřením provozních vlastností elektrických strojů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Fitzgerald,Kingsley,Kusko::Electric Machinery,McGraw-Hill
Měřička,Haňka,Voženílek.::Elektrické stroje,ČVUT Praha
O'Kelly:Performance and Control of Electrical Machines,McGraw-Hill

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BC bakalářský

    obor BC-SEE , 2 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc.

Osnova

1. Základní zákony a vztahy používané v teorii elektrických strojů.
2. Princip elektromechanické přeměny energie.
3. Transformátory. Ideální transformátor, reálný transformátor, základní rovnice.
4. Princip činnosti a konstrukce výkonových transformátorů
5. Trojfázové transformátory, zapojování vinutí, paralelní chod.
6. Magnetický obvod a vinutí elektrických strojů točivých. Princip činnosti Asynchronního stroje, vznik točivého pole.
7. Náhradní obvod, základní rovnice a momentová charakteristika.
8. Spouštění trojfázových asynchronních motorů na síť, regulace otáček.
9. Jednofázový asynchronní motor. Trojfázový asynchronní motor na jednofázové síti.Vliv vyšších harmonických.
10. Synchronní stroj. Princip činnosti, konstrukční provedení.
11. Teorie stroje s hladkým rotorem. Momentová charakteristika, synchroní stroj pracující do samostatné zátěže a paralelně se sítí.
12. Stejnosměrné stroje.Princip činnosti a konstrukční provedení, odvození základních rovnic.
13. Provozní vlastnosti stejnosměrných strojů v ustáleném režimu.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc.

Osnova

1. Zásady bezpečnosti při práci s elektrickými točivými stroji.
2. Seznámení s hlavními částmi elektrických strojů.
3. Zkouška transformátoru naprázdno a nakrátko.
4. Zapojení vinutí transformátoru, měření účinnosti, zatěžovací charakteristika.
5. Trojfázový asynchronní motor. Zapojování vinutí. Zkouška naprázdno a nakrátko, určení parametrů náhradního obvodu.
6. Měření momentové charakteristiky asynchronního motoru.
7. Metody spouštění asynchronního motoru.
8. Synchronní stroj. Fázování synchronního generátoru na síť.
9. Měření zatěžovacích charakteristik.
10. Určení parametrů náhradního stroje s hladkým rotorem a stroje s vyniklými póly.
11. Stejnosměrný stroj. Měření charakteristiky naprazdno. Nabuzení derivačního dynama.
12. Připojení stejnosměrného motoru na síť. Regulační charakteristiky stejnosměrných motorů.
13. Zápočet.