Detail předmětu

Dynamika elektrických strojů

FSI-RDMAk. rok: 2020/2021

Základní pojmy elektromechanické přeměny energie. Soustavy s více budícími cívkami, s lineárním a otáčivým pohybem, dynamické rovnice elektromechanické soustavy. Matematický model asynchronního stroje, synchronního stroje a reluktančního stroje.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Radoslav Cipín, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky (ÚMTMB)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit princip elektromechanické přeměny energie,
- odvodit vztah pro sílu a moment lineární a nelineární elektromechanické soustavy s posuvným a otáčivým pohybem a řešit jednoduché příklady,
- sestavit dynamické rovnice libovolné elektromechanické soustavy,
- sestavit dynamické rovnice asynchronního a synchronního stroje,
- vysvětlit transformaci souřadnic,
- napsat pohybové rovnice stejnosměrných, asynchronních, synchronních a reluktančních strojů a řešit přechodné jevy v elektrických strojích v programu Matlab Simulink.

Prerekvizity

Student by měl být schopen:
- vysvětlit základní zákony elektromagnetismu, řešit stejnosměrné a střídavé obvody se soustředěnými parametry a obvody magnetické,
- derivovat funkce jedné a více proměnných včetně derivací parciálních,
- integrovat funkce jedné,
- řešit přechodné děje v lineárních a nelineárních obvodech v programu MATLAB Simulink,
- vysvětlit princip činnosti a vlastnosti elektromagnetu, transformátoru, asynchronního stroje, synchronního stroje a stejnosměrného stroje.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Základní principy a teorie k předmětu Dynamika elektrických strojů je probíráná na přednáškách. Cvičení jsou zaměřena na praktické zvládnutí probírané látky.

Způsob a kritéria hodnocení

Tři písemné testy po pěti bodech.
Pět mini projektů po jednom bodu.

Udělení zápočtu je podmíněno dosažením minimálně osmi body z písemných testů a odevzdáním pěti vypracovaných mini projektů.

Písemná závěrečná zkouška je za osmdesát bodů.

Celkem je možné dosáhnout sta bodů.

Pro udělení zkoušky student musí mít udělen zápočet a v součtu mít minimálně padesát bodů.

Učební cíle

Dát studentům základní znalosti z elektromechanické přeměny energie, naučit je sestavit pohybové rovnice elektromechanických soustav a ukázat možnosti jejich řešení. Seznámit studenty s problematikou matematického popisu elektrických strojů a porozumění jejich funkčnímu principu.

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

Účast na přednáškách je povinná.
Účast na cvičeních je nepovinná.

Základní literatura

Chee-Mun Ong: Dynamic Simulation of Electric Machinery
Majmudar, H.:Elektromechanical Enargy Conversion,England Allynana Bacon
Měřička, Zoubek:Obecná teorie elektrického stroje,SNTL Praha

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-MET-P magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radoslav Cipín, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do elektromagnetických obvodů.
2. Statická soustava dvou a více cívek, matematický model transformátoru.
3. Náhradní zapojení transformátoru a jeho transformace. Identifikace elektrických parametrů.
4. Vznik síly a momentu v elektromagnetických obvodech, matematický model elektromagnetu.
5. Pohyblivá soustava dvou a více cívek, matematický model resolveru.
6. Matematický model stejnosměrného stroje.
7. Matematický model asynchronního stroje v přirozených souřadnicích.
8. Transformace souřadnic.
9. Matematický model asynchronního stroje v obecných rotujících souřadnicích.
10. Analýza ustáleného a dynamického chodu asynchronního stroje.
11. Matematický model synchronního stroje.
12. Analýza ustáleného a dynamického chodu synchronního stroje.
13. Matematický model reluktančního stroje.

Cvičení

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radoslav Cipín, Ph.D.

Osnova

1. Výpočty magnetických obvodů.
2. Výpočty magnetických obvodů.
3. Výpočty magnetických obvodů.
4. Výpočty magnetických obvodů.
5. Měření a simulace transformátoru.
6. Výpočty a simulace elektromagnetu.
7. Simulace resolveru
8. Simulace asynchronního stroje.
9. Simulace asynchronního stroje.
10. Simulace asynchronního stroje.
11. Simulace synchronního stroje.
12. Simulace synchronního stroje.
13. Simulace reluktančního stroje.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz