Detail předmětu

Silnoproudá a přístrojová elektrotechnika

FEKT-BPC-SPEAAk. rok: 2022/2023

Rozvodné soustavy, trojfázové systémy a připojování spotřebičů s ohledem na lékařské aplikace. Problematika jištění a chránění.
Stejnosměrné a střídavé napájecí zdroje, usměrňovače, stabilizátory. Elektrochemické zdroje. Záložní zdroje.
Vlastnosti a konstrukce elektrických strojů a přístrojů – transformátory, generátory, střídavé a stejnosměrné točivé stroje.
Bezpečnost konstrukce elektrických zařízení.
Aplikace vysokých napětí v biomedicínských aplikacích - lasery, fotonásobiče, rentgenky, piezoelektrické členy. Zesilovače pro vysoká napětí.
Elektromagnetická kompatibilita.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Ing. Jiří Sekora, MBA

Zajišťuje ústav

Ústav biomedicínského inženýrství (UBMI)

Výsledky učení předmětu

Posluchač získá základní vědomosti o funkci a o vlastnostech nejčastějších silnoproudých elektrických přístrojů a strojů.

Prerekvizity

Jsou požadovány základy elektroniky a znalosti na úrovni středoškolského studia a znalosti z absolvovaných předmětů.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

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

V průběhu semestru je hodnocena účast a aktivita na laboratorních cvičení, při kterých může student získat až 30 bodů do celkového hodnocení. Získané znalosti ověřuje závěrečný test s celkovou váhou 70 bodů. Bližší informace specifikuje aktualizovaná vyhláška garanta předmětu vydávaná před začátkem příslušného semestru.

Osnovy výuky

Přednášky
1. Rozvodné soustavy, trojfázové systémy a připojování spotřebičů s ohledem na lékařské aplikace. Problematika jištění a chránění.
2. Stejnosměrné a střídavé napájecí zdroje, usměrňovače, stabilizátory. Elektrochemické zdroje. Záložní zdroje.
3. Vlastnosti a konstrukce elektrických strojů a přístrojů – transformátory, generátory, střídavé a stejnosměrné točivé stroje.
4. Bezpečnost konstrukce elektrických zařízení.
5. Aplikace vysokých napětí v biomedicínských aplikacích - lasery, fotonásobiče, rentgenky, piezoelektrické členy. Zesilovače pro vysoká napětí.
6. Elektromagnetická kompatibilita.

Laboratorní cvičení
Úvod do laboratorních úloh, seznámení s přístrojovým vybavením laboratoře
Základní elektrotechnické součástky v obvodech střídavého proudu, přechodné děje
Konstrukce jednoduchého usměrňovače a měření jeho vlastností
Stabilizovaný zdroj napětí
Vlastnosti elektrochemických zdrojů
Vlastnosti síťového transformátoru
Testování elektrické bezpečnosti přístrojů ve zdravotnictví
Krokové motory pro robotické medicínské aplikace
Měření vlastností spínaných zdrojů
Oddělené napájení pro plovoucí vstupy a výstupy přístrojů a optočleny

Učební cíle

Cílem je získání základních poznatků o silnoproudých elektrotechnických zařízeních. Součástí je praktická zkušenost s napájecími zdroji, usměrňovači a konstrukcí elektrických a elektronických přístrojů. Získání znalostí o rozvodných soustavách, připojování spotřebičů a jejich chráněním.

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

Laboratorní cvičení, zápočtový test.

Základní literatura

Havelka, O. a kol.: Elektrické přístroje, SNTL, 1985 (CS)
Měřička,J., Hamata,V., Voženílek, P.: Elektrické stroje, ČVUT Praha, 1994 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-BTB bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jiří Sekora, MBA

Osnova

Rozvodné soustavy, trojfázové systémy a připojování spotřebičů s ohledem na lékařské aplikace. Problematika jištění a chránění.
Stejnosměrné a střídavé napájecí zdroje, usměrňovače, stabilizátory. Elektrochemické zdroje. Záložní zdroje.
Vlastnosti a konstrukce elektrických strojů a přístrojů – transformátory, generátory, střídavé a stejnosměrné točivé stroje.
Bezpečnost konstrukce elektrických zařízení.
Aplikace vysokých napětí v biomedicínských aplikacích - lasery, fotonásobiče, rentgenky, piezoelektrické členy. Zesilovače pro vysoká napětí.
Elektromagnetická kompatibilita.

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jiří Sekora, MBA
Ing. Lukáš Hrbotický
Ing. Martin Mézl, Ph.D.
Ing. Martin Králík

Osnova

1. Úvod do laboratorních úloh. Seznámení se přístrojovým vybavením laboratoře.
2. Základní elektrické pasivní součástky v obvodech střídavého proudu, přechodové jevy.
3. Konstrukce a měření na jednocestném usměrňovači napětí, změna typu zátěže.
4. Konstrukce a měření na dvojcestném usměrňovači napětí, změna typu zátěže.
5. Stabilizovaný zdroj napětí – měření zatěžovací charakteristiky.
6. Vlastnosti elektrochemických zdrojů.
7. Automatický nabíječ akumulátorů pro zdravotnické přístroje.
8. Měření převodní a zatěžovací charakteristiky jednofázového transformátoru.
9. Testování elektrické bezpečnosti přístrojů ve zdravotnictví.
10. Krokové motory pro robotické medicínské aplikace.
11. Měření vlastností spínaných zdrojů.
12. Oddělovací transformátory a optočleny.
13. Test a náhradní cvičení.