čeština

Absolvent předmětu je schopen:
- analyzovat elektromagnetické pole v asynchronním a synchronním stroji pomocí metod odporových sítí,
- analyzovat elektromagnetické pole v asynchronním a synchronním stroji pomocí MKP,
- optimalizovat elektrický stroj z elektromagnetické pohledu,
- popsat problematiku šíření tepla a chlazení v elektrickém stroji,
- sestavit tepelnou síť elektrického stroje,
- analyzovat rozložení teploty v elektrickém stroji,
- optimalizovat elektrický stroj z tepelného pohledu.

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.

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

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Přednášky:
1. Úvod do problematiky, motivace, základní elementy 2D odporových sítí
2. Sestavení odporové sítě pro elektrický stroj, výpočet magnetické indukce ve vzduchové mezeře, výpočet indukovaného napětí.
3. Výpočet parametrů elektrického stroje z odporové sítě.
4. Využití numerických metod pro analýzu elektrických strojů
5. Modelování a výpočet asynchronního stroje v ANSYS Maxwell
6. Modelování a výpočet synchronního stroje v ANSYS Maxwell
7. Úvod do problematiky tepelných výpočtů elektrických strojů.
8. Základní formy přenosu tepla.
9. Úvod do problematiky proudění v elektrických strojích.
10. Modelování hydraulických obvodů elektrických strojů.
11. Výpočty tepelných odporů jednotlivých částí elektrických strojů.
12. Metoda tepelných sítí.
13. Tepelný výpočet elektrického stroje v přechodném stavu.

Počítačová a numerická cvičení:
1. Výpočet odporových sítí
2. Sestavení odporové sítě pro elektrický stroj, výpočet magnetické indukce ve vzduchové mezeře a výpočet indukovaného napětí v Matlab.
3. Výpočet parametrů elektrického stroje z odporové sítě v Matlab
4. Seznámení s Ansys Maxwell
5. Modelování a výpočet asynchronního stroje v Ansys Maxwell
6. Modelování a výpočet synchronního stroje v Ansys Maxwell
7. Základní výpočty přenosu tepla.
8. Výpočet součinitelů přestupu tepla.
9. Výpočty hydraulických okruhů.
10. Výpočty tepelných odporů.
11. Výpočet oteplení transformátoru.
12. Výpočet oteplení točivých elektrických strojů.
13. Tepelný výpočet elektrických strojů v programu ANSYS.

Prohloubení znalostí návrhu elektrických strojů se zaměřením na elektromagnetický a tepelný výpočet. Student po absolvování předmětu by měl být schopen optimalizovat elektrický stroj nejen z pohledu elektromagnetického pole, ale i pole teplotního.

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

ÇENGEL, Yunus A. a Afshin J. GHAJAR, 2015. Heat and mass transfer. Fifth edition. New York, NY: McGraw Hill Education. ISBN 00-733-9818-7. (EN)
Greg C. Stone , Ian Culbert , Edward A. Boulter , Hussein Dhirani, Electrical Insulation for Rotating Machines : Design, Evaluation, Aging, Testing, and Repair, ISBN 9781118057063 (EN)
PYRHONEN, Juha., Tapani JOKINEN a Valeria. HRABOVCOVÁ, 2014. Design of rotating electrical machines. Second edition. Chichester, West Sussex, United Kingdom: Wiley. ISBN 9781118581575. (EN)
Wei Tong, Mechanical Design of Electric Motors, ISBN 9781420091434 (EN)
Yunus Cengel, Afshin Ghajar, Heat and Mass Transfer: Fundamentals and Applications, ISBN 978-0073398181 (CS)