Detail předmětu

Elektrotechnika výrobních strojů

FSI-GEVAk. rok: 2024/2025

Předmět seznamuje studenty se základní problematikou elektrického vybavení výrobních strojů, zařízení a systémů. Jedná se o všeobecné požadavky na elektrickou výzbroj výrobních strojů, bezpečnostní požadavky a výklad principů činnosti nejdůležitějších akčních členů pohonů. Studenti se též seznámí s metodikou návrhu jednotlivých částí elektrické výzbroje a vedením elektrotechnické dokumentace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Rostislav Huzlík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav výrobních strojů, systémů a robotiky (ÚVSSR)

Vstupní znalosti

Diferenciální rovnice, Laplaceova transformace, základy dynamiky mechanizmů, základy teorie elektrických strojů a přístrojů, schémata a funkce měničů elektrické energie.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínky udělení zápočtu:
1. Absolvování všech cvičení (100% účast) a splnění zadaných podmínek průběžné kontroly studia (konkretizace ve cvičení).
2. Zpracování zadané domácí práce.
Zkouška:
Zkouška je kombinovaná, má písemnou a ústní část a prověřuje komplexní znalosti studenta z předmětu.
Kontrolovanou výukou je cvičení. Cvičení jsou povinná. Je kontrolována přítomnost na cvičení a je přezkušována úroveň znalostí formou řešení praktických úloh. Zameškanou výuku musí student absolvovat s jinou skupinou, nebo ve vyjímečných případech zadáním domácí práce na příslušné téma. Úroveň zpracování této práce je vyhodnocena vyučujícím.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se současným stavem a možnostmi, které poskytuje technika elektrických strojů pro aplikace ve výrobních strojích a zařízeních. Úkolem předmětu je dosažení základních znalostí na takové úrovni, aby studenti byli schopni aplikovat výše uvedená zařízení a jejich komponenty ve své profesi a orientovat se v široké tržní nabídce jednotlivých výrobců.
Získané znalosti a dovednosti umožňují studentům zvládnout na vysoké odborné úrovni konstrukční návrh současných výrobních strojů, zařízení a systémů a to jak po stránce mechanické, tak i po stránce elektrické.

Základní literatura

KOBRLE, Pavel a Jiří PAVELKA. Elektrické pohony a jejich řízení. 3. přepracované vydání. V Praze: České vysoké učení technické, 2016. ISBN 978-80-01-06007-0. (CS)
SOUČEK, Pavel. Servomechanismy ve výrobních strojích. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2004. ISBN 80-01-02902-6. (CS)
ZAHRADNÍK, Jiří. Elektrická výzbroj obráběcích strojů. V Plzni: Západočeská univerzita, 2006. ISBN 80-7043-494-5. (CS)

Doporučená literatura

DRURY, Bill. Control techniques drives and controls handbook, 2nd edition. IET, 2001. (CS)
PYRHONEN, Juha, Valeria HRABOVCOVÁ a Scott SEMKEN. Electrical machine drives control: an introduction. Chichester, West Sussex, United Kingdom: Wiley, 2016. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-VSR-P magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný

  • Program C-AKR-P celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    specializace CLS , 1 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Rostislav Huzlík, Ph.D.

Osnova

1. Všeobecné požadavky na elektrickou výzbroj výrobních strojů a zařízení. Elektrické prvky na výrobních strojích. Napájecí soustavy
2. Dimenzování pohonů - třídy zatížení, výpočty
3. Spínání a jištění elektrických zařízení, kabeláž
4. Základní postupy zajištění bezpečnosti obecných elektrických zařízení.
5. Pravidla tvorby dokumentace a normativní požadavky na elektroinstalaci obráběcích strojů (bezpečnost, EMC apod.).
6. Funkční bezpečnost, safety požadavky na pohony
7. Základní typy měničů pro řízení stejnosměrných i střídavých motorů a jejich možné varianty
8. EC motory a stejnosměrné motory - charakteristiky, vlastnosti, matematický popis
9. Asynchronní motor - vlastnosti, charakteristiky, matematický popis
10. Synchronní motor - vlastnosti, charakteristiky, reluktanční motory, matematický popis
11. Speciální motory - krokové motory, jednofázový stroj, lineární synchronní a asynchronní motor
12. Možnosti řízení pohonů (proudová, rychlostní, polohová regulace), řízení stejnosměrného motoru a EC motoru
13. Skalární řízení a vektorové řízení asynchronního motoru, Přímé řízení momentu, Řízení synchronních motorů (vektorové, skalární).

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Rostislav Huzlík, Ph.D.

Osnova

1. Návrh (výběr) vybraných motorů elektrických strojů při proměnném zatížení ekvivalentními metodami
2. Návrh pohonu pomocí softwaru
3-4. Kompletní návrh pohonu včetně volby všech komponent
5. Elektrická instalace pracovních strojů, elektrická instalace v průmyslových rozvodech, zásady vedení elektrotechnické dokumentace
6-12. Simulace elektrických pohonů - Simulink
13. Ukázka nastavení pohonů