Detail předmětu

Vybrané statě z elektrotechniky

FSI-RE0Ak. rok: 2024/2025

Základní zákony elektrotechniky aplikované na elektrické stroje. 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 vyšších harmonických. Základní charakteristiky. Zvláštnosti při provozu jednotlivých druhů strojů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

2

Garant předmětu

doc. Ing. Ondřej Vítek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky (ÚMTMB)

Vstupní znalosti

Základní zákony a pojmy z elektrotechniky a mechaniky. Třífázové soustavy.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Kontrolní testy - 20 bodů
Laboratorní a počítačové cvičení - 15 bodů
Závěrečná písemná zkouška - 65 bodů
Účast na cvičení je povinná.

Učební cíle

Předmět je určen pro studenty, kteří absolvovali bakalářské studium na jiném oboru strojní fakulty než obor mechatronika. Cílem je 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.
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.

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 N-MET-P magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ondřej Vítek, Ph.D.

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. Ondřej Vítek, Ph.D.

Osnova

1. Bezpečnosti při práci v laboratoři a seznámení s hlavními částmi elektrických strojů.
2. Princip měření momentu, dynamometr.
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.