Detail předmětu

Electric Drive Systems 2

FEKT-MPA-ED2Ak. rok: 2024/2025

Definice a vzájemné matematické vztahy veličin v elektromagnetismu, Ampérův zákon, Faradayův indukční zákon, Hopkinsonův zákon. Magnetické materiály používané v elektromotorech. Základní principy elektromechanické přeměny platné pro všechny druhy elektromotorů. Stejnosměrný motor s cizím buzením nebo s buzením permanentními magnety, třífázový synchronní motor s buzením permanentními magnety s harmonickými napájecími proudy a harmonickým indukovaným napětím, třífázový synchronní motor s buzením permanentními magnety s obdélníkovými průběhy napájecích proudů a obdélníkovým průběhem indukovaného napětí (tj. BLDC motor), asynchronní motor s kotvou nakrátko, spínaný reluktanční motor, synchronní reluktanční motor. 

 

 

 

 

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Vstupní znalosti

Znalost středoškolské matematiky a vysokoškolské matematiky na úrovni bakalářského studia, dobré chápání geometrické interpretace pojmů derivace, neurčitý integrál a určitý integrál.

 

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Hodnocení numerických cvičení - max. 30 bodů. Zkouška z předmětu je ústní - max. 70 bodů.
Numerická cvičení jsou povinná. 

Učební cíle

Porozumění základní problematice elektromagnetismu. Pochopení principů činnosti a základních fyzikálních i matematických souvislostí potřebných k analýze vlastností jednotlivých typů motorů používaných v elektromobilech. Praktické vzájemné srovnání vlastností těchto motorů s použitím uvedených fyzikálních a matematických souvislostí. 


  1. Student chápe základní veličiny elektromagnetismu a zná jejich matematické souvislosti.
  2. Student se orientuje v magnetických materiálech používaných v elektrických motorech, rozumí jejich jednotlivým technickým parametrům a jejich vlivu na vlastnosti stroje. 
  3. Student rozumí vztahům mezi energií, okamžitým výkonem a činným výkonem, dále vztahu mezi mechanickým výkonem, momentem a otáčkami a vztahu mezi elektrickým výkonem, napětím a proudem.
  4. Student rozumí základním souvislostem elektro-mechanické přeměny a dokáže je aplikovat na rotační elektromotor.
  5. Student rozumí konstrukci a principu činnosti stejnosměrného motoru a umí matematicky objasnit jeho momentově-otáčkovou charakteristiku (motor s cizím buzením nebo s buzením permanentními magnety). Chápe jeho výhody a nevýhody v souvislosti s mapou účinnosti.
  6. Student rozumí konstrukci a principu činnosti asynchronního motoru, dokáže se matematicky postupně dopracovat k jeho závislosti momentu na skluzovém kmitočtu. Student chápe podstatné fyzikální souvislosti ovlivňující vlastnosti motoru. Student rozumí základním principům řízení motoru, orientuje se v problematice ztrát a rozumí příčinám konkrétní podoby mapy účinnosti.
  7. Student rozumí synchronním strojům s permanentními magnety (PMSM, BLDC), chápe souvislosti, které umožňují porozumět návrhu i vlastnostem strojů. Student rozumí příčinám konkrétní podoby mapy účinnosti.
  8. Student rozumí reluktančním strojům, chápe omezení způsobená indukčností vinutí, dokáže vysvětlit výhody a nevýhody reluktančních strojů.
  9. Student dovede srovnat výhody a nevýhody, mapy účinnosti a další užitné parametry jednotlivých výše jmenovaných elektromotorů a rozumí také důvodům těchto faktů. 

Základní literatura

Pyrhonen, J. Hrabovcova, V., Semken, R. S., Electrical Machine Drives Control - An Introduction, John Wiley and Sons Ltd, 2016, 9781119260455 (EN)
Sul, S-K., Control of Electric Machine Drive Systems, John Wiley & Sons Inc. 2011 , ISBN 978-0-470-59079-9 (EN)
Veltman A., Doncker, R. W. Pulle, D. W. Fundamentals of Electrical Drives, Netherlands: Springer, 2007. ISBN 978-1-4020-5504-1 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-AEE magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení odborného základu

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor