Detail předmětu
Electric Drive Systems 1
FEKT-MPA-ED1Ak. rok: 2025/2026
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
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
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.
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.
- Student chápe základní veličiny elektromagnetismu a zná jejich matematické souvislosti.
- Student se orientuje v magnetických materiálech používaných v elektrických motorech, rozumí jejich jednotlivým technickým parametrům a jejich vlivu na vlastnosti stroje.
- 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.
- Student rozumí základním souvislostem elektro-mechanické přeměny a dokáže je aplikovat na rotační elektromotor.
- 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.
- 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.
- 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.
- Student rozumí reluktančním strojům, chápe omezení způsobená indukčností vinutí, dokáže vysvětlit výhody a nevýhody reluktančních strojů.
- Student dovede srovnat výhody a nevýhody, mapy účinnosti a další užitné parametry jednotlivých výše jmenovaných elektromotorů a rozumí také důvodům těchto faktů.
Základní literatura
Hendershot, J. R. Jr., Miller, T.J.E.: Design of Brushless Permanent-Magnet Machines. Motor Design Books LLC; Second Edition, 2010. ISBN 978-0984068708 (EN)
Pyrhonen J., Jokinen T., Hrabovcova V.: Design of Rotating Electrical Machines, 2nd edition, Wiley, 2013. ISBN: 978-1118581575 (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program MPA-AEE magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný