Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FEKTZkratka: PP-SEEAk. rok: 2015/2016
Program: Elektrotechnika a komunikační technologie
Délka studia: 4 roky
Akreditace od: 25.7.2007Akreditace do: 31.12.2020
Profil
Cílem postgraduálního doktorského studia je výchova k vědecké práci v oboru silnoproudé elektrotechniky a elektroenergetiky. Absolventi se uplatní jednak na vědecké a výzkumné dráze, včetně průmyslového vývoje, jednak jako vědecko-pedagogičtí pracovníci na vysokých školách a rovněž ve vyšších manažerských funkcích
Klíčové výsledky učení
Absolvent získá vysoké teoretické znalosti a naučí se samostatně řešit složité vědecké a technické úkoly Absolvent je připraven k dalšímu odbornému růstu s vysokou mírou adaptibility Absolventi se uplatní jednak na vědecké a výzkumné dráze, včetně průmyslového vývoje, jednak jako vědecko-pedagogičtí pracovníci na vysokých školách a rovněž ve vyšších manažerských funkcích
Profesní profil absolventů s příklady
Absolvent získá vysoké teoretické znalosti, osvojí si základy vědecké práce a naučí se samostatně řešit složité problémy z oblasti vědy a techniky, s využitím celosvětových informačních zdrojů v daném oboru. Absolvent je připraven k dalšímu vědeckému a odbornému růstu s vysokou mírou adaptibility a najde široké společenské uplatnění jednak v oblasti vědy a výzkumu, včetně výzkumu a vývoje v průmyslových společnostech, a to i jako perspektivní pracovník pro vyšší manažerské funkce, jednak i jako vědecko-pedagogický pracovník na technických univerzitách.
Garant
doc. Dr. Ing. Miroslav Patočka
Vypsaná témata doktorského studijního programu
Téma se zabývá metodami analýzy rychlých zapínacích a vypínacích procesů spínacích tranzistorů ve výkonové elektronice. Součástí tématu je výzkum v oblasti snímačů proudu s šířkou pásma alespoň 150 MHz. Vedle teoretického návru několika typu snímačů bude třeba experimentální ověření přesnosti a kvality jejich výstupních signálů. Předpokládá se aplikace v silových obvodech s tranzistory IGBT, MOSFET a extrémně rychlými tranzistory SiC-MOSFET.
Školitel: Vorel Pavel, doc. Ing., Ph.D.
Asynchronní motor malého výkonu jako zvláštní provedení elektrického stroje. Parametry, charakteristiky, možnosti použití. Teoetická a experimentální analýza motoru. Návrh a ověření parametrů na funkčním vzorku.
Školitel: Hájek Vítězslav, prof. Ing., CSc.
Diagnostika izolačního stavu zařízení určených pro VN a VNN je moderní metodou umožňující neinvazivním způsobem lokalizovat místo poruchy, přinést komplexní informaci o izolačním stavu nebo určit míru rušení při provozu testovaného objektu. Částečné výboje způsobují postupnou degradaci izolace prostřednictvím elektrických, erozivních, chemických a tepelných účinků – tím snižují její životnost, spolehlivost a způsobují elektromagnetické rušení. Práce je zaměřena na diagnostiku vnějších, vnitřních a povrchových částečných výbojů u zařízení napájených střídavým napětím o frekvencí 50 Hz a maximální efektivní hodnotě 300 kV, dále pak na analýzu naměřených výsledků a tvorbu pomocných laboratorních přípravků.
Školitel: Orságová Jaroslava, doc. Ing., Ph.D.
Téma je zaměřeno na výzkum elektrických strojů s vysokou účinností, analýzu jednotlivých druhů ztrát a možnosti jejich omezení. Analýza jednotlivých typů vinutí, vliv prostorových harmonických, potlačení nežádoucích prostorových harmonických při zachování vysokého činitele vinutí, speciální konstrukce rotoru, aplikaci moderních materiálů permanentních magnetů. Analytický návrh, také s použitím programu Ansoft-RMxprt, simulace pomocí metody konečných prvků v programu Ansoft-Maxwell 2D/3D, optimalizace. Předpokládá se výroba vzorků a experimentální ověřování výsledků výzkumu.
Školitel: Vítek Ondřej, doc. Ing., Ph.D.
S výrobou elektrické energie z obnovitelných zdrojů (především z větrných a fotovoltaických elektráren) je úzce spojen pojem stabilita dodávky elektrické energie. Výzkum bude zaměřen na možnosti akumulace elektrické energie vyrobené z obnovitelných zdrojů pomocí moderních technologií, se zaměřením na využití vodíku (VRB systémy) a přečerpávacích vodních elektráren pro její akumulaci. Výsledkem práce bude návrh opatření v energetické soustavě, který bude řešit časovou disproporci mezi dodávkou a odběrem elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Řešení je spojeno s modelováním (Matlab) na PC a experimentálním měřením na funkčním modelu.
Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.
Pojem permakultura je znám a používán již téměř 40 let a je spojován především s citlivým přístupem k zemědělství, přírodě a životnímu prostředí tak, aby byla dosažena trvalá udržitelnost. V místech, kde došlo k poškození přírody, tak směřuje k regeneraci a zajištění následné péče o přírodní zdroje. Poslední dobou se do oblasti permakultury zařazují i pokročilé technologie související s využíváním obnovitelných zdrojů energie a to zejména lokálně dostupných bez nutnosti přenosu energie. Téma studia se zaměří právě na výzkum možností dnes dostupných technologií pro získávání a využití energie s co nejmenším dopadem na životní prostředí. Tento přístup je často pojmenováván jako tzv. "ekodesign". V rámci práce by student řešil otázky nejen využívání již hotových systémů, ale i návrh nových koncepcí např. pro malé mobilní elektrárny, které by bylo možné sdílet mezi více uživateli a používat jako dočasné zdroje ve chvíli, kdy jsou potřeba. Část práce by se věnovala úsporným zdrojům světla pro přírodní stavby i otevřené prostory. V další části by se student zabýval životním cyklem existujících i možných nových zařízení. Smyslem by mělo být zajistit maximální recyklaci použitých materiálů a minimalizaci dopadů na životní prostředí.
Školitel: Baxant Petr, doc. Ing., Ph.D.
Cílem disertační práce je vytvořit komplexní numerický model kinematiky a dynamiky spínacího přístroje nn. Problematika bude zaměřena zejména na působení vybavovacích prvků využívajících teplené a elektromagnetické účinky proudu na spínací a kontaktní systém přístroje. Experimentální ověření navrženého modelu a doporučení pro optimalizaci konstrukce spínače.
Školitel: Bušov Bohuslav, doc. Ing., CSc.
S rozvojem DC a smíšených AC/DC sítí a mikro-sítí, jako jsou DC sítě datových center, lokální AC/DC i DC sítě s OZE, velmi výrazně roste ze strany provozovatelů těchto systémů potřeba měření, monitoringu a hodnocení kvality napětí (DC nebo AC/DC) v souvislosti s dodavatelsko-odběratelskými vztahy při obchodu s DC elektrickou energií a kvalitou výroby elektrické energie a napájecích podmínek pro provoz zařízení v DC sítích. Práce je v konečné fázi zaměřena na návrh systému indicií hodnotících kvalitu napětí v DC sítích, vycházejících ze současné praxe hodnocení napětí v trakčních DC sítích a AC veřejných distribučních sítí. Téma je součástí řešení výzkumného úkolu. Předpokládaná spolupráce s firmou K M B systems, s.r.o. Informace: drapela@feec.vutbr.cz.
Školitel: Drápela Jiří, prof. Ing., Ph.D.
Problematika lokalizace místa zemního spojení v sítích vn je přes řadu publikovaných či patentovaných metod stále nevyřešeným problémem při provozu sítí vn. Jednou z možných metod je využití krátkodobého zvýšení poruchového proudu pomocí přizemnění zdravé fáze v napájecí rozvodně. Cílem práce je analýza dostupných metod, rozpracování uvedené metody a návrh způsobu lokalizace jednopólových poruch v sítích vn včetně posouzení možných negativních vlivů na bezpečnost sítí.
Školitel: Toman Petr, prof. Ing., Ph.D.
Cílem práce je výzkum a vývoj představitelů řady motorů jednofázových a třífázových. Zvláštní pozornost bude věnována především výzkumu ve smyslu optimalizace magnetického obvodu z hlediska ztrát. Výsledkem řešení projektu se předpokládá moderní malý asynchronní stroj na vysoké technické úrovni, který splňuje v maximální možné míře požadavky výrobců např. obráběcích strojů. Analýza a minimalizace ztrát.
Téma je orientováno na měření velmi malých vzdáleností a deformací rotujících částí el. strojů, které mají významný vliv na provozní vlastnosti strojů a zařízení. K měření je využito moderní měřící, záznamové a vyhodnocovací techniky. Cílem je posouzení a optimalizace dílčích vlivů fyzikálních veličin na vlastnosti a parametry elektromechanických soustav. Práce sestává z teoretické, experimentální a aplikační části. Problematika je na ÚVEE průběžně řešena v rámci grantového projektu, připravuje se mezinárodní spolupráce.Výsledky jsou průběžně publikovány.
Školitel: Veselka František, doc. Ing., CSc.
Téma je zaměřeno experimentálně a jeho experimentální část bude probíhat v SUJV Dubna. Součástí řešení je tedy dlouhodobá stáž v Dubně v Ruské federaci ve skupině zabývající se transmutacemi vyhořelého jaderného paliva s pomocí urychlovačem řízených jaderných reaktorů. Cíle práce bude provést měření parametrů pole neutronů a energetických veličin systému ADS konvenčními měřícími metodami, zejména metodou aktivačních a prahových fólií a srovnat výsledky s výpočty, případně jinými metodami. Konzultantem práce v SUJV Dubna bude vedoucí české skupiny Dr.Alois Kovalík a odborník z Oddělení jaderné spektrometrie ze skupiny Dr.Alexandra Alexandroviče Solnyškina.
Školitel: Katovský Karel, doc. Ing., Ph.D.
Téma je zaměřeno na analýzu současných postupů při testování izolace zařízení používaných pro přenos a rozvod elektrické energie v distribučních sítích s napětím 110 kV a 22 kV. Cílem je vytvoření metodik pro měření a zkoušení izolace, které obvykle zahrnuje: měření izolační pevnosti střídavým a stejnosměrným napětím a zkoušky impulsním napětím a to při různých okolních podmínkách (znečištění, vlhkost apod.). Dále jsou to testy namáhání izolace koronou, měření kvality dielektrika, zotaveného napětí nebo částečných výbojů. V úvodu se předpokládá rozsáhlá rešerše současných technických předpisů a norem pro uvedené zkoušky na základě, kterých bude vytvořen projekt pro technickou realizaci testů ve vysokonapěťové laboratoři.
Nízkoteplotní plazma nachází mnohostranné technologické využití. Jedním z jeho možných zdrojů je generátor plazmatu (plazmatron), který k produkci plazmatu využívá elektrický oblouk. Cílem práce je vytvořit matematicko-fyzikální model oblouku a provést srovnání se zjednodušeným modelem. K ověření modelu budou využity hodnoty naměřené na plazmatronu.
Školitel: Lázničková Ilona, doc. Ing., Ph.D.
Jedním z největších problémů v oblasti kvality elektrické energie jsou rychlé změny napětí, tedy jeho kolísání, způsobující blikání světelných zdrojů, které může následně vést k nežádoucímu vjemu blikání s nepříznivým vlivem na zrakový vjem. Kolísání napětí je způsobeno řadou známých mechanizmů způsobujících u světelných zdrojů kolísání zářivého výkonu ale i změnu spektra. Vjem těchto změn je u člověka dán mimo jiné fyziologií zraku. Práce je zaměřena na analýzu procesu přenosu kolísání napětí na kolísání zářivého výkonu a změnu spektra zdrojů, a dále využití výsledků analýzy pro vývoj a realizaci a verifikaci objektivního měřiče blikání respektujícího vedle jasového i chromatický flikr. Práce tedy zahrnuje teoretickou-analytickou, vývojovou i realizační část. Předpokládaná mezinárodní vědecká spolupráce. Informace: drapela@feec.vutbr.cz.
Řízení elektrické spotřeby zapadá do konceptu vyrovnávání výroby jednotlivých zdrojů rozptýlené výroby v daném regionu s její spotřebou, kdy bude nutné využívat odložení spotřeby na straně odběratelů jak v odběratelské třídě „B“ (velkoodběr se samostatným přívodem ze sítě vn), tak i v maloodběru podnikatelské sféry – odběratelská třída „C“. Cílem práce je návrh a zpracování algoritmů pro predikci spotřeby (systém „učící se“ z dat minulých a vyhodnocování potřeb budoucích) a návrh způsobu využití pro řízení sítí.
Téma je zaměřeno experimentálně a jeho experimentální část bude probíhat v SUJV Dubna. Součástí řešení je tedy dlouhodobá stáž v Dubně v Ruské federaci ve skupině zabývající se transmutacemi vyhořelého jaderného paliva s pomocí urychlovačem řízených jaderných reaktorů. Cíle práce bude navrhnout a validovat alternativní metodu k měření výkonových parametrů těchto systémů, mimo jiné např.: zorientovat se v problematice měření teploty a vybrat nejvhodnější měřící metodu (např. termočlánek) pro detekci malých změn teploty, řádově desetiny K; sestrojit měřící aparaturu pro měření; v různých místech spal. tečce rozmístit vhodným způsobem čidla a po experimentu zpětně dopočítat integrální hodnoty; porovnat metodu s jinými měřícími metodami, zejména metodou aktivačních a prahových fólií a s výpočty. Konzultantem práce v SUJV Dubna bude odborník z Oddělení jaderné spektrometrie ze skupiny Dr.Alexandra Alexandroviče Solnyškina.
Zajištění elektromagnetické kompatibility v distribučních sítích z hlediska deformace a změn velikosti napětí je odvozeno od definovaných úrovní odolnosti spotřebičů a zjednodušeného lineárního jednofázového schématu a jednoduchého pravděpodobnostního modelu (např. IEC 61000-1-4). Výsledkem jsou meze emisí nelineárních/dynamických zátěží (např. IEC 61000-3-2, 3-3, 3-11, 3-12). Jak ale ukazuje praxe, předpoklady těchto modelů se neshodují s reálnými výsledky. Disertační práce je zaměřena na vývoj modelů obecných nelineárních a dynamických zátěží s unifikovanou parametrizací vlastností zahrnující stupeň distribuce v topologicky reprezentativních systémech. Takto vzniklé modely budou verifikovány pomocí simulací a srovnáním s výsledky z reálných sítí, z cílem nalézt mezní stavy pro spolehlivý provoz v definovaných mezích kvality napětí. Při řešení je předpokládán analytický a statistický přístup s cílem navrhnout procesy modelování s vyšší spolehlivostí predikce, které mohou být použity namísto doposud používaných. Téma je součástí řešení výzkumného úkolu. Předpokládaná mezinárodní vědecká spolupráce. Informace: drapela@feec.vutbr.cz.
Náhradní zapojení asynchronního stroje může mít tvar T-článku, Gama-článku nebo Inverzního gama-článku. Nové metody řízení jsou založeny na formálním matematickém přepočtu těchto náhradních zapojení do zcela jiného vhodného tvaru. V rámci výzkumu budou konkrétní metody simulovány v Matlabu-Simulinku, realizovány hardwarově i softwarově a experimentálně ověřeny. Téma je zaměřeno an implementaci řídicích algoritmů do mikroprocesoru. Součástí výzkumu bude experimentální identifikace parametrů náhradních zapojení. Součástí výzkumu bude analýza a syntéza nových typů vinutí pomocí nově vyvinuté analytické metody.
Školitel: Patočka Miroslav, doc. Dr. Ing.
Poruchy svodičů přepětí v provozovaných fotovoltaických elektrárnách (FVE) připojených do sítí vn ukazují na potřebu posouzení a ev. přehodnocení současné praxe v projektování ochrany před přepětím těchto zařízení, jejichž provoz se liší od dosavadních převažujících odběrných zařízení. Charakter provozu FVE je specifický v tom, že v čase kdy nevyrábějí k síti zůstávají připojeny poměrně velké transformátory prakticky naprázdno, navíc s kabelovým rozvodem vn a jím způsobenou dodávkou jalového výkonu do sítě, příp. i s tzv. dekompenzačním zařízením, který má této dodávce jalové energie zabránit, ale které může být příčinou přepětí při přechodových stavech v síti, především při zemních poruchách a jejich vypínání. Cílem práce je návrh konceptu chránění, který bude zahrnovat jak ochranu proti atmosférickým, tak i proti spínacím přepětím. Chránění by mělo být specifikováno zejména pro generátory, motory, transformátory, dekompenzační tlumivky a zaměřeno zejména na úroveň vysokého napětí.
Problematika návrhu uzemňovacích systémů a způsob provozu sítí při poruchách jsou klíčovými faktory ovlivňujícími bezpečnost elektrických sítí. Na druhé straně vybudování zaručeně bezpečné elektrické sítě je velmi obtížné, velmi nákladné a pro přenosy velkých výkonů téměř nerealizovatelné. Cílem práce je podrobná analýza rizik a aplikace výsledků do návrhu metodiky pro optimální návrh systémů uzemnění.
Koncepční řešení ostrovní DC sítě, kde zdrojovou základnu tvoří hybridní energetický systém (fotovoltaika, větrná turbína, akumulace). Cílem je navrhnout technické řešení energetického systému umožňujícího v případě nedostatku/přebytku energie spolupráci s AC sítí a současně zabezpečení bezpečného napájení objektu. Součástí řešení bude i návrh a testování řídícího a monitorovacího algoritmu.
Řešení energetické bilance v plazmatu oblouku se zaměřením na stanovení energie vyzářené. Studium vlivu spektrálního intervalu a vliv molekulárních složek na radiační transport energie. Návrh programu pro výpočet koeficientu absorpce vybraného typu termického plazmatu.
Školitel: Aubrecht Vladimír, prof. RNDr., CSc.
S rozvojem a transformací distribučních sítí od pasivních k aktivním zahrnujícím distribuované zdroje elektrické energie s rozšířenými možnostmi regulace spotřeby vzrůstá z důvodu nezbytnosti zajištění elektromagnetické kompatibility i nutnost regulace napětí z hlediska různých parametrů. Cílem práce je návrh koordinace a systému regulace napětí s uvažování úplné množiny využitelných technických prostředků. Téma je součástí řešení výzkumného úkolu. Předpokládaná spolupráce s provozovateli DS a mezinárodní vědecká spolupráce. Informace: drapela@feec.vutbr.cz.
Stále rostoucí podíl stochastických zdrojů v sítích má vliv na stabilitu napětí v průběhu dne. V důsledku proměnlivé dodávky výkonu do elektrizační soustavy z těchto zdrojů dochází ke kolísání odchylek napětí v průběhu denního diagramu. Současné prostředky používané k regulaci napětí v některých případech nedokáží zajistit požadovanou úroveň napětí ve všech odběrných místech sítě. Cílem práce je zmapovat nové možnosti a prostředky pro regulaci napětí v distribuční soustavě a navrhnout koncepci této regulace s ohledem na současný vývoj zdrojové základny.
Téma se zabývá problematikou co nejpřesnějšího modelování ztrát v asynchronním stroji tak, aby bylo možné všechny podstatné ztráty při daných momentech a otáčkách vyjádřit jako funkci rotorového kmitočtu a sycení. Pak lze nalézt lokální minimum ztrát a jemu odpovídající optimámální rotorvý kmitočet a sycení. Tato analytická úloha vyžaduje zpřesněný model stroje a také respekování přesycení magnetizační indukčnosti, k němuž v praxi dochází.
Téma zahrnuje problematiku kluzného kontaktu ve speciálních aplikacích elektromechanických systémů, provozovaných v dynamických provozních podmínkách ( spouštění, regulace, apod.) s vysokými jmenovitými hodnotami proudu, napětí, otáček, rychlosti a definovanými parametry okolního prostředí. Vzhledem k tomu, že vývoj elektromechanických systémů je zejména v současné době spojen s požadavkem vysoké spolehlivosti a definované životnosti, mělo by být cílem práce prodloužení životnosti kluzného kontaktu, snížení degradace stacionární i pohybující se části kluzného kontaktu, eliminace vlivu okolí na vedení proudu mezi stacionární a pohyblivou částí kluzného kontaktu.
Téma je zaměřeno na výzkum a vývoj autonomních svítidel napájených z lokálního obnovitelného zdroje. Přestože jsou tato svítidla již komerčně dostupná, jejich rozšířenost je minimální. Přesto se nabízí značný potenciál a to jak v oblasti veřejného osvětlení, tak v oblasti průmyslu, komerčních budov i občanských staveb. Díky pokročilým technologiím světelných zdrojů na bázi LED a novým optickým systémům lze dnes velice precizně zpracovat vyzařovací charakteristiky s vysokou účinností přenosu světla a zároveň minimalizovat spotřebu elektrické energie. V rámci práce provede student analýzu potenciálu dostupných obnovitelných zdrojů v rámci vybraných lokalit, možnosti konverze na elektrickou energii, její účinnou akumulaci a optimální konverzi na světlo. Počítá se s využitím pohybových detektorů, detektorů intenzity okolního osvětlení, popř. predikce dostupnosti obnovitelného zdroje ve spojení se simulačními programy pro předpověď počasí. Tím se dá předejít vyčerpání akumulované energie v případě dlouhodobějšího nedostatku např. slunečního svitu bez navyšování kapacity akumulační baterie. Další možnou oblastí výzkumu by mohla být schopnost kooperace těchto svítidel v rámci malých sítí s možností sdílení akumulované energie, tedy kapacit instalovaných akumulátorů.
Výzkum bude zaměřen na analýzu a syntézu nových typů vinutí pomocí nově vyvinuté analytické metody a na experimentální ověřování jejich vlastností. Součástí výzkumu bude experimentální identifikace parametrů náhradního zapojení asynchronního stroje. Náhradní zapojení může mít tvar T-článku, Gama-článku nebo Inverzního gama-článku. V rámci výzkumu budou rovněž vyvíjeny nové metody řízení, které jsou založeny na formálním matematickém přepočtu těchto náhradních zapojení do zcela jiného vhodného tvaru. Tyto metody budou simulovány v Matlabu-Simulinku, realizovány hardwarově i softwarově a experimentálně ověřovány.
Zhodnoťte současné možnosti (celosvětově) řízení a monitoringu energetických systémů budov s obnovitelnými zdroji energie. Navrhněte a vytvořte jednotný systém regulace a řízení pro systém, který bude zahrnovat tepelné čerpadlo, solární termický kolektor a hybridní energetický systém s akumulací (fotovoltaika, větrná turbína) tak, aby bylo dosaženo maximální možné interakce mezi jednotlivými zdroji a zařízeními s ohledem na okolní vlivy. Výchozím předpokladem navrženého systému je koncepce založená na využití PLC.
Integrace velkého počtu obnovitelných zdrojů energie při malé velikosti výrobních zdrojů do struktury výroby elektřiny bude vyžadovat nové struktury rozvodných sítí a nové strategie pro jejich provoz a řízení s cílem zajistit jejich účinnost, bezpečnost, udržitelnost, spolehlivost a kvalitu dodávky. Lze předpokládat, že v distribučních sítích (DS) se bude řešit: • změna toku energie - chránění distribučních sítí se bude více podobat chránění přenosových systémů, do kterých v současné době pracuje většina zdrojů, • nové algoritmy ochran, které budou schopny se vyrovnat s nižšími hodnotami zkratových proudů v důsledku malých zkratových příspěvků generátorů s měniči, • nové řídící aplikace pro zdroje rozptýlené výroby připojené k distribuční síti pro jejich ovládání, rekonfigurace , synchronizace a opětného zapnutí, • rozvoj silných komunikačních sítí v s integrací dat na základě IEC 61850, • spolehlivá detekce ostrovů a schopnost záměrného vytvoření ostrovního provozu v části sítě.
Téma je zaměřeno na důkladný rozbor vlivu světelných zdrojů, svítidel a jejich řízení na životní prostředí. Hlavní část by se měla zabývat analýzou energetické a ekologické bilance světelných zdrojů a svítidel při výrobě, provozu a následné ekologické likvidaci. Téma v současné době, kdy je vhodné hospodárně nakládat s energiemi, nabývá na důležitosti. Výsledkem by mělo být ohodnocení jednotlivých komponentů potřebných k výrobě osvětlovací techniky z různých hledisek (energetického, ekologického apod.)
Školitel: Škoda Jan, Ing., Ph.D.
Cílem je výzkum a vývoj vysokootáčkového asynchronního stroje pro dynamometry. Jedná se o stroj 200kW, 20000ot/min. Tyto stroje musí splňovat vysoké nároky na dynamiku, to znamená mít malý moment setrvačnosti a dostatečnou tuhost, vysokou účinnost a spolehlivost. Výsledkem vývoje bude optimalizace stroje s využitím algoritmů umělé inteligence, simulace a měření dynamických vlastností. Pro ověření výpočtů a simulací bude postaven funkční vzorek. Výzkum je v souladu s výzkumnými cíli Centra kompetencí a ve spolupráci s firmou VUES Brno.
Školitel: Ondrůšek Čestmír, doc. Ing., CSc.
Vysokootáčkové synchronní stroje s permanentními magnety pro dynamometry. Jedná se o stroj 120kW, 30000ot/min. Tyto stroje musí splňovat vysoké nároky na dynamiku, to znamená mít malý moment setrvačnosti a dostatečnou tuhost, vysokou účinnost a spolehlivost. Výsledkem vývoje bude optimalizace stroje s využitím algoritmů umělé inteligence, simulace a měření dynamických vlastností. Pro ověření výpočtů a simulací bude postaven funkční vzorek. Výzkum je v souladu s výzkumnými cíli Centra kompetencí a ve spolupráci s firmou VUES Brno.
Spolehlivost dodávky elektrické energie patří k dlouhodobým prioritám vyspělé společnosti. S tím souvisí potřeba rychlé a spolehlivé lokalizace poruch vznikajících na prvcích elektrizační soustavy. V řadě případů je možné poruchu identifikovat v začátečním stadiu a předejít tak jejímu rozšíření a následným výpadkům. Cílem práce je analýza současných metod využívajících analýzu částečných výbojů pro hodnocení stavu jednotlivých zařízení a následně využití získaných poznatků pro detekci vznikajících poruch v distribuční soustavě. Příkladem může být zhoršený izolační stav transformátorů, průchodek, jednopólová porucha na vedení s izolovanými vodiči, atd.
Téma je zaměřeno na aplikaci nanotechnologií u elektrických strojů, zejména s kluzným kontaktem. Práce navazuje na rozsáhlé znalosti a dovednosti v této oblasti, které byly získány na ÚVEE FEKT VUT v Brně při aplikaci moderních technologií v konstrukci elektrických strojů. Cílem je zjištění závislostí a vazeb mezi jednotlivými komponenty, v různém konstrukčním a technologickém provedení s vazbou např. na EMC.. Problematika je na ÚVEE řešena průběžně a je dosahováno zajímavých výsledků publikovaných na mezinárodní úrovni. Ústav disponuje speciálními měřicími pracovišťi pro praktické ověřování teoretických předpokladů a spolupracuje se špičkovými firmami.
Nové experimentální zařízení TANGRA, které bude využíváno pro výzkum různých neutronových reakcí např. (n,xn), (n,xng), (n,g), (n,f) na mnoha důležitých izotopech pro jadernou energetiku, vědu a průmysl (235,238U, 237Np, 239Pu, 244,245,248Cm), je sestavováno a testováno v Laboratoři neutronové fyziky ve Spojeném ústavu jaderného výzkumu v Dubně. Student bude součástí týmu projektu TANGRA a bude přispívat k vývoji zařízení a bude jej jeho využívat zejména pro vědecké účely pro oblast jaderné energetiky. Součástí řešení tématu je dlouhodobý pobyt v SUJV Dubna v Ruské federaci. Konzultant práce bude Dr. Yurij Nikolaevich Kopatch, vědecký pracovník LNF a vedoucí sektoru Výzkumu jaderných reakcí neutronů.
Hlavní funkcí elektroměrů je měřit elektrickou energii v definovaném místě elektrické sítě. Kromě toho však mohou elektroměry plnit řadu dalších funkcí. Například mohou být využity pro měření dalších elektrických veličin vypovídajících o stavu elektrické sítě a následně použitelných, v rámci konceptu Smart Grids, pro její řízení. Cílem je definovat potřebné funkce měřidel a jejich začlenění do jednotlivých bezpečnostně-technických vrstev řízení distribučních sítí. Dále optimalizovat měřící funkce a koncentraci dat pro jednotlivé úlohy. Téma je součástí řešení výzkumného úkolu. Předpokládaná spolupráce s provozovateli DS a mezinárodní vědecká spolupráce. Informace: drapela@feec.vutbr.cz.
Téma je zaměřeno na oblast řešení jedné z klíčových otázek současné energetiky, kterou je technologie akumulace elektrické energie. Nabízí se potenciál v současné době rychle rostoucí elektromobility. Využití elektromobilů jako akumulátorů energie není sice novou myšlenkou, ale zatím nejsou známy praktické a rozšířené aplikace, které by měly celý koncept detailně zpracovaný. Student by v rámci studia provedl rešerši dosavadních řešení, vytvořil by simulační model elektromobilu a dále by mohl pracovat s reálným prototypem elektromobilu, který by poskytoval reálná data z měření a provozu. Cílem je ověřit myšlenku využití akumulačních baterií pro další účely, vedle napájení trakčního pohonu automobilu. Dále definovat podmínky, jak by taková aplikace v praxi vypadala a případně provést demonstrační provozní testování a sběr dat s jejich vyhodnocením. Nabízí se i využití dat z elektromobilu VUT v Brně Škoda Superb.
Student bude provozovat a využívat unikátní experimentální zařízení budované na Ústavu elektroenergetiky FEKT VUT pro studium krize přestupu tepla v lehké vodě při středně nízkých tlacích. Cílem výzkumu je dát zásadní informace o vlivu inovovaných nebo jinak modifikovaných povrchů palivových proutků na rozvoj krize varu, což je důležité zejména pro bezpečnostní a havarijní analýzy tlakovodních a varných jaderných reaktorů.
Na základě požadavků kladených na konstrukční materiály bude studována problematika přestupu tepla z výbojového prostoru spínacího oblouku do materiálů v kontaktu s obloukem. Následně budou vybrané materiály podrobně experimentálně prozkoumány s cílem nalézt rozhodující veličiny pro numerické simulace zahrnující problematiku spínacího oblouku (elektrický odpor, tepelná vodivost, měrná tepelná kapacita, teplota tání a vypařování) a jejich funkční závislosti na vybraných parametrech. Vytvořená numerická simulace spínacího oblouku bude verifikována experimentálními testy v Laboratoři spínacích přístrojů.