Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FEKTZkratka: PP-SEEAk. rok: 2016/2017
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
prof. RNDr. Vladimír Aubrecht, CSc.
Vypsaná témata doktorského studijního programu
Experimentální část práce se bude týkat podrobné analýzy zapínacího a vypínacího děje ve výkonových tranzistorech IGBT a MOS-FET, s důrazem na extrémně rychlé tranzistory vyrobené z materiálu SiC a GaN. S ohledem na extrémní rychlost těchto součástek bude nutno, pro účely oscilografického snímání, vyvinout snímače proudu s mimořádně velkou šířkou pásma, alespoň do 300MHz. Teoretická část práce se bude zabývat návrhem matematického modelu vypínacího a zapínacího děje v tranzistoru. Model bude vytvořen s pomocí experimentálně získaných dat. Smyslem modelu bude přesný výpočet spínacích ztrát tranzistoru v libovolném provozním režimu.
Školitel: Procházka Petr, 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. Alternativní řešení předmětného motoru.
Školitel: Hájek Vítězslav, prof. Ing., CSc.
Vývoj elektromechanických systémů je zejména v současné době spojen s požadavkem vysoké spolehlivosti a definované životnosti, v souvislosti s přechodem na vyšší hladiny výkonů a otáček. Proto téma je zaměřeno na posouzení vlivu poruch jednotlivých částí elektromechanického systému na jeho provozní vlastnosti. Cílem je komplexní studium a diagnostika elektromagnetických a mechanických vlastností na základě generování vibrací a s uplatněním napájecího proudu. Práce sestává z teoretické, experimentální a aplikační části. Problematika je na ÚVEE průběžně řešena v rámci spolupráce s praxí.
Školitel: Veselka František, doc. Ing., CSc.
Téma je zaměřeno na měření a analýzu vibrací elektrických strojů. Konkrétně na diagnostiku frekvenčního spektra měřených amplitud a zrychlení chvění asynchronních motorů. Hlavním cílem je vytvoření metody založené na neuronových sítích, která má rozpoznávat různé typy poruch elektrických strojů a umožní jejich predikci.
Školitel: Janda Marcel, 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.
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.
V současné době jsou pro chránění vedení 110 kV využívány výhradně distanční ochrany, které mají zároveň funkci lokátoru poruchy. Tyto ochrany mohou poměrně přesně a spolehlivě určit vzdálenost poruchy pouze za předpokladu, že chráněné vedení má v celé své délce homogenní parametry, které jsou současně použity pro nastavení lokátoru. To předpokládá, že je použito v celé délce vedení stejných fázových vodičů a také stejných zemních lan a je provedena kompletní transpozice vodičů. V reálné síti je tento předpoklad splněn jen zřídkakdy a zároveň se do funkce lokátoru poruch promítá řada dalších negativních vlivů spojených s provozem současných sítí 110 kV – provedení tzv. “T” odbočení pro připojení zdroje nebo zátěže, souběh dalších vedení v trase vedení chráněného atd. Cílem disertační práce je jednoznačně specifikovat negativní vlivy na funkci lokátoru poruch a vytvořit algoritmus lokalizace, který je bude respektovat a umožní tak přesněji určit místo poruchy na vedení.
Školitel: Orságová Jaroslava, doc. Ing., Ph.D.
Výzkum a vývoj nové generace malých a speciálních elektromotorů s vyššími technickými parametry. Výsledkem práce budou návrhy funkčních vzorků a jejich ověření.
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.
Tématem práce je problematika správné synchronizace elektroporačních pulzů se signálem EKG. Teoretická část bude založena na využití pokročilých metod analýzy signálu pro identifikaci jednotlivých fází srdečního rytmu a pro následné stanovení optimálního okamžiku pro aplikaci elektroporačního pulzu. V realizační části bude proveden návrh řídicí jednotky pro stávající elektroporační vysokonapěťový zdroj, se kterým již byly provedeny klinické testy ve spolupráci s FN Brno a ICRC FNUSA.
Školitel: Červinka Dalibor, Ing., Ph.D.
Cílem práce je vytvoření modelů vybraných zdrojů eletkrické energie, které by vykazovaly relevantní výsledky při hodnocení přechodových jevů v elektrických sítích.
Školitel: Toman Petr, prof. Ing., Ph.D.
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.
Na FEKT VUT v Brně byl vytvořen zdroj vysokonapěťových pulzů pro účely elektroporace rakovinových buněk. S přístrojem již byly provedeny klinické testy ve spolupráci s FN Brno a ICRC FNUSA. Tématem práce je vytvoření metody pro předběžné určení oblastí reverzibilní a ireverzibilní elektroporace, v závislosti na tvaru a umístění aplikačních elektrod. Teoretická část bude založena na vytvoření vodivostního modelu tkáně, pomocí kterého bude provedena simulace rozložení elektrické intenzity, sloužící k odhadu rozsahu oblasti ablace. Praktická část se bude zabývat vizualizačními metodami.
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.
V souvislosti se současným postupným rozvojem hybridních automobilů a elektromobilů (EV) se stále naléhavěji ukazuje potřeba rozvoje nabíjecích stanic pro tento typ dopravy. Téma je zaměřeno na návrh a energetickou analýzu konceptu nabíjecí stanice s integrovanou akumulací a s podporou obnovitelného zdroje energie. Na základě navržené koncepce budou sestaveny matematické modely jednotlivých částí systému a bude provedena energeticko-ekonomická analýza s cílem ověřit možnost využití takto koncipované sestavy pro snížení zátěže sítě v odběrném místě. Předpokládá se přímá možnost spolupráce na konkrétním řešení s energetickou společností.
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.
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.
Disertační práce bude zaměřena na výzkum nového přístupu pro posouzení bezpečnosti zemnících soustav vycházejícího z výpočtu a posouzení pravděpodobnosti fibrilace osob nacházejících se v okolí posuzované zemnící soustavy. Vlastní metodika bude vycházet jak z již aplikovaných, tak i nových přístupů optimalizovaných tak, aby co nejlépe odrážely provozní vlastnosti nejen národních, ale i zahraničních distribučních sítí. Dané téma disertační práce zasahuje do několika oblastí, které jsou zaměřeny na problematiku výpočtu úrovně poruchových proudů, jejich doby trvání a četnosti výskytu, dále pak oblast výpočtu a analýzy rozložení potenciálu povrchu zemně pro zhodnocení možné úrovně dotykových a krokových napětí, problematika transferu potenciálu do zemnících soustav nízkého napětí a v neposlední řadě oblast pravděpodobnostního posouzení přítomnosti osob a koincidence dotyku a vzniku poruchy.
Školitel: Topolánek David, doc. Ing., Ph.D.
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.
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.
Zvyšující se počty polovodičových měničů v distribučních sítích, na straně spotřebičů i v podobě střídačů fotovoltaických zdrojů, vedou ke vzniku a zvyšování úrovně vysoko-frekvenčních rušení šířených po vedení, které mají původ ve spínacích procesech měničů. Výsledkem jsou spínací rušení projevující se především ve frekvenčním pásmu 2-150 kHz, které je také označované jako audio pásmo. Současné zkušenosti s interferencí ukazují, že takové rušení může způsobit dysfunkci snímacích, měřících a řídících systémů, připojených do sítě, s vážnými důsledky. Jelikož se jedná o poměrně novou oblast zájmu, neexistuje dostatečný přehled o charakteru, úrovních, a výskytu diferenciálních rušení v distribučních sítích. Výsledky měření, které byly do současnosti publikovány, jsou pro přehled o stavu nedostatečné a mnohdy neporovnatelné. V této frekvenční oblasti se setkávají dva základní přístupy/metodiky měření využívané na jedné straně pro měření ukazatelů PQ a na straně druhé pro měření úrovní VF rušení, jejichž výsledky jsou navzájem nesouměřitelné. S tím souvisí i značná mezera v koordinaci EMC a související standardizaci. Práce je zaměřená na vývoj odpovídající měřící techniky a procedury pro monitorování inkriminovaného rušení v distribučních sítích. Dále je cílem studium vzniku a šíření daného rušení a v neposlední řadě návrh konceptu koordinace EMC. Předpokládaná spolupráce s provozovateli DS a mezinárodní vědecká spolupráce. Informace: drapela@feec.vutbr.cz.
Téma zahrnuje problematiku kluzného kontaktu ve špičkových aplikacích elektromechanických systémů, provozovaných v dynamických provozních podmínkách ( spouštění, regulace, apod.) s vysokými jmenovitými hodnotami proudu, napětí, otáček, výkonu, 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. Dílčí informace budou získávány i analýzou průběhu budicího proudu.
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.
Zhodnoťte současné možnosti (celosvětově) řízení a monitoringu energetických systémů budov s obnovitelnými zdroji energie. Navrhněte a vytvořte jednotný systém regulace a řízení, 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.
Problematika uzemňování energetických systémů patří z důvodu bezpečnosti elektrických sítí při provozních I poruchových stavech k nejvýznamnějším. Cíle práce je analyzovat vliv úrovně modelu zemnící soustavy a vlastností půdy na výpočtovou velikost velikost navýšení potenciálu zemnící soustavy při provozních I poruchových stavech.
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.
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.
Předmětem této disertační práce je vývoj rozšířených funkcionalit ochranných funkcí optimalizovaných pro distribuční soustavy, které by využívaly výhod proudových či napěťových převodníků s digitalizovaným výstupem. Tyto typy převodníků disponují díky možnosti korekce monitorovaného signálu a beze-ztrátového přenosu řadou výhod v porovnání s konvenčním řešením založeným na bázi přístrojových transformátorů, jako je vysoká linearita, vysoká třída přesnosti ve velkém frekvenčním rozsahu, možnost teplotní, fázové a amplitudové korekce apod. Díky těmto precizním převodníkům je možné využít data monitorovaná s precizní přesností v rozsahu od provozních proudů do oblasti proudů zkratových bez nebezpečí jejich přesycení. Díky návaznosti na moderní proudové převodníky s digitalizovaným výstupem budou výzkumné aktivity zaměřeny rovněž na výzkum metodiky pro hodnocení přesnosti a provozních vlastností nových typů elektronických proudových a napěťových převodníků.
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. Téma bude řešeno v úzké spolupráci s Fakultou strojního inženýrství VUT.
Školitel: Katovský Karel, doc. Ing., Ph.D.
Toto téma je zaměřeno na problematiku určování nejistot ve fotometrii. Obecně při jakémkoliv měření, fotometrii nevyjímaje, je třeba vyhodnotit nejistotu výsledku, s jakou byl při měření pořízen. S rozvojem moderních fotometrických měřicích metod vyvstává otázka, jak hodnotit výsledky, jenž jsou závislé na několika stupních volnosti. Příkladem mohou být jasové analyzátory založené na CCD nebo CMOS snímačích, automatizované měřicí systémy určené ke směrové spektrální analýze světelných zdrojů a svítidel, nebo goniofotometry pro měření blízkého pole. Úkolem doktoranda by proto mělo být nalezení popisů hodnotících změřené výsledky plynoucí z výše popsaných a jim podobných přístrojů a metodik.
Návrh a optimalizace nových způsobů chlazení elektrických strojů s pomocí moderních výpočetních metod a aplikaci několika typů optimalizačních metod s důrazem na genetické algoritmy.
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. Pro základní modelování bude využito programového prostředí Matlab.
Téma je zaměřeno na oblast zejména dlouhodobých zkoušek 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 nejen v konstrukci elektrických strojů, ale i kluzného kontaktu. Cílem je zjištění závislostí a vazeb mezi jednotlivými komponenty, parametry v různém konstrukčním a technologickém provedení strojů s vazbou např. na EMC.. Problematika je na ÚVEE řešena průběžně a je dosahováno zajímavých výsledků publikovaných na mezinárodní úrovni. Ústav disponuje speciálními měřicími pracovišti pro praktické ověřování teoretických předpokladů a spolupracuje se špičkovými firmami nejen v ČR, ale i v zahraničí .
Tématem práce je návrh a realizace řízení asynchronního generátoru malého výkonu, v aplikacích s kolísavým výkonem (typicky malé vodní a větrné elektrárny). Cílem práce je návrh algoritmu řízení generátoru, případně i turbíny tak, aby bylo dosaženo maximálního možného výkonu ve všech provozních stavech. Předpokládá se využití pokročilých metod řízení (fuzzy regulace, neuronové sítě).
Cílem práce je výzkum a vývoj asynchronního stroje 200kW 20 000 ot/min pro dynamometr. Stroj musí splňovat náročné požadavky na dynamiku řízení ve velkém rozsahu otáček a na mechanickou a tepelnou odolnost. Stroj bude pracovat v motorické i generátorické oblasti. Požadavkem je také co největší účinnost. V průběhu řešení bude nutné komplexní řešení magnetických, mechanických a tepelných problémů. Předpokládá se výroba funkčního vzorku, měření a porovnání naměřených a vypočtených hodnot.
Školitel: Ondrůšek Čestmír, doc. Ing., CSc.
Cílem je vyřešení problémů vysokootáčkových strojů o výkonu řádově 350kW, 45000 ot/min. Výzkum takových strojů je na základě požadavků pro pohon turbocirkulátorů helia pro elektrárny s jadernou fůzí. Pro úspěšné vyřešení je nutné najít vhodné materiály splňující požadavky jak z hlediska magnetických a elektrických vlastností, tak také z hlediska vlastností mechanických a vyřešit řadu problémů, které se zanedbávají při výrobě běžných strojů. Na základě našich zkušeností z konstrukce asynchronního motoru 6kW, 120000ot/min bude nutné provést pečlivé proměření vlastností vybraných materiálů. Celkově se jedná o velmi náročný úkol, který je nutné řešit ve spolupráci s výrobci a uživateli. V našem případě s firmami VUES Brno a ATEKO Hrade Králové. Předpokládá se indukční nebo synchronní stroj. Na základě dlouhodobého sledování literatury a poznatků ze stáže na universitě v Laaperante je konstrukce strojů s takovými parametry na hranici realizovatelnosti. Předpokládá se výroba funkčního vzorku.
Cílem práce studenta bude teoretický a experimentální výzkum tzv. havarijně odolného inovovaného jaderného paliva (Accident Tolerant Fuel). Student bude výpočetně studovat vlivy různých aditiv na tepelnou vodivost keramické uranové matrice, počítat vliv těchto příměsí na neutronově-fyzikální charakteristiky jaderného paliva a na základě teoretických analýz navrhne experimentální ověření těchto predikcí. Student vytvoří inovované pelety požadovaných vlastností a bude experimentálně studovat jejich vlastnosti, hodnotit jejich potenciální přínos pro praxi s ohledem na efektivní využití paliva, ekonomiku palivového cyklu a zejména jadernou bezpečnost.