Detail předmětu

Elektrické stroje

FEKT-BESBAk. rok: 2018/2019

Základní zákony a vztahy používané v teorii elektrických strojů. 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 vyš ších harmonických. Základní charakteristiky. Zvláštnosti při provozu jednotlivých druhů strojů.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- popsat hlavní části elektrických strojů,
- znát třídy izolací a provedení elektrických strojů,
- popsat konstrukci transformátoru,
- vyjmenovat a vysvětlit druhy ztrát v transformátoru,
- pochopit a vysvětlit činnost jednofázových a vícefázových transformátorů,
- určit na základě měření parametry náhradního obvodu transformátoru,
- nakreslit a vysvětlit fázorový diagram transformátoru naprázdno, nakrátko a při zatížení,
- zapojit vinutí a změřit hodinový úhel transformátoru,
- vysvětlit a určit napěťovou regulaci transformátoru,
- popsat konstrukci a princip činnosti třífázového asynchronního stroje s vinutou kotvou a kotvou nakrátko,
- vysvětlit vznik točivého magnetického pole,
- vyjmenovat základní typy vinutí střídavých strojů,
- nakreslit průběh magnetického pole vinutí rozloženého ve více drážkách,
- nakreslit náhradní schéma asynchronního stroje, odvodit moment a nakreslit momentovou charakteristiku,
- popsat způsoby připojení asynchronního motoru na síť a možnosti regulace otáček,
- popsat konstrukci, princip činnosti a vlastnosti jednofázových asynchronních motorů,
- vysvětlit princip činnosti synchronního stroje s hladkým rotorem a popsat jeho konstrukci,
- vysvětlit reakci kotvy stroje s hladkým rotorem,
- nakreslit zjednodušené obvodové schéma, odvodit momentovou rovnici a nakreslit fázorový diagram a momentovou charakteristiku,
- vysvětlit pomocí fázorových diagramů práci generátoru do samostatné zátěže a s tvrdou sítí,
- vysvětlit práci synchronního kompenzátoru,
- popsat konstrukční provedení a vysvětlit princip činnosti stejnosměrného stroje,
- popsat základní druhy vinutí kotvy stejnosměrného stroje,
- odvodit vztahy pro indukované napětí a moment a vysvětlit reakci kotvy,
- vysvětlit provozní vlastnosti stejnosměrných dynam a motorů,
- vysvětlit princip činnosti a popsat konstrukci jednofázových komutátorových motorů.

Prerekvizity

Student by měl být schopen: - definovat a vysvětlit pojmy elektromagnetické pole, elektrické pole, magnetické pole, obvody se soustředěnými a rozprostřenými parametry, - řešit stejnosměrné, střídavé obvody a magnetické obvody, - řešit vícefázové střídavé obvody, - definovat a vysvětlit pojmy práce a energie, - definovat a vysvětlit pojmy vlastní a vzájemná indukčnost, energie jedné cívky a soustavy cívek, hustota a vznik síly v magnetickém a elektrickém poli, - popsat a vysvětlit základní vlastnosti magnetických materiálů včetně permanentních magnetů.

Doporučená nebo povinná literatura

Fitzgerald,Kingsley,Kusko::Electric Machinery,McGraw-Hill
O'Kelly:Performance and Control of Electrical Machines,McGraw-Hill
Měřička,Haňka,Voženílek.::Elektrické stroje,ČVUT Praha

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Kontrolní testy - 20 bodů
Laboratorní a počítačové cvičení - 15 bodů
Závěrečná písemná zkouška - 65 bodů

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

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.

Cíl

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.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-SEE , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor