Detail předmětu
Elektrotechnika a elektronika
FSI-CEL-KAk. rok: 2018/2019
Předmět je zaměřen na základy elektrických a elektronických obvodů, elektrických strojů a elektrických pohonů, a to v rozsahu potřebném pro studenty bakalářského studia fakult strojního inženýrství. Pozornost je také věnována teorii elektrických měření a otázkám bezpečnosti práce. Zvláštní důraz je kladen na laboratorní cvičení, kde si student prakticky ověří vybrané problémy z přednášené látky.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Předmět Elektrotechnika a elektronika umožňuje studentům navázat na poznatky z dřívějšího studia a tyto prohloubit a především rozšířit o uvedené oblasti. Důraz je kladen na praktickou verifikaci teoretických poznatků v laboratorním cvičení.
Prerekvizity
Předpokládá se znalost matematiky a fyziky, a to v rozsahu probíraném v rámci předchozího studia na Fakultě strojního inženýrství.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení
Předmět je ukončen zápočtem a zkouškou. K zápočtu je nutné splnění předepsaných a na začátku semestru avizovaných požadavků, tj. povinná účast na laboratorních cvičeních, vypracování a včasné odevzdání všech protokolů z laboratorních cvičení. Kritériem hodnocení v laboratorních cvičeních je také aktivita v přípravě na cvičení a i během vlastního cvičení. Učitel může tuto ověřovat různým způsobem, např. i formou krátkého testu nebo ústní cestou. Učitel může neaktivního studenta ze cvičení vykázat a potom je student povinen si laboratorní cvičení nahradit v jiném termínu. Zkouška je kombinovaná, má písemnou a ústní část, zahrnuje čtyři tématické okruhy (elektrické a elektronické obvody, elektrické stroje, výkonová elektronika a elektrické pohony) a každý tématický okruh je bodován maximálně 25 body. Lze tedy získat až 100 bodů. Hodnocení předmětu je dáno klasifikační stupnicí dle ECTS.
Učební cíle
Cílem předmětu je seznámit studenty se základy moderní elektrotechniky, které jsou nutné pro studium dalších strojírenských předmětů a především pro zvládnutí technické praxe.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Výuka předmětu je kontrolována během semestru z hlediska účasti na laboratorních cvičeních a dále hodnocením každého laboratorního protokolu. Cvičení jsou povinná. Zameškanou laboratorní výuku lze v omluvených případech nahradit s jinou studijní skupinou po domluvě s učitelem z této skupiny nebo opět v omluvených případech na konci semestru v rámci náhradních laboratorních cvičení.
Základní literatura
HAMMER,Miloš. Elektrotechnika a elektronika. Přednášky. 1. vydání. Brno: Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. Brno,2006. 134 s. Učební texty Vysokého učení technického v Brně. Fakulta strojního inženýrství. ISBN 80-214-3334-5.
Doporučená literatura
MĚŘIČKA,J; HAMATA,V. ; VOŽENÍLEK,P. Elektrické stroje. 2. vydání. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2001. 311 stran. ISBN 80-01-02109-2.
MICHALÍK,J; BUDAY,J. Elektrické stroje. 1. vydání. Žilina: EDIS –vydavatel´stvo ŽU, 2006, 192 stran. ISBN 80-8070-568-2.
PITTERMANN,M. Elektrické pohony. Základy. 1. vydání. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 2008, 100 s.Učební texty ZČU v Plzni. Fakulta elektrotechnická. ISBN 978-80-7043-729-2
MICHALÍK,J; BUDAY,J. Elektrické stroje. 1. vydání. Žilina: EDIS –vydavatel´stvo ŽU, 2006, 192 stran. ISBN 80-8070-568-2.
PITTERMANN,M. Elektrické pohony. Základy. 1. vydání. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 2008, 100 s.Učební texty ZČU v Plzni. Fakulta elektrotechnická. ISBN 978-80-7043-729-2
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Konzultace
9 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Elektrické obvody – základní veličiny a zákony, rozdělení elektrických obvodů, prvky elektrických obvodů, metody řešení stejnosměrných obvodů, střídavé obvody, trojfázové obvody.
2. Elektronické obvody – základní pojmy z teorie polovodičů, polovodičové prvky, optoelektronické prvky.
3. Elektronické obvody – tranzistorové zesilovače, operační zesilovače, generátory, stabilizátory, měniče.
4. Elektrické stroje – definice, rozdělení, hlavní aktivní části, transformátory – definice, rozdělení, štítek, provedení jednofázového a trojfázového transformátoru, princip činnosti transformátoru.
5. Elektrické stroje (transformátory) - transformátor naprázdno, při zatížení, nakrátko, trojfázový transformátor, paralelní chod, účinnost, speciální transformátory.
6. Elektrické stroje (asynchronní stroje) - definice, vlastnosti, konstrukce, rozdělení, použití, princip činnosti, chod naprázdno, chod nakrátko, chod při zatížení.
7. Elektrické stroje (asynchronní stroje) – účinnost, asynchronní generátor, spouštění, řízení otáček, brzdění, jednofázový asynchronní motor.
8. Elektrické stroje (stejnosměrné stroje) – definice, vlastnosti, konstrukce, rozdělení, použití, princip činnosti, provozní vlastnosti dynam.
9. Elektrické stroje (stejnosměrné stroje) – stroje s permanentními magnety, provozní vlastnosti stejnosměrných motorů.
10.Elektrické stroje (synchronní stroje) – definice, konstrukce rozdělení, základní teorie synchronního generátoru s hladkým rotorem, synchronní generátory s vyjádřenými póly, připojení synchronního generátoru na síť, stroje s permanentními magnety, synchronní motor.
11.Elektrické stroje – speciální elektrické stroje: krokové, lineární, komutátorové motory, stroje s elektronickou komutací.
12.Elektrické pohony – definice, blokové schéma, mechanické vlastnosti, energetické vlastnosti, druhy zatížení.
13.Elektrické pohony – návrh výkonu motoru pro dané zatížení, úvod do problematiky regulačních pohonů, moderní elektrický pohon.
2. Elektronické obvody – základní pojmy z teorie polovodičů, polovodičové prvky, optoelektronické prvky.
3. Elektronické obvody – tranzistorové zesilovače, operační zesilovače, generátory, stabilizátory, měniče.
4. Elektrické stroje – definice, rozdělení, hlavní aktivní části, transformátory – definice, rozdělení, štítek, provedení jednofázového a trojfázového transformátoru, princip činnosti transformátoru.
5. Elektrické stroje (transformátory) - transformátor naprázdno, při zatížení, nakrátko, trojfázový transformátor, paralelní chod, účinnost, speciální transformátory.
6. Elektrické stroje (asynchronní stroje) - definice, vlastnosti, konstrukce, rozdělení, použití, princip činnosti, chod naprázdno, chod nakrátko, chod při zatížení.
7. Elektrické stroje (asynchronní stroje) – účinnost, asynchronní generátor, spouštění, řízení otáček, brzdění, jednofázový asynchronní motor.
8. Elektrické stroje (stejnosměrné stroje) – definice, vlastnosti, konstrukce, rozdělení, použití, princip činnosti, provozní vlastnosti dynam.
9. Elektrické stroje (stejnosměrné stroje) – stroje s permanentními magnety, provozní vlastnosti stejnosměrných motorů.
10.Elektrické stroje (synchronní stroje) – definice, konstrukce rozdělení, základní teorie synchronního generátoru s hladkým rotorem, synchronní generátory s vyjádřenými póly, připojení synchronního generátoru na síť, stroje s permanentními magnety, synchronní motor.
11.Elektrické stroje – speciální elektrické stroje: krokové, lineární, komutátorové motory, stroje s elektronickou komutací.
12.Elektrické pohony – definice, blokové schéma, mechanické vlastnosti, energetické vlastnosti, druhy zatížení.
13.Elektrické pohony – návrh výkonu motoru pro dané zatížení, úvod do problematiky regulačních pohonů, moderní elektrický pohon.
Laboratorní cvičení
9 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Laboratorní cvičení ( 1x za týden po 2 hodinách)
1. Úvod, organizační záležitosti, bezpečnost práce - poučení.
2. Bezpečnost práce – přezkoušení, základy teorie elektrických měření.
3. Stejnosměrné obvody a elektronické prvky, střídavé elektrické obvody.
4. Střídavé elektrické obvody, stejnosměrné obvody a elektronické prvky.
5. Elektronické obvody, trojfázový transformátor.
6. Trojfázový transformátor, elektronické obvody.
7. Asynchronní motor, asynchronní motor s měničem frekvence.
8. Asynchronní motor s měničem frekvence, asynchronní motor.
9. Stejnosměrný motor, synchronní stroj.
10.Synchronní stroj, stejnosměrný motor.
11.Použití stykačů v praxi, rozvod elektrické energie.
12.Rozvod elektrické energie, použití stykačů v praxi.
13.Zápočet
1. Úvod, organizační záležitosti, bezpečnost práce - poučení.
2. Bezpečnost práce – přezkoušení, základy teorie elektrických měření.
3. Stejnosměrné obvody a elektronické prvky, střídavé elektrické obvody.
4. Střídavé elektrické obvody, stejnosměrné obvody a elektronické prvky.
5. Elektronické obvody, trojfázový transformátor.
6. Trojfázový transformátor, elektronické obvody.
7. Asynchronní motor, asynchronní motor s měničem frekvence.
8. Asynchronní motor s měničem frekvence, asynchronní motor.
9. Stejnosměrný motor, synchronní stroj.
10.Synchronní stroj, stejnosměrný motor.
11.Použití stykačů v praxi, rozvod elektrické energie.
12.Rozvod elektrické energie, použití stykačů v praxi.
13.Zápočet