Detail oboru

Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika

FEKTZkratka: PK-SEEAk. rok: 2019/2020

Program: Elektrotechnika a komunikační technologie

Délka studia: 4 roky

Akreditace od: 25.7.2007Akreditace do: 20.12.2020

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

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Aktivní magnetická ložiska

    Cílem je vývoj a výzkum různých typů aktivních magnetických ložisek, jako jsou magnetická ložiska homopolární, kombinované axiální a radiální. V rámci disertační práce se předpokládá návrh vybraného typu ložiska včetně řízení a následné realizace. Součástí výzkumu a vývoje je rovněž analytické řešení problematiky ztrát ložisek s plnými rotory. Na základě výsledků měření bude provedena optimalizace. Povinné zahraniční stáže doktorandů se předpokládají na Universitě v Lappeenrante (Finsko), University of Nottingham (Anglie), Shefield University (Anglie), University of Padova, Itálie….

    Školitel: Ondrůšek Čestmír, doc. Ing., CSc.

  2. Elektrizační soustava s akumulací elektrické energie

    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), akumulátory na bázi Lithia 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.

  3. Charakterizace vyhořelého jaderného paliva z reaktorů VVER

    Parametry vyhořelého jaderného paliva, jako je zbytkový tepelný výkon, emise neutronů a gama záření či reaktivita, jsou velmi důležitou informací, která je plně dána tzv. inventářem vyhořelého paliva. Inventářem vyhořelého jaderného paliva je myšleno pole koncentrací nuklidů tvořících jaderné palivo, zejména produktů štěpení, záchytu a jaderných přeměn. Toto pole hodnot spolu s historií využití paliva a počátečním obohacením uranem 235 či původním obsahem vyhořívajících absorbátorů definuje veličinu nazývanou střední vyhoření palivové kazety či palivového proutku. Hodnoty vyhoření pro vyvážené a skladované palivové soubory jsou počítány pomocí reaktorově-fyzikálních výpočetních kódů, stejně jako další parametry paliva včetně inventáře. Experimentální ověření vypočtených hodnot je však velmi složité a vyžaduje sofistikovanou kombinaci pasivních i aktivních detekčních metod a výpočetních simulací. Úkolem doktoranda bude výzkum a vývoj experimentálních a výpočetních metod charakterizace vyhořelého jaderného paliva, které mohou být využity zejména pro potřeby zárukového procesu či pro dlouhodobé meziskladování či trvalé skladování vyhořelého jaderného paliva. Součástí doktorského výzkumu bude minimálně měsíční stáž na partnerském zahraničním vědeckém pracovišti.

    Školitel: Katovský Karel, Ing., Ph.D.

  4. Nabíjecí stanice pro elektromobily jako prvek elektrizační soustavy

    V souvislosti se současným postupným rozvojem hybridních automobilů a elektromobilů (EVs) 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.

    Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.

  5. Nová metoda počítačové simulace elektrických strojů

    Cílem je využití koenergie při výpočtu magnetického pole a návrhu elektrických strojů. Tato metoda je založena na nové formulaci koenergie v kombinaci s metodou konečných prvků. Tato metoda umožňuje efektivní, časově mnohem méně náročné řešení přechodných dějů v elektrických strojích při uvažování nelinearit. Přínosem práce bude vypracování metodiky řešení včetně programového zabezpečení. Jedná se o teoreticky náročnou práci. Povinné zahraniční stáže doktorandů se předpokládají na Universitě v Lappeenrante (Finsko), University of Nottingham (Anglie), Shefield University (Anglie), University of Padova, Itálie….

    Školitel: Ondrůšek Čestmír, doc. Ing., CSc.

  6. Ostrovní DC síť pro objekty s obnovitelnými zdroji energie

    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.

    Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.

  7. Stroje s přepínáním magnetického toku

    Cílem práce je vývoj, návrh a optimalizace speciálního stroje, které mají magnety buzení a vinutí kotvy na statoru. Vzhledem k tomu, že na rotoru není žádné vinutí ani magnety, je možné tyto stroje vyrobit jako vysokootáčkové, nebo jako stroje integrované, s možností využití rotoru jako čerpadla. Přínosem práce bude návrh vysokootáčkového generátoru o výkonu 70 kW s co největšími otáčkami s využitím dostupných materiálů. Povinné zahraniční stáže doktorandů se předpokládají na Universitě v Lappeenrante (Finsko), University of Nottingham (Anglie), Shefield University (Anglie), University of Padova, Itálie….

    Školitel: Ondrůšek Čestmír, doc. Ing., CSc.

  8. Výpočetní a experimentální analýzy urychlovačem řízeného podkritického jaderného reaktoru

    Cílem práce je vytvořit detailní výpočetní modely různých urychlovačem řízených jaderných systémů typu ADS, provést zadané výpočty, zpracovat analýzy vlivu různých parametrů. Studovány budou systémy řízené neutronovým generátorem, elektronovým i protonovým urychlovačem. Ve spolupráci se Spojeným ústavem jaderných výzkumů v Dubně, Uzhgorod National University, Texas A&M a MSU Baroda budou vytvořeny modely reálně ozařovaných soustav a vytvořené modely tak bude možno validovat experimentálními daty. Validované modely budou dále využity pro návrhy optimalizací experimentálních soustav. Pro přípravu modelů budou využity zjména výpočetní modely na bázi metody Monte Carlo. Součástí doktorského výzkumu bude minimálně měsíční stáž na partnerském zahraničním vědeckém pracovišti.

    Školitel: Katovský Karel, Ing., Ph.D.

  9. Vysokootáčkové motory pro pohon kompresoru

    Cílem je výzkum, vývoj, návrh a optimalizace vysokootáčkových motorů pro pohon speciálních turbokompresorů. Požadované parametry motorů jsou: výkon 3 kW, otáčky 180 000 ot/min. V rámci disertační práce se předpokládá návrh asynchronního a synchronního motoru s výše uvedenými parametry. Na základě obou návrhů budou vyrobeny funkční vzorky, které budou změřeny a podle výsledků bude provedena optimalizace. Poznámka: Témata disertačních prací odpovídají zaměření a cílům Národního Centra Kompetencí a Projektům TAČR ve spolupráci s výrobními podniky. Z těchto projektů se předpokládá také spolufinancování doktorandů. Povinné zahraniční stáže doktorandů se předpokládají na Universitě v Lappeenrante (Finsko), University of Nottingham (Anglie), Shefield University (Anglie), University of Padova, Itálie….

    Školitel: Ondrůšek Čestmír, doc. Ing., CSc.

  10. Vysokootáčkový generátor

    Cílem je výzkum, vývoj, návrh a optimalizace vysokootáčkových generátorů, které budou sloužit k rekuperaci elektrické energie při zkapalňování plynů pro základní fyzikální výzkum, např. pro jadernou fyziku. Předpokládaný rozsah výkonů a otáček: 5 až 10 kW, 160 000 až 230 000 ot/min. Na základě dostupných informací se předpokládá, že to bude synchronní stroj s permanentními magnety. V rámci disertace bude vyroben funkční vzorek a na základě výsledků měření provedena optimalizace. Poznámka: Témata disertačních prací odpovídají zaměření a cílům Národního Centra Kompetencí a Projektům TAČR ve spolupráci s výrobními podniky. Z těchto projektů se předpokládá také spolufinancování doktorandů. Povinné zahraniční stáže doktorandů se předpokládají na Universitě v Lappeenrante (Finsko), University of Nottingham (Anglie), Shefield University (Anglie), University of Padova, Itálie….

    Školitel: Ondrůšek Čestmír, doc. Ing., CSc.


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DET1Elektrotechnické materiály, materiálové soustavy a výrobní procesycs4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DEE1Matematické modelování v elektroenergeticecs4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DME1Mikroelektronické systémycs4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DRE1Návrh moderních elektronických obvodůcs4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DTK1Optimalizační metody a teorie hromadné obsluhycs4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DFY1Rozhraní a nanostrukturycs4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DTE1Speciální měřicí metodycs4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DMA1Statistika. stochastické procesy, operační výzkumcs4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DAM1Vybrané kapitoly řídicí technikycs4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DVE1Vybrané statě z výkonové elektroniky a elektrických pohonůcs4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DBM1Vyšší metody zpracování a analýzy obrazůcs4zimníVolitelný oborovýdrzkne
DJA6Angličtina pro doktorandycs4zimníVolitelný všeobecnýdrzkano
DRIZŘešení inovačních zadánícs2zimníVolitelný všeobecnýdrzkano
DEIZVědecké publikování od A do Zcs2zimníVolitelný všeobecnýdrzkano
1. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DTK2Aplikovaná kryptografiecs4letníVolitelný oborovýdrzkano
DMA2Diskrétní procesy v elektrotechnicecs4letníVolitelný oborovýdrzkano
DME2Mikroelektronické technologiecs4letníVolitelný oborovýdrzkne
DRE2Moderní digitální bezdrátová komunikacecs4letníVolitelný oborovýdrzkano
DTE2Numerické úlohy s parciálními diferenciálními rovnicemics4letníVolitelný oborovýdrzkano
DFY2Spektroskopické metody pro nedestruktivní diagnostikucs4letníVolitelný oborovýdrzkne
DET2Vybrané diagnostické metody, spolehlivost, jakostcs4letníVolitelný oborovýdrzkano
DAM2Vybrané kapitoly měřicí technikycs4letníVolitelný oborovýdrzkne
DBM2Vybrané problémy biomedicínského inženýrstvícs4letníVolitelný oborovýdrzkne
DEE2Vybrané problémy z výroby elektrické energiecs4letníVolitelný oborovýdrzkano
DVE2Vybrané statě z elektrických strojů a přístrojůcs4letníVolitelný oborovýdrzkano
DJA6Angličtina pro doktorandycs4letníVolitelný všeobecnýdrzkano
DCVPCitování ve vědecké praxics2letníVolitelný všeobecnýdrzkano
DRIZŘešení inovačních zadánícs2letníVolitelný všeobecnýdrzkano
1. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DQJAZkouška z angličtiny před státní doktorskou zkouškucs4celoročníPovinnýdrzkano