Detail předmětu
Elektromechanická přeměna energie
FSI-REE Ak. rok: 2021/2022 Letní semestr
Základní zákony elektrotechniky aplikované na elektrické stroje. 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. Základní charakteristiky.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Studenti se seznámí se základními problémy elektromechanické přeměny energie, základními částmi elektrických strojů a principy jejich činnosti. Jednofázové a vícefázové transformátory. Hodinový úhel, paralelní chod. Trojfázový asynchronní motor. Vznik točivého magnetického pole, momentová charakteristika, spouštění asynchronních motorů. Jednofázový asynchronní motor. Trojfázový asynchronní motor na jednofázové síti. Princip činnosti a základní rovnice synchronního stroje. Synchronní stroj s hladkým rotorem. Synchronní stroj s vyniklými póly. Fázování generátoru na síť. Princip činnosti a základní rovnice stejnosměrného stroje. Stejnosměrné generátory a jejich vlastnosti. Stejnosměrné motory a jejich vlastnosti.
Prerekvizity
Základní zákony a pojmy z elektrotechniky a mechaniky. Třífázové soustavy.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorními a numerickými cvičeními.
Způsob a kritéria hodnocení
Tři kontrolní testy, dohromady 20 bodů. Minimum pro udělení zápočtu: 10 bodů.
Čtyři protokoly, každý za dva body. Minimum pro udělení zápočtu: žádný z protokolů nesmí být hodnocen 0 body.
Přezkoušení z numerických a laboratorních cvičení – 7 bodů. Minimum pro udělení zápočtu: 4 body.
Závěrečná zkouška – 65 bodů.
Učební cíle
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
Účast na cvičení je povinná.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B3A-P: Aplikované vědy v inženýrství, bakalářský
obor B-MET: Mechatronika, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
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, regulace otáček.
9. Jednofázový asynchronní motor. Trojfázový asynchronní motor na jednofázové síti.
10. Synchronní stroj. Princip činnosti, konstrukční provedení.
11. Teorie stroje s hladkým rotorem. Momentová charakteristika, synchronní 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.
Laboratorní cvičení
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Bezpečnost při práci v laboratoři a seznámení s hlavními částmi elektrických strojů.
2. Princip měření momentu, dynamometr.
3. Zkouška transformátoru naprázdno a nakrátko.
4. Zapojení vinutí transformátoru, měření účinnosti, zatěžovací charakteristika.
5. Trojfázový asynchronní motor. Zapojování vinutí. Zkouška naprázdno a nakrátko, určení parametrů náhradního obvodu.
6. Měření momentové charakteristiky asynchronního motoru.
7. Metody spouštění asynchronního motoru.
8. Synchronní stroj. Fázování synchronního generátoru na síť.
9. Měření zatěžovacích charakteristik.
10. Určení parametrů náhradního stroje s hladkým rotorem a stroje s vyniklými póly.
11. Stejnosměrný stroj. Měření charakteristiky naprázdno. Nabuzení derivačního dynama.
12. Připojení stejnosměrného motoru na síť. Regulační charakteristiky stejnosměrných motorů.
13. Zápočet.