Detail předmětu

Dynamika elektrických strojů

FSI-RDM Ak. rok: 2023/2024 Zimní semestr

Základní pojmy elektromechanické přeměny energie. Soustavy s více budícími cívkami, s lineárním a otáčivým pohybem, dynamické rovnice elektromechanické soustavy. Matematický model  transformátoru, asynchronního stroje a synchronního stroje.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Radoslav Cipín, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky

Vstupní znalosti

Student by měl být schopen:
- vysvětlit základní zákony elektromagnetismu, řešit stejnosměrné a střídavé obvody se soustředěnými parametry a obvody magnetické,
- derivovat funkce jedné a více proměnných včetně derivací parciálních,
- integrovat funkce jedné,
- řešit přechodné děje v lineárních a nelineárních obvodech v programu MATLAB Simulink,
- vysvětlit princip činnosti a vlastnosti elektromagnetu, transformátoru, asynchronního stroje, synchronního stroje a stejnosměrného stroje.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Tři písemné testy po pěti bodech.
Pět mini projektů po jednom bodu.

Udělení zápočtu je podmíněno dosažením minimálně sedmi body z písemných testů.

Písemná závěrečná zkouška je za osmdesát bodů.

Celkem je možné dosáhnout sta bodů.

Pro udělení zkoušky student musí mít udělen zápočet a v součtu mít minimálně padesát bodů.


Účast na přednáškách je povinná.
Účast na cvičeních je nepovinná.

Učební cíle

Dát studentům základní znalosti z elektromechanické přeměny energie, naučit je sestavit pohybové rovnice elektromechanických soustav a ukázat možnosti jejich řešení. Seznámit studenty s problematikou matematického popisu elektrických strojů a porozumění jejich funkčnímu principu.

Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit princip elektromechanické přeměny energie,
- odvodit vztah pro sílu a moment lineární a nelineární elektromechanické soustavy s posuvným a otáčivým pohybem a řešit jednoduché příklady,
- sestavit dynamické rovnice libovolné elektromechanické soustavy,
- sestavit dynamické rovnice asynchronního a synchronního stroje,
- vysvětlit transformaci souřadnic,
- napsat pohybové rovnice stejnosměrných, asynchronních a synchronních a řešit přechodné jevy v elektrických strojích v programu Matlab Simulink.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-MET-P: Mechatronika, magisterský navazující, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radoslav Cipín, Ph.D.

Osnova


  1. Úvod do elektromagnetických obvodů.

  2. Statická soustava dvou a více cívek, matematický model transformátoru.

  3. Náhradní zapojení transformátoru a jeho transformace. Identifikace elektrických parametrů.

  4. Trojfázový transformátor.

  5. Transformace souřadnic.

  6. Vznik síly a momentu v elektromagnetických obvodech, matematický model elektromagnetu.

  7. Pohyblivá soustava dvou a více cívek, matematický model resolveru.

  8. Matematický model rotačního transformátoru.

  9. Matematický model stejnosměrného stroje.

  10. Matematický model asynchronního stroje v přirozených souřadnicích.

  11. Matematický model asynchronního stroje v obecných rotujících souřadnicích.

  12. Matematický model synchronního stroje.

  13. Analýza ustáleného a dynamického chodu strojů.

Cvičení odborného základu

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Marek Toman, Ph.D.

Osnova

1. Výpočty a simulace elektromagnetických obvodů.
2. Výpočty a simulace elektromagnetických obvodů.
3. Výpočty a simulace elektromagnetických obvodů.
4. Simulace transformátoru.
5. Simulace trojfázového transformátoru.
6. Transformace souřadnic.
7. Výpočty a simulace elektromagnetu.
8. Simulace rotačního transformátoru.
9. Simulace resolveru.
10. Simulace stejnosměrného stroje.
11. Simulace asynchronního stroje.
12. Simulace asynchronního stroje.
13. Simulace synchronního stroje.