Vyučující
|
-
Novák Miroslav, Ing. Ph.D.
-
Kubín Jiří, Ing. Ph.D.
-
Eichler Jakub, Ing. Ph.D.
-
Krčmář Lukáš, Ing.
|
Obsah předmětu
|
V předmětu získají studenti teoretické poznatky a praktické dovednosti v oblasti elektromechanických výkonových převodníků a dalších hlavních spotřebičů elektrické energie. Důraz je kladen na převodníky využívající elektromagnetických sil. Studenti se seznámí se základními vlastnostmi elektrických strojů. Témata přednášek: 1. Akční členy mechatronických soustav. Pohybová rovnice. Obecné pracovní a zatěžovací charakteristiky, pracovní bod, rozložení zatížení stroje v čase, rozběh, brzdění a řízení otáček na pracovních charakteristikách. Dimenzování pohonu. 2. Akční členy s magnetickým polem, principy, vyvození posuvného a rotačního pohybu. Magnetické obvody převodníků. Ztráty v magnetickém obvodu. 3. Elektromagnet. Základní statické a dynamické vlastnosti. 4. Transformátory. Princip a konstrukční uspořádání. Náhradní obvod. Provozní stavy trojfázových transformátorů, zvláštní transformátory. 5. Stejnosměrný motor. Princip a konstrukční uspořádání. Moment a otáčky stejnosměrného motoru. Cize buzený, derivační a sériový stejnosměrný motor. Servomotor. Rozběh, brzdění a řízení otáček. 6. Synchronní stroje. Princip a konstrukční uspořádání. Synchronní motor s permanentními magnety. Spouštění a řízení otáček synchronního motoru. Synchronní alternátor, fázování alternátoru. Alternátor v tvrdé síti. 7. Asynchronní motor. Princip a konstrukční uspořádání. Točivé magnetické pole. Motor s kotvou kroužkovou. Elektrický náhradní obvod. Moment a momentová charakteristika. Rozběh, brzdění a řízení otáček. 8. Krokové motory - princip motorů s aktivním a pasivním rotorem. Momentová charakteristika. Rozběh, brzdění a řízení otáček. Způsoby řízení. 9. Jednofázový asynchronní motor. Princip a konstrukční uspořádání. Momentová charakteristika. 10. Univerzální (střídavý) komutátorový jednofázový motor. Princip a konstrukční uspořádání. Momentová charakteristika. 11. Elektronicky komutovaný motor. Princip, konstrukční uspořádání, charakteristiky. 12. Lineární motory se spojitým pohybem. 13. Elektromechanické převodníky využívající vlastností materiálů pevné fáze. Princip a používané materiály. Piezoelektrické aktuátory a jejich aplikace. Ultrazvukové piezoelektrické motory. 14. Tepelné spotřebiče. Světelná technika - fotometrické veličiny, zdroje umělého osvětlení. Náplň cvičení: 1. Bezpečnost práce na elektrických strojích. Základy el. bezpečnostní normy pro konstrukci strojů. 2. Test el. bezpečnosti. Měření ventilátorové zatěžovací charakteristiky. 3. Výpočty energetické bilance el. strojů. 4. Měření přítahu a dopadu relé. 5. Výpočty magnetických obvodů el. strojů. 6. Měření transformátoru - naprázdno, nakrátko se zatížením, výpočet parametrů náhradního obvodu transformátoru. 7. Stejnosměrný stroj - motor, dynamo, měření charakteristik stroje. 8. Synchronní generátor, měření charakteristik v motorickém a generátorickém režimu, přifázování generátoru k síti. 9. Asynchronní motor - měření naprázdno, nakrátko a měření momentové charakteristiky. 10. Měření momentové charakteristiky AM s frekvenčním měničem. 11. Měření rozběhu a doběhu asynchronního motoru. 12. Jednofázový asynchronní motor, jednofázový střídavý komutátorový motor, měření pracovních charakteristik. 13. Krokové motory, programování řídicí jednoty. 14. Zápočtový test. Zápočet.
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Samostatná práce studentů (studium textů, literatury, problémové úkoly,výzkum, pisemná práce), Laboratorní praktika, E-learning
- Účast na výuce
- 56 hodin za semestr
- Příprava na dílčí test
- 5 hodin za semestr
- Příprava na zápočet
- 10 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 10 hodin za semestr
- Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků
- 12 hodin za semestr
|
Výstupy z učení
|
V předmětu získají studenti teoretické poznatky a praktické dovednosti v oblasti elektromechanických výkonových převodníků a dalších hlavních spotřebičů elektrické energie. Důraz je kladen na převodníky využívající elektromagnetických sil. Studenti se seznámí se základními vlastnostmi elektrických strojů.
Student získá přehled o nejpoužívanějších akčních členech a elektromechanických převodnících užívaných v elektrotechnice. Seznámí se s teorií, metodikou návrhu a u vybraných strojů získá praktické dovednosti s jejich zapojováním a měřením základních charakteristik.
|
Předpoklady
|
Předpokládáme znalost teorie obvodů.
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška
Znalosti z teorie obvodů.
|
Doporučená literatura
|
-
Bartoš, V. Elektrické stroje. Plzeň, 2006. ISBN 80-7043-444-9.
-
Maixner, L. a kol. Mechatronika (Nosek, J., kap.4 - Akční členy mechatronických soustav). Computer Press, Brno, 2006. ISBN 8025112993.
-
Nasar S.A., Boldea,I. Vector Cotrol of Ac Drives. CRC Press Inc., 1992. ISBN 978-0849344084.
-
Nosek, J. Elektrotechnika a průmyslová elektronika. Příklady. VŠST, Liberec, 1991.
-
Pavelka, J., Čeřovský, Z., Javůrek, J. Elektrické pohony. ČVUT, Praha, 2001.
-
Rydlo, P. Řízení elektrických střídavých pohonů. TU v Liberci. 2006. ISBN 80-7372-117-1.
-
Tkotz Klaus a kol. Fachkunde Elektrotechnik. 23. ed. Europa-Lehrmittel, 2006. ISBN 3808531576.
-
Uhlíř, I. Elektrické stroje a pohony. Praha, 2007. ISBN 978-80-01-03730-0.
-
Uchino, K. Ferroelectric Devices. Marcel Dekker, Inc., New York, 2000.
-
Voženílek P. a kol. Elektromechanické měniče. Praha - ČVUT, 2007.
|