Dynamika elektrických strojů (FSI-RDM)

Akademický rok 2021/2022
Garant: doc. Ing. Radoslav Cipín, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚMTMB všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
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.
Výstupy studia a kompetence:
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, synchronních a reluktančních strojů a řešit přechodné jevy v elektrických strojích v programu Matlab Simulink.
Prerekvizity:
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.
Obsah předmětu (anotace):
Základní pojmy elektromechanické přeměny energie. Soustavy s více budícími cívkami, s lineárním a otáčivým pohybem, dynamické rovnice elektromechanické soustavy. Matematický model asynchronního stroje, synchronního stroje a reluktančního stroje.
Metody vyučování:
Základní principy a teorie k předmětu Dynamika elektrických strojů je probíráná na přednáškách. Cvičení jsou zaměřena na praktické zvládnutí probírané látky.
Způsob a kritéria hodnocení:
Tři písemné testy po pěti bodech.
Pět mini projektů po jednom bodu.

Udělení zápočtu je podmíněno dosažením minimálně osmi body z písemných testů a odevzdáním pěti vypracovaných mini projektů.

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.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na přednáškách je povinná.
Účast na cvičeních je nepovinná.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. povinná                  
    Cvičení  13 × 2 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Přednáška 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. Vznik síly a momentu v elektromagnetických obvodech, matematický model elektromagnetu.
5. Pohyblivá soustava dvou a více cívek, matematický model resolveru.
6. Matematický model stejnosměrného stroje.
7. Matematický model asynchronního stroje v přirozených souřadnicích.
8. Transformace souřadnic.
9. Matematický model asynchronního stroje v obecných rotujících souřadnicích.
10. Analýza ustáleného a dynamického chodu asynchronního stroje.
11. Matematický model synchronního stroje.
12. Analýza ustáleného a dynamického chodu synchronního stroje.
13. Matematický model reluktančního stroje.
    Cvičení 1. Výpočty magnetických obvodů.
2. Výpočty magnetických obvodů.
3. Výpočty magnetických obvodů.
4. Výpočty magnetických obvodů.
5. Měření a simulace transformátoru.
6. Výpočty a simulace elektromagnetu.
7. Simulace resolveru
8. Simulace asynchronního stroje.
9. Simulace asynchronního stroje.
10. Simulace asynchronního stroje.
11. Simulace synchronního stroje.
12. Simulace synchronního stroje.
13. Simulace reluktančního stroje.
Literatura - základní:
1. Chee-Mun Ong: Dynamic Simulation of Electric Machinery
2. Majmudar, H.:Elektromechanical Enargy Conversion,England Allynana Bacon
3. Měřička, Zoubek:Obecná teorie elektrického stroje,SNTL Praha
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-MET-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 4 Povinný 2 1 Z