Elektrotechnika výrobních strojů (FSI-GEV-K)

Akademický rok 2021/2022
Garant: Ing. Rostislav Huzlík, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚVSSR všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je seznámit studenty se současným stavem a možnostmi, které poskytuje technika elektrických strojů pro aplikace ve výrobních strojích a zařízeních. Úkolem předmětu je dosažení základních znalostí na takové úrovni, aby studenti byli schopni aplikovat výše uvedená zařízení a jejich komponenty ve své profesi a orientovat se v široké tržní nabídce jednotlivých výrobců.
Výstupy studia a kompetence:
Získané znalosti a dovednosti umožňují studentům zvládnout na vysoké odborné úrovni konstrukční návrh současných výrobních strojů, zařízení a systémů a to jak po stránce mechanické, tak i po stránce elektrické.
Prerekvizity:
Diferenciální rovnice, Laplaceova transformace, základy dynamiky mechanizmů, základy teorie elektrických strojů a přístrojů, schémata a funkce měničů elektrické energie.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět seznamuje studenty se základní problematikou elektrického vybavení výrobních strojů, zařízení a systémů. Jedná se o všeobecné požadavky na elektrickou výzbroj výrobních strojů, bezpečnostní požadavky a výklad principů činnosti nejdůležitějších akčních členů pohonů. Studenti se též seznámí s metodikou návrhu jednotlivých částí elektrické výzbroje a vedením elektrotechnické dokumentace.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Dle možností budou pro studenty organizovány přednášky odborníků z praxe a exkurze do firem zabývajících se činnostmi souvisejícími s obsahem předmětu.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínky udělení zápočtu:
1. Absolvování všech cvičení (100% účast) a splnění zadaných podmínek průběžné kontroly studia (konkretizace ve cvičení).
2. Zpracování zadané domácí práce.
Zkouška:
Zkouška je kombinovaná, má písemnou a ústní část a prověřuje komplexní znalosti studenta z předmětu.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Kontrolovanou výukou je cvičení. Cvičení jsou povinná. Je kontrolována přítomnost na cvičení a je přezkušována úroveň znalostí formou řešení praktických úloh. Zameškanou výuku musí student absolvovat s jinou skupinou, nebo ve vyjímečných případech zadáním domácí práce na příslušné téma. Úroveň zpracování této práce je vyhodnocena vyučujícím.
Typ (způsob) výuky:
    Konzultace v kombinovaném studiu  1 × 22 hod. povinná                  
    Konzultace  1 × 43 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Konzultace v kombinovaném studiu 1. Všeobecné požadavky na elektrickou výzbroj výrobních strojů a zařízení. Elektrické prvky na výrobních strojích. Napájecí soustavy
2. Dimenzování pohonů - třídy zatížení, výpočty
3. Spínání a jištění elektrických zařízení, kabeláž
4. Základní postupy zajištění bezpečnosti obecných elektrických zařízení.
5. Pravidla tvorby dokumentace a normativní požadavky na elektroinstalaci obráběcích strojů (bezpečnost, EMC apod.).
6. Funkční bezpečnost, safety požadavky na pohony
7. Základní typy měničů pro řízení stejnosměrných i střídavých motorů a jejich možné varianty
8. EC motory a stejnosměrné motory - charakteristiky, vlastnosti, matematický popis
9. Asynchronní motor - vlastnosti, charakteristiky, matematický popis
10. Synchronní motor - vlastnosti, charakteristiky, reluktanční motory, matematický popis
11. Speciální motory - krokové motory, jednofázový stroj, lineární synchronní a asynchronní motor
12. Možnosti řízení pohonů (proudová, rychlostní, polohová regulace), řízení stejnosměrného motoru a EC motoru
13. Skalární řízení a vektorové řízení asynchronního motoru, Přímé řízení momentu, Řízení synchronních motorů (vektorové, skalární).
    Konzultace 1. Návrh (výběr) vybraných motorů elektrických strojů při proměnném zatížení ekvivalentními metodami
2. Návrh pohonu pomocí softwaru
3-4. Kompletní návrh pohonu včetně volby všech komponent
5. Elektrická instalace pracovních strojů, elektrická instalace v průmyslových rozvodech, zásady vedení elektrotechnické dokumentace
6-12. Simulace elektrických pohonů - Simulink
13. Ukázka nastavení pohonů
Literatura - základní:
1. Pavelka, J, Čeřovský, Z., Javůrek, J.: Elekrické pohony. Brno. ČVUT 2001
Literatura - doporučená:
1. Souček, P.: Pohony výrobních zařízení . Servomechanizmy. Praha, ČVUT 1997
2. Ondrůšek, Č.: Elektrické střídavé pohony. Brno, VUT 1999
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-VSR-K kombinované studium --- bez specializace -- zá,zk 6 Povinný 2 1 L