Elektrické pohony (FSI-VAP)

Akademický rok 2026/2027
Garant: Ing. Jiří Kurfürst, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚAI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Typ předmětu: oborový předmět
Cíle předmětu:
 
Výstupy studia a kompetence:
 
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):
 
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:
 
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

Blok A – Elektronické prvky, výkonové měniče
1. Prvky elektronických obvodů, moderní elektronické prvky používané v elektrických pohonech. Základní pasivní prvky a polovodičové součástky.
2. Základní polovodičové měniče. Rozdělení. Usměrňovače.
3. Pulzní měniče. Střídače.
4. Měniče kmitočtu. Mikroprocesorové řídicí systémy. Základní funkce napájecích zdrojů, komunikace a diagnostiky.


Blok B – Elektrický pohon, mechanika a regulace
5. Definice elektrického pohonu. Výhody a nevýhody. Druhy poháněných pracovních strojů.
6. Kinematika a mechanika elektrických pohonů. Oteplování a energetika elektrických pohonů.
7. Řízení elektrických pohonů, analýza regulačních soustav. Snímače, zpětná vazba a princip PID regulace.


Blok C – Typy elektrických pohonů a jejich použití
8. Pohony se stejnosměrnými motory a motory s permanentními magnety. Regulované pohony.
9. Pohony s asynchronními motory.
10. Pohony se synchronními motory.
11. Speciální typy elektrických pohonů. Krokové motory.
12. Pohony s lineárními motory. Mechanické součásti elektropohonů.
    Laboratorní cvičení

Blok L1 – Elektronické prvky zdroje a základní regulace
1. Charakteristiky elektronických prvků.
2. Návrh a analýza síťového zdroje stejnosměrného napětí.
3. Dvoupolohová regulace.
4. Regulátory s impulzním výstupem (PWM).
5. PID regulátor s operačními zesilovači.
6. Filtry a problémy spínání induktivních zátěží.


Blok L2 – Regulované elektrické pohony
7. Regulace otáček stejnosměrného motoru s enkodérem (MAXON).
8. PID regulace stejnosměrného motoru.
9. Kaskádní regulace a optimalizace.
10. Řízený pohon s asynchronním motorem a frekvenčním měničem.
11. Řízený pohon s asynchronním motorem a frekvenčním měničem, blokové schéma polohového servomechanismu, praktické ověření vektorového řízení.


Blok L3 – Průmyslová praxe
12. Praktická výuka ve výrobní firmě + exkurze do výrobní firmy.
Literatura - základní:
1. KOBRLE, Pavel a PAVELKA,Jiří. Elektrické pohony a jejich řízení. Dotisk 3. vydání Praha: Česká technika-nakladatelství ČVUT, Praha. 2019. 200 s. ISBN 978-80-01-06007-0. 
2. LETTL, Jiří, PAVELKA, Jiří a BAUER, Jan. Výkonová elektronika. Praha - Česká technika - nakladatelství ČVUT Praha, 2019. 228 s. 978-80-01-06514-3. 
3. BOLDEA, Ion and NASAR S.A. Electric Drives. Third edition. Boca Raton: Taylor & Francis, CRC Press, 2016. 650 p. ISBN 9781498748209.  
4. WEIDAUER, J. and MESSER, R. Electrical Drives. Principles. Planning. Applications. Solutions. Siemens Aktiengesellschaft, Berlin.  396 p. ISBN : 978-3-89578-434-7. 
5. MELKEBEEK, Jan A. Electrical Machines and Drives. Springer International Publishing AG, 2018. 733 p. ISSN 1612-1287. 
Literatura - doporučená:
1. Dokumentace k simulačnímu prostředí Multisim 7. Dostupné z internetu v počítačové učebně ÚAI FSI VUT Brno.
2. BOLTON, William Mechatronics: electronic control systems in mechanical and electrical engineering, UK, 2019. 669 p. ISBN 978-1-292-25099-1.
3. KŮS, Václav. Elektrické pohony a výkonová elektronika. Druhé vydání. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 2016. ISBN 978-80-261-0639-5.
4. HUGHES, Austin a DRURY, Bill. Electric motors and drives: fundamentals, types and applications. 4th ed. Amsterdam: Elsevier, 2013. ISBN 978-0-08-098332-5.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-AIŘ-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 5 Povinný 2 1 Z
C-AKR-P prezenční studium CZS Předměty zimního semestru -- zá,zk 5 Volitelný 1 1 Z