Elektromechanická přeměna energie (FSI-REE)

Seznámit studenty s principem činnosti a provozními vlastnostmi transformátorů, asynchronních strojů, stejnosměrných strojů a synchronních strojů. Získané teoretické vědomosti ověřit v laboratoři měřením provozních vlastností elektrických strojů.

Studenti se seznámí se základními problémy elektromechanické přeměny energie, základními částmi elektrických strojů a principy jejich činnosti. Jednofázové a vícefázové transformátory. Hodinový úhel, paralelní chod. Trojfázový asynchronní motor. Vznik točivého magnetického pole, momentová charakteristika, spouštění asynchronních motorů. Jednofázový asynchronní motor. Trojfázový asynchronní motor na jednofázové síti. Princip činnosti a základní rovnice synchronního stroje. Synchronní stroj s hladkým rotorem. Synchronní stroj s vyniklými póly. Fázování generátoru na síť. Princip činnosti a základní rovnice stejnosměrného stroje. Stejnosměrné generátory a jejich vlastnosti. Stejnosměrné motory a jejich vlastnosti.

Základní zákony a pojmy z elektrotechniky a mechaniky. Třífázové soustavy.

Základní zákony elektrotechniky aplikované na elektrické stroje. Magnetické obvody elektrických strojů. Základní napěťové rovnice, náhradní schémata, fázorové diagramy, zapojení jednotlivých druhů el. strojů. Energetická bilance, určení ztrát a účinnosti. Výpočet momentu. Provozní vlastnosti jednotlivých druhů el. strojů. Základní charakteristiky.

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorními a numerickými cvičeními.

Tři kontrolní testy, dohromady 20 bodů. Minimum pro udělení zápočtu: 10 bodů.

Čtyři protokoly, každý za dva body. Minimum pro udělení zápočtu: žádný z protokolů nesmí být hodnocen 0 body.

Přezkoušení z cvičení – 7 bodů. Minimum pro udělení zápočtu: 4 body.

Závěrečná zkouška – 65 bodů.

Účast na cvičení je povinná.

1. Základní zákony a vztahy používané v teorii elektrických strojů.
2. Princip elektromechanické přeměny energie.
3. Transformátory. Ideální transformátor, reálný transformátor, základní rovnice.
4. Princip činnosti a konstrukce výkonových transformátorů.
5. Trojfázové transformátory, zapojování vinutí, paralelní chod.
6. Magnetický obvod a vinutí elektrických strojů točivých. Princip činnosti asynchronního stroje, vznik točivého pole.
7. Náhradní obvod, základní rovnice a momentová charakteristika.
8. Spouštění trojfázových asynchronních motorů, regulace otáček.
9. Jednofázový asynchronní motor. Trojfázový asynchronní motor na jednofázové síti.
10. Synchronní stroj. Princip činnosti, konstrukční provedení.
11. Teorie stroje s hladkým rotorem. Momentová charakteristika, synchronní stroj pracující do samostatné zátěže a paralelně se sítí.
12. Stejnosměrné stroje. Princip činnosti a konstrukční provedení, odvození základních rovnic.
13. Provozní vlastnosti stejnosměrných strojů v ustáleném režimu.

1. Bezpečnost při práci v laboratoři a hlavní části elektrických strojů.
2. Základní vztahy a postupy při měření.
3. Transformátory.
4. Měření třífázového transformátoru.
5. Transformátory, asynchronní stroje.
6. Asynchronní stroje.
7. Měření asynchronního stroje – momentová charakteristika.
8. Měření asynchronního stroje – naprázdno a nakrátko.
9. Synchronní stroje.
10. Stejnosměrné stroje.
11. Měření stejnosměrných strojů.
12. Opakování probrané látky a měření.
13. Zápočet.