Aplikovaná elektronika a elektrické pohony (FSI-VAP-K)

Cílem předmětu je získání teoretických i praktických znalostí a zkušeností z aplikované elektroniky a elektrických pohonů. Uvedené je doplněním dříve absolvovaných předmětů obecného charakteru, které jsou rozšiřovány směrem k využití v automatizaci a informatice.

Student získá ve smyslu uvedené anotace a osnovy rozsáhlé komplexní znalosti z oblasti elektroniky a elektrických pohonů, které mu umožní se v průmyslové strojírenské a elektrotechnické praxi erudovaně zapojit do řešení různých technických problémů.

Předpokládají se znalosti z matematiky, fyziky, elektrotechniky, mechaniky a základů automatického řízení, a to na úrovni dosud absolvovaných předmětů vysokoškolského studia.

Předmět je zaměřen na specifickou problematiku zaměřenou na využití elektroniky a elektrických pohonů v automatizaci. Pozornost je věnována zdrojům střídavého elektrického napětí, pasivním elektrickým a elektronickým prvkům, operačním zesilovačům a polovodičovým měničům. Značný důraz je kladen na oblast elektrických pohonů, kde se student seznámí s jednotlivými typy, jejich vlastnostmi a použitím.

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením, kde se prakticky ověřují získané teoretické znalosti z přednášek. Dle možností budou pro studenty organizovány i přednášky odborníků z praxe a exkurze do firem zabývajících se činnostmi souvisejícími s obsahem předmětu.

Laboratorní cvičení je ukončeno zápočtem (je udělován ve 13. výukovém týdnu). K jeho získání se požaduje 100% účast na cvičení, aktivita na cvičení a vypracování, odevzdání a učitelem uznání protokolů (zpráv) ze všech předepsaných laboratorních cvičení. Další podrobnosti jsou studentům sděleny a vysvětleny na začátku semestru. Získání zápočtu je nutnou podmínkou k účasti na zkoušce. Zkouška se skládá z písemné části a následně ústního pohovoru. V písemné části student zpracuje pět zadaných otázek. V ústní části je prověřována orientace ve studované problematice. Hodnocení písemné části, ústní části i celkové hodnocení zkoušky je dáno klasifikační stupnicí dle ECTS.

Výuka je kontrolována ve cvičeních z hlediska účasti a aktivity. Předpokládá se 100% účast na cvičeních, v případě nepřítomnosti je student povinen výuku nahradit, způsob náhrady určí vyučující.

1. Zdroj střídavého napětí. Pasivní elektrické prvky.


2. Polovodičové prvky v elektronických obvodech.


3. Operační zesilovače.


4. Integrované obvody pro číslicovou techniku.


5. Základní polovodičové měniče. Rozdělení. Usměrňovače.


6. Pulzní měniče. Střídače.


7. Měniče kmitočtu. Mikroprocesorové řídicí systémy.


8. Definice elektrického pohonu. Výhody a nevýhody. Druhy poháněných pracovních strojů.


9. Kinematika a mechanika elektrických pohonů. Oteplování a energetika elektrických pohonů.


10. Pohony se stejnosměrnými motory a permanentními magnety. Regulované pohony.


11. Pohony s univerzálními jednofázorovými komutátory.


12. Pohony s asynchronními a synchronními motory.


13. Speciální typy elektrických pohonů. Krokové motory. Lineární motory. Mechanické součásti elektropohonů.

1. Zdroj střídavého napětí. Pasivní elektrické prvky.


2. Polovodičové prvky v elektronických obvodech.


3. Operační zesilovače.


4. Integrované obvody pro číslicovou techniku.


5. Základní polovodičové měniče. Rozdělení. Usměrňovače.


6. Pulzní měniče. Střídače.


7. Měniče kmitočtu. Mikroprocesorové řídicí systémy.


8. Definice elektrického pohonu. Výhody a nevýhody. Druhy poháněných pracovních strojů.


9. Kinematika a mechanika elektrických pohonů. Oteplování a energetika elektrických pohonů.


10. Pohony se stejnosměrnými motory a permanentními magnety. Regulované pohony.


11. Pohony s univerzálními jednofázorovými komutátory.


12. Pohony s asynchronními a synchronními motory.


13. Speciální typy elektrických pohonů. Krokové motory. Lineární motory. Mechanické součásti elektropohonů.

1. Seznámení s počítačovou podporou pro návrh, kreslení a analýzu elektronických obvodů


2. Návrh a analýza síťového zdroje stejnosměrného napětí


3. Dvoupolohová regulace


4. Regulátory s impulzním výstupem


5. PID regulátor s operačními zesilovači


6. Speciální problémy elektroniky v automatizaci


7. Filtry a filtrace analogových signálů


8. Šíření elektrických signálů na sběrnici (na vedení)


9. Multiplexer, demultiplexer, sériový přenos dat


10. Aplikace měřicích přístrojů


11. Řízený pohon s asynchronním motorem a měničem frekvence


12. Regulace otáček stejnosměrného motoru