Akademický rok 2023/2024 |
Garant: | Ing. Rostislav Huzlík, Ph.D. | |||
Garantující pracoviště: | ÚVSSR | |||
Jazyk výuky: | čeština | |||
Cíle předmětu: | ||||
Cílem předmětu je seznámit studenty se základy moderní elektrotechniky, které jsou nutné pro studium dalších strojírenských předmětů a především pro zvládnutí technické praxe. | ||||
Výstupy studia a kompetence: | ||||
Předmět Elektrotechnika a elektronika umožňuje studentům navázat na poznatky z dřívějšího studia a tyto prohloubit a především rozšířit o uvedené oblasti. Důraz je kladen na praktickou verifikaci teoretických poznatků v laboratorním cvičení. | ||||
Prerekvizity: | ||||
Předpokládá se znalost matematiky a fyziky, a to v rozsahu probíraném v rámci předchozího studia na Fakultě strojního inženýrství. | ||||
Obsah předmětu (anotace): | ||||
Předmět je zaměřen na základy elektrických a elektronických obvodů, elektrických strojů a elektrických pohonů, a to v rozsahu potřebném pro studenty bakalářského studia fakult strojního inženýrství. Pozornost je také věnována teorii elektrických měření a otázkám bezpečnosti práce. Zvláštní důraz je kladen na laboratorní cvičení, kde si student prakticky ověří vybrané problémy z přednášené látky. | ||||
Metody vyučování: | ||||
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením. | ||||
Způsob a kritéria hodnocení: | ||||
Předmět je ukončen zápočtem a zkouškou. K zápočtu je nutné splnění předepsaných a na začátku semestru avizovaných požadavků, tj. povinná účast na laboratorních cvičeních, příprava na cvičení, vypracování a včasné odevzdání všech protokolů z laboratorních cvičení a jejich uznání učitelem. Učitel může na začátku cvičení prověřit připravenost studentů na cvičení. Dále je pro získání zápočtu nutné získat minimálně poloviční počet bodů z kontrolních testů. Z kontrolních testů je možné získat maximálně 20 bodů, které jsou součástí celkové klasifikace. Zkouška je realizována písemným testem, skládající se z teoretické části a části s příklady. Student může ze zkoušky získat až 80 bodů. Hodnocení výsledku zkoušky je dáno klasifikační stupnicí dle ECTS. |
||||
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
Výuka předmětu je kontrolována během semestru z hlediska účasti na laboratorních cvičeních a dále hodnocením každého laboratorního protokolu. Zameškanou laboratorní výuku lze v omluvených případech nahradit s jinou studijní skupinou po domluvě s učitelem z této skupiny nebo opět v omluvených případech na konci semestru v rámci náhradních laboratorních cvičení. | ||||
Typ (způsob) výuky: | ||||
Konzultace v kombinovaném studiu | 1 × 13 hod. | povinná | ||
Konzultace | 1 × 43 hod. | nepovinná | ||
Laboratorní cvičení | 1 × 9 hod. | povinná | ||
Osnova: | ||||
Konzultace v kombinovaném studiu | 1. Úvod, základní prvky, řešení stejnosměrných obvodů - základní rozdělení obvodů, základní prvky, řešení stejnosměrných obvodů 2. Střídavé obvody, přechodné jevy - střídavé veličiny, pasivní prvky ve střídavých obvodech, řešení střídavých obvodů, přechodné jevy, trojfázové veličiny 3. Polovodičové prvky – polovodiče, diody, tranzistory, tyristory 4. Výkonová elektronika – usměrňovače, měniče, spínané zdroje 5. Magnetické obvody, transformátory - magnetické materiály, základní magnetické veličiny, transformátory 6. Točivé elektrické stroje, střídavé stroje, synchronní stroje, reluktanční motory, krokové motory 7. Asynchronní stroje – princip funkce, vlastnosti, regulace otáček, reverzace, brzdění, jednofázové motory 8. Stejnosměrné stroje – princip funkce, vlastnosti, regulace otáček, EC motory, univerzální motory 9. Elektrické pohony - struktura pohonů, zatěžovací charakteristiky, vlastnosti, účinnost, oteplení, výpočet ekvivalentních parametrů pohonu 10. Senzory s elektrickým výstupem – typy senzorů, AD převod, vlastnosti měřících členů (senzorů a vstupů) 11. Elektrické přístroje, elektrické instalace – prvky elektrické instalace, jištění, spínání, bezpečnost 12. Elektrické pohony - řízení pohonů, moderní elektrický pohony 13. Aplikace elektrotechniky ve strojních zařízeních |
|||
Konzultace | 1. Úvod, základní prvky, řešení stejnosměrných obvodů - základní rozdělení obvodů, základní prvky, řešení stejnosměrných obvodů 2. Střídavé obvody, přechodné jevy - střídavé veličiny, pasivní prvky ve střídavých obvodech, řešení střídavých obvodů, přechodné jevy, trojfázové veličiny 3. Polovodičové prvky – polovodiče, diody, tranzistory, tyristory 4. Výkonová elektronika – usměrňovače, měniče, spínané zdroje 5. Magnetické obvody, transformátory - magnetické materiály, základní magnetické veličiny, transformátory 6. Točivé elektrické stroje, střídavé stroje, synchronní stroje, reluktanční motory, krokové motory 7. Asynchronní stroje – princip funkce, vlastnosti, regulace otáček, reverzace, brzdění, jednofázové motory 8. Stejnosměrné stroje – princip funkce, vlastnosti, regulace otáček, EC motory, univerzální motory 9. Elektrické pohony - struktura pohonů, zatěžovací charakteristiky, vlastnosti, účinnost, oteplení, výpočet ekvivalentních parametrů pohonu 10. Senzory s elektrickým výstupem – typy senzorů, AD převod, vlastnosti měřících členů (senzorů a vstupů) 11. Elektrické přístroje, elektrické instalace – prvky elektrické instalace, jištění, spínání, bezpečnost 12. Elektrické pohony - řízení pohonů, moderní elektrický pohony 13. Aplikace elektrotechniky ve strojních zařízeních |
|||
Laboratorní cvičení | 1. Úvod, organizační záležitosti, bezpečnost práce. 2. Rozvod elektrické energie. 3. Stejnosměrné obvody a elektronické prvky. 4. Střídavé elektrické obvody. 5. Příklady - obvody 6. Elektronické obvody. 7. Trojfázový transformátor. 8. Asynchronní motor. 9. Asynchronní motor s měničem frekvence. 10. Stejnosměrný motor. 11. Příklady - pohony 12. Synchronní stroj. 13. Použití stykačů v praxi, zápočet |
|||
Literatura - základní: | ||||
1. HAMMER,Miloš. Elektrotechnika a elektronika. Přednášky. 1. vydání. Brno: Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. Brno,2006. 134 s. Učební texty Vysokého učení technického v Brně. Fakulta strojního inženýrství. HAMMER, Miloš, 2006. Elektrotechnika a elektronika: přednášky. Brno: Akademické nakladatelství CERM. ISBN 80-214-3334-5. | ||||
2. VOŽENÍLEK, Petr, Vladimír NOVOTNÝ a Pavel MINDL, 2011. Elektromechanické měniče. 2. vyd. Praha: České vysoké učení technické v Praze. ISBN 978-80-01-04875-7. | ||||
3. KOBRLE, Pavel a Jiří PAVELKA. Elektrické pohony a jejich řízení. 3. přepracované vydání. V Praze: České vysoké učení technické, 2016. ISBN 978-80-01-06007-0. | ||||
4. NOVÁK, Martin, Jan CHYSKÝ, Ivan UHLÍŘ a Lukáš NOVÁK, 2017. Sbírka příkladů z elektrotechniky, elektroniky a elektrických strojů a pohonů. 2. vydání. V Praze: České vysoké učení technické. ISBN 978-80-01-06097-1. | ||||
Literatura - doporučená: | ||||
1. MICHALÍK,J; BUDAY,J. Elektrické stroje. 1. vydání. Žilina: EDIS –vydavatel´stvo ŽU, 2006, 192 stran. ISBN 80-8070-568-2. | ||||
2. HŰTTNER, L.; KLUG,L. Elektrické stroje. 1. vydání. Bratislava: Vydavatelství Slovenské technické univerzity v Bratislave, 2005, 172 stran. ISBN 80-227-2234-0. | ||||
3. JAVŮREK, J.Regulace moderních elektrických pohonů. 1. vydání. Praha: Grada Publishing, 2003. 263 s. ISBN 80-247-0507-9. | ||||
4. FITZGERALD, A. E., Charles KINGSLEY a Stephen D. UMANS, c2003. Electric machinery. 6th ed. Boston, Mass.: McGraw-Hill. ISBN 00-711-2193-5. |
Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
B-STR-K | kombinované studium | AIŘ Aplikovaná informatika a řízení | -- | zá,zk | 6 | Povinný | 1 | 2 | L |
B-STR-K | kombinované studium | SSZ Stavba strojů a zařízení | -- | zá,zk | 6 | Povinný | 1 | 2 | L |
B-STR-K | kombinované studium | STG Strojírenská technologie | -- | zá,zk | 6 | Povinný | 1 | 3 | L |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile