Název:	Elektrické stroje a zařízení
Zkratka:	ESZ
Typ:	povinný
Rozsah v hod.:	20K + 36E
Kredity:	5
Způsob ukončení:	zkouška
Katedra:	katedra elektrotechniky FM TUL
Přednášející:	Ing. Karel Werner, CSc

 
Stručná anotace předmětu:

Převodníky elektrické energie na energií mechanickou, tepelnou, světelnou a další. Elektrické pohony, důležité parametry motorů pro pohon pracovních strojů. Pohony mechatronických systémů. Řízení dynamiky a ovládání pracovních režimů, systémy automatické regulace. Obvody výkonové elektroniky a elektromagnetická kompatibilita.

 
Témata přednášek:

1. Principy využití elektrické energie. Systémy elektromechanických, elektrotepelných převodníků a světelná technika. Ztráty, účinnost, využití.
2. Elektrické motory pro rotační a translační pohony. Pracovní režimy a dynamika a tepelné zatížení pohonných jednotek. Elektromagnetická kompatibilita.
3. Stejnosměrné motory, rozdělení, princip činnosti. Elektrické a mechanické vlastnosti a regulační charakteristiky. Rozběh, chod, brždění a řízení rychlosti
4. Indukční asynchronní motory, rozdělení, princip činnosti a uspořádání. Pracovní charakteristiky pro ovládání a regulaci. Softstart a frek. měniče.
5. Synchronní stroje, význam a využití. Synchr. motor, generátor a kompenzátor. Spolupráce s nekonečně tvrdou sítí. Vliv buzení na účiník.
6. Transformátory. Princip, uspořádání,rozdělení podle využití. Provozní stavy, fázorové diagramy, zapojení trojfázových transf. v rozvodné síti.
7. Komutátorové motory. Princip činnosti, rozdělení podle určení. Jednofázový sériový motor, řízení rychlosti, momentu a výkonu.
8. Stroje zvláštního určení a provedení. 1f. asynchronní motor, servomotory, tachogenerátory, tachodynama, elektrický hřídel,selsyny.
9. Elektromagnety, rozdělení, princip činnosti. Tažná síla a dynamika stejnosměrných elektromagnetů. Krokové motory s pasivním a aktivním rotorem.
10. Elektrotepelné stroje. Pece odporové, obloukové. Vysokofrekvenční induktivní a dielektrický ohřev. Světelná technika. Nestandardní světelné systémy.
11. Pohony pro mechatronické systémy. Piezoelektrické pohonné jednotky, rozdělení podle principu. Elektronické obvody pro jejich napájení a řízení rychlosti.
12. Elektrická zařízení nízkého napětí.Spínače, stykače, relé, jističe, chrániče, pojistky.Spínaní ve stejnosměrných a střídavých obvodech. Elektrický oblouk.
13. Důležité prvky výkonové elektroniky. Dioda, tyristor, triak, diak, IGBT. Vlastnosti a statické voltampérové charakteristiky. Dynamické spín.vlastnosti.
14. Důležité obvody výkonové elektroniky. Usměrňovače,rozdělení a princip činosti. Střídače a měniče kmitočtu. PŠM, fázové řízení, skupinové řízení ve stříd. obv.

 
Náplň cvičení:

1. Úvod. Laboratorní řád a bezpečnost práce při obsluze a práci na elektrickém zařízení.
2. Elektrický výkon 1f a 3f zátěže. Praktické měření na vybraných elektrických spotřebičích.
3. Parametry základních ideálních obvodových prvků.Měřicí systémy a principy.
4. Měření elektrického napětí, proudu a kmitočtu. Zobrazování časových průběhů, harmonických a impulsních.
5. Výpočetní cvičení. Symbolicko-komplexní metoda. Fázorové diagramy.
6. Měření elektromechanických charakteristik stejnosměrného motoru.
7. Měření na transformátoru. Naprázdno, nakrátko, při zatížení. Rozbor harmonických složek primárního proudu.
8. Sledování elektromechanických charakteristik asynchronního motoru při síťovém napájení.
9. Řízení rychlosti asynchronního motoru při napájení z frekvenčního měniče. Zatěžování.
10. Výpočetní cvičení. Stejnosměrný motor, spouštění,účinnost, moment, výkon.
11. Výpočetní cvičení. Asynchronní motor. Moment, výkon, účinnost, účiník.
12. Měření rychlosti rotačních pohonů. Rovnoměrný a nerovnoměrný pohyb.Okamžitá rychlost.
13. Sledování vlastností usměrňovačů, průběhy proudu a napětí při odporové zátěži. Fázové řízení výkonu.
14. Kontrola písemných zpráv z praktických cvičení. Zápočet.

 
Literatura:

[1] Vladař, J., Zelenka, J.: Elektrotechnika a silnoproudá elektronika, SNTL/ALFA Praha, 1986

[2] Werner, K.: Elektrické pohony, učební texty VŠST Liberec, 1987

 
Prerekvizity: -

Navazující:    -

Organizace výuky v kombinované formě studia:

V průběhu semestru bude 10 hodin přednášek,na kterých budou odpřednášená témata 3, 4, 5, 6, a 8, 9. Pro témata 1, 2, 7 a 10 až 14 budou k dispozici učební listy v prostředí CLIX.

Cvičení proběhne v rozsahu 10 hodin, budou realizována v 2 hodinových blocích, tedy 5 bloků praktického laboratorního měření podle témat 2, 3, 6, 7 a 8. Pro udělení zápočtu posluchači zpracují písemnou formou 5 protokolů o měření a úspěšně absolvovat kontrolní test.

 
Datum poslední změny: 4.11.2004