|
Vyučující
|
-
Peřina Ivan, Ing. Ph.D.
-
Sála Aleš, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1) Dělení elektrických strojů, principy. Výhody a nevýhody použití elektrických strojů v mobilitě. Vývoj, příklady použití v praxi. 2) Dimenzování elektrických strojů. Rozměry stroje, výkonová rovnice, ekvivalentní výkon. Stroje s radiálním tokem (vnitřní vs. vnější rotor), stroje s axiálním tokem, vliv na výkonovou rovnici. Vztah mezi stejnosměrným napětím v meziobvodu a fázovým napětím stroje. PWM modulace s netočivou složkou napětí, vliv na fázové napětí. Návrhové a výpočtové metody. 3+4) Porovnání strojů vhodných pro elektromobilitu (ASM, PMSM (PMa)SynRM, EESM, ...). Princip, rozměry, odlišnosti návrhu a provozu. Provozní charakteristiky elektrických strojů, chování v různých režimech. Volba parametrů stroje, vliv omezení velikosti odbuzovacího proudu. Vliv změny vstupního napětí, teploty. 5) Vinutí elektrických strojů v elektromobilitě. Postupné, zlomkové, zubové. Vyšší prostorové harmonické, dodatečné ztráty, zvlnění momentu, hluk. Omezení parazitních jevů (zešikmení rotoru, polouzavřené drážky, magnetické klíny). 6) Dodatečné ztráty ve strojích napájených z měničů. Ztráty v železe, permanentních magnetech, vinutí. Úpravy pro omezení ztrát. Vliv uspořádání a technologie vinutí (vsypávané, profilové, sponkové) na zvýšení ztrát ve vinutí. 7) Vícefázové elektrické stroje v elektromobilitě. DC vs. fázové napětí, odolnost proti chybám, injektáž vyšších harmonických, vliv na provozní charakteristiky stroje. 8) Konstrukční uspořádání elektrických strojů, IP, IM, IC, automotive a trakční speciality, rozdíly mezi stroji s radiálním a axiálním tokem, lineární motory, SRM, SynRM, BLDC. 9) Kostry elektrických točivých stojů. Provedení, druhy, silové zatížení, parazitní jevy, materiály, očekávané vlastnosti s ohledem na konkrétní typ stroje. 10) Statory a vinutí. Provedení, segmenty a překlady, materiály, (uchycení pólů, axiální zajištění statorových svazků), používané izolace, vliv teploty, silové působení, samonosné vinutí, sponkové vinutí. 11) Rotory a hřídele. Provedení, materiály, rotorové hvězdice, uchycení rotorových pólů, rotorové svazky, zajištění PM, výroba a opracování hřídelí. 12) Uložení rotujících částí elektrických strojů, (konvenční ložiska, spojky, ložiskové štíty), magnetická ložiska, vzduchová ložiska a jejich použití. 13) Chlazení elektrických strojů, ventilátory, speciální typy chlazení (water jacket), spray-cooling, impingement jet chlazení, příklady užití v oblasti elektromobility
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Laboratorní praktika, Přednáška
- Kontaktní výuka
- 52 hodin za semestr
- Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků [1-8]
- 8 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 45 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| znát základní typy elektrických strojů |
| popsat funkční principy elektrických strojů |
| Odborné dovednosti |
|---|
| aplikovat základní matematické operace a elektrotechnické vztahy |
| analyzovat jednoduchý elektrický obvod |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých, |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| definovat trakční charakteristiku elektrického stroje pro elektromobilitu |
| objasnit konstrukční provedení a detaily jednotlivých typů elektrických strojů |
| orientovat se v moderních směrech zvyšování výkonové hustoty a potlačování negativních jevů elektrického stroje v elektromobilitě |
| Odborné dovednosti |
|---|
| definovat požadavky pro parametry a charakteristiky elektrického stroje |
| stanovit vhodnost použití různých typů elektrických strojů v elektromobilitě |
| zhodnotit vhodnost návrhu konstrukčního řešení elektrického stroje |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: plánují, podporují a řídí s využitím teoretických poznatků oboru získávání dalších odborných znalostí, dovedností a způsobilostí ostatních členů týmu, |
| mgr. studium: dle vyvíjejících se souvislostí a dostupných zdrojů vymezí zadání pro odborné činnosti, koordinují je a nesou konečnou odpovědnost za jejich výsledky, |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Výuka podporovaná multimédii, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Laboratorní praktika, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Výuka podporovaná multimédii, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Laboratorní praktika, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Výuka podporovaná multimédii, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Laboratorní praktika, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
|
Doporučená literatura
|
-
Bartoš, Václav. Elektrické stroje. 1. vyd. V Plzni : Západočeská univerzita, 2006. ISBN 80-7043-444-9.
-
Ehsani, Mehrdad; Emadi, Ali; Gao, Yimin. Modern electric, hybrid electric, and fuel cell vehicles : fundamentals, theory, and design. 2nd ed. Boca Raton : CRC Press, 2010. ISBN 978-1-4200-5398-2.
-
Husain, Iqbal. Electric and hybrid vehicles : design fundamentals. 2nd ed. Boca Raton : CRC Press, 2011. ISBN 978-1-4398-1175-7.
-
Juha Pyrhonen, Tapani Jokinen, Valeria Hrabovcova. Design of Rotating Electrical Machines, 2nd Edition. Wiley, 2013. ISBN 978-1-118-58157-5.
-
Kopylov, Igor Petrovič; Voženílek, Petr. Stavba elektrických strojů. 1. vyd. Praha : Státní nakladatelství technické literatury, 1988.
-
Marius Rosu, et. al. Multiphysics Simulation by Design for Electrical Machines, Power Electronics and Drives. Piscataway, USA, 2018. ISBN 978-1-119-10344-8.
-
Wei Tong. Mechanical Design of Electric Motors. Boca Raton, 2014. ISBN 9781420091441.
|