|
Vyučující
|
-
Fabian Michal, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1) Úvod do předmětu; základní pojmy a vstupní předpoklady/nároky na studenta. 2) Vibrace a hluk v elektrických strojích: veličiny, základní vztahy a rovnice; vlastní tvary a frekvence; zdroje vibrací a hluku v elektrických strojích; normy. 3) Magnetické síly v elektrických strojích I: síla z Maxwellova tenzoru a Lorentzova síla; magnetostrikce; radiální, tangenciální a axiální síly; řád silové vlny, postupná vlna a pulsující síly. 4) Magnetické síly v elektrických strojích II: harmonické magnetického napětí statoru a rotoru; harmonické vlivem permeance; spektrum indukce ve vzduchové mezeře. 5) Magnetické síly v elektrických strojích III: spektrum magnetických sil při běžném chodu stroje - vliv vinutí, drážkování, sycení a PWM; spektrum sil při nestandardních provozních stavech. 6) Omezení chvění a hluku v elektrických strojích: elektromagnetický návrh; řízení; konstrukční úpravy. 7) Metody výpočtu a modelování vibrací a hluku buzených magnetickými silami. 8) Poruchy v elektrických strojích a metody jejich detekce. 9) Experimentální analýza vibrací a hluku: měření vibrací a hluku; druhy analýz; provozní tvary kmitů. 10) Experimentální modální analýza a provozní modální analýza elektrických strojů. 11) Dimenzování konstrukčních prvků elektrických strojů: kostra; uchycení pólů; bandáže permanentních magnetů; hřídel. 12) Namáhání hřídelů v ustáleném a přechodném stavu: namáhání hřídelů; průhyb; torzní a ohybové kmitání; kritické otáčky a vlastní frekvence hřídele; vliv jednostranného magnetického tahu. 13) Přednáška vybraného odborníka z praxe.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Laboratorní praktika, Přednáška
- Kontaktní výuka
- 52 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 45 hodin za semestr
- Příprava prezentace (referátu) [3-8]
- 6 hodin za semestr
- Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků [1-8]
- 6 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| popsat princip činnosti a konstrukční provedení jednotlivých druhů elektrických strojů |
| rozeznat různé druhy vinutí používaných v elektrických strojích |
| popsat princip řízení elektrických pohonů s využitím frekvenčního měniče |
| vysvětlit základní vztahy mezi veličinami elektromagnetického pole |
| Odborné dovednosti |
|---|
| aplikovat základy z měření elektrických strojů |
| navrhnout asynchronní a synchronní stroj s elektrickým buzením i permanentními magnety |
| používat vybraný software pro vědecko-technické výpočty |
| používat vybraný software pro konečnoprvkovou analýzu magnetického pole |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: dle rámcového zadání a přidělených zdrojů koordinují činnost týmu, nesou odpovědnost za jeho výsledky, |
| mgr. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých, |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| vysvětlit vznik magnetických sil v elektrických strojích, popsat jejich spektrum, působení a vliv konstrukčního uspořádání stroje na tyto síly |
| popsat zdroje hluku a vibrací v elektrických strojích, způsoby jejich měření, analýzy a omezení |
| popsat možné poruchy v elektrických strojích a metody jejich detekce |
| vysvětlit vztahy a zásady pro dimenzování konstrukčních prvků elektrických strojů |
| popsat namáhání a vibrace hřídelů elektrických strojů a s nimi spojenou problematiku |
| Odborné dovednosti |
|---|
| analyzovat magnetické síly v elektrických strojích |
| aplikovat základy vibrodiagnostiky na elektrických točivých strojích |
| navrhnout správné dimenzování vybraných konstrukčních prvků elektrických strojů |
| vypočítat namáhání hřídelů elektrických strojů vlivem různých druhů zatížení |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i širší veřejnosti vlastní odborné názory, |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Přednáška s aktivizací studentů, |
| Výuka podporovaná multimédii, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Laboratorní praktika, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Demonstrace dovedností, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Samostatná práce studentů, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Individuální prezentace, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Individuální prezentace, |
|
Doporučená literatura
|
-
Bartoš, Václav. Teorie elektrických strojů. 1. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2006. ISBN 80-7043-509-7.
-
Beran, Vlastimil. Chvění a hluk. 1. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2010. ISBN 978-80-7043-916-6.
-
Brandt, Anders. Noise and vibration analysis : signal analysis and experimental procedures. Chichester : John Wiley & Sons, 2011. ISBN 978-0-470-74644-8.
-
Gieras, Jacek Franciszek; Lai, Joseph Cho; Wang, Chong. Noise of polyphase electric motors. Boca Raton : CRC/Taylor & Francis, 2006. ISBN 978-1-4200-2773-0.
-
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.
-
Tavner, Peter. Condition monitoring of rotating electrical machines. 1st pub. London : Institution of Engineering and Technology, 2008. ISBN 978-0-86341-739-9.
-
Wiedemann, E.; Kellenberger, W. Konstrukce elektrických strojů. 1. vyd. Praha : SNTL, 1973.
|