Předmět Elektrické výkonové členy (MTI / EVC)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu MTI / EVC - Elektrické výkonové členy, Fakulta mechatroniky a MIS, Technická univerzita v Liberci (TUL).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Témata přednášek1.př. Akční členy mechatronických soustav. Mechatronická soustava. Elektrické výkonové členy využívající vlastností magnetického pole, elektrického pole a vlastností materiálů pevné fáze. Vybrané další akční členy. Použití.2.př. Akční členy s magnetickým polem. Principy. Vyvození posuvného a rotačního pohybu. Elektromagnet. Přitažlivá síla elektromagnetu. Základní statické a dynamické vlastnosti. Doba přítahu a odpadu kotvy elektromagnetu. Magnetické obvody převodníků s magnetickým polem. Ztráty v magnetickém obvodu.3.-4.př. Elektrické motory jako akční členy a části elektrického pohonu. Asynchronní motor. Princip a konstrukční uspořádání. Vznik točivého magnetického pole. Elektrický náhradní obvod. Moment a momentová charakteristika. Rozběh AM. Řízení AM frekvenčním měničem. Jednofázový AM. Lineární indukční motor se spojitým pohybem.5.-6.př. Stejnosměrný motor. Princip a konstrukční uspořádání. Moment a otáčky stejnosměrného motoru. Cize buzený, derivační a sériový stejnosměrný motor. Servomotor.7.př. Speciální motory. Lineární motory. Jednofázový asynchronní motor. Princip a konstrukční uspořádání. Momentová charakteristika. Krokové motory. Princip KM s proměnnou reluktancí. EC motor.8.př. Synchronní stroje. Princip a konstrukční uspořádání. Synchronní alternátor, fázování alternátoru. Alternátor v tvrdé síti. Turboalternátor a hydroalternátor. Synchronní motor s permanentními magnety. Spouštění a řízení otáček synchronního motoru.9.-10. př. Prvky a obvody výkonové elektroniky. Polovodičové neřízené usměrňovače napájené jednofázovým, resp. trojfázovým proudem. Uplatnění tyristoru v řízených usměrňovačích. Triak jako regulátor střídavého proudu.11.př. Elektrický pohon. Základní charakteristiky a dynamika pohonu. Měření deformačních účinků mechanických napětí, měření krouticího momentu. Přenos informace z pohyblivých částí.12.-14.př. Akční členy s elektrickým polem. Princip. Akční členy vyžívající vlastností materiálů pevné fáze. Inteligentní materiály a popis jejich základních vlastností. Využití přímého a nepřímého piezoelektrického jevu. Piezoelektrické senzory a aktuátory. Piezoelektrické rezonátory. Ultrazvukové piezoelektrické motory. Aplikace. MEMS a vlastnosti tenkých piezoelektrických vrstev. Měření malých mechanických posunutí akčních členů. LVDT, kapacitní senzor. Laserová interferometrie.Laboratorní cvičení1. cv. Bezpečnost práce na elektrických strojích. Základní parametry elektrických signálů. Třífázová síťová soustava.2. cv. 1. test (20 min.). Výpočty středních a efektivních hodnot, energetická bilance el. strojů a výpočty magnetických obvodů elektrických strojů.3. cv. Jistící prostředky, stykačová automatika, liniové schéma, návrh reléového obvodu.4. cv. Měření parametrů relé, doba přítahu a odpadu kotvy relé.5. cv. Výpočty impedance lineárních elektrických obvodů.6. cv. Stejnosměrný stroj - motor, dynamo, měření charakteristik stroje.7. cv. Asynchronní motor 1, měření naprázdno, nakrátko a momentová charakteristika.8. cv. Asynchronní motor 2, Výpočet parametrů elektrického náhradního obvodu.9. cv. Synchronní alternátor. Alternátor naprázdno, nakrátko, fázování alternátoru. Alternátor v tvrdé síti.10. cv. Krokové motory, programování řídící jednoty.11.cv. Neřízený a řízený usměrňovač.12. cv. Řízené elektrické pohony. AM s frekvenčním měničem. Skalární a vektorové řízení.13. cv. Dynamika elektrického pohonu.14. cv. Zápočtový test (20min.), kontrola referátů. Zápočet.

Získané způsobilosti

V předmětu získají studenti teoretické poznatky a praktické dovednosti v oblasti elektromechanických výkonových převodníků. Důraz je kladen na převodníky využívající elektromagnetických i elektrostatických sil a vlastností inteligentních materiálů. Studenti se rovněž seznámí se základními vlastnostmi elektrických strojů, prvků výkonové elektroniky a měniči.

Literatura

nullPavelka, J., Čeřovský, Z., Javůrek, J. Elektrické pohony. ČVUT, Praha, 1999. Uhlíř, I. a kol. Elektrotechnika. ČVUT, Praha, 1999. Nosek, J. Elektrotechnika a průmyslová elektronika. Příklady. TUL, Liberec, 1991. Uchino, K. Ferroelectric Devices. Marcel Dekker, Inc., New York, 2000. ISBN 0-8247-8133-3.Maixner, L. a kol. Mechatronika (Nosek, J., kap.4 - Akční členy mechatronických soustav). Computer Press, Brno, 2006. ISBN 8025112993.Tkotz, K. a kol. Příručka pro elektrotechnika. Europa-Sobotáles, Praha, 2006. ISBN 80-86706-13-3.

Požadavky

Podmínkou zápočtu je aktivní účast na laboratorních cvičeních, úspěšné absolvování testů. Zkouška je písemná a ústní.

Garant

prof. Ing. Jaroslav Nosek, CSc.

Vyučující

prof. Ing. Jaroslav Nosek, CSc.Ing. Josef Černohorský, Ph.D.Ing. Jiří Kubín, Ph.D.prof. Ing. Jaroslav Nosek, CSc.Ing. Miroslav Novák, Ph.D.