Načrtovanje elektromagnetnih naprav

Visokošolski učitelji: Miljavec Damijan

Opis predmeta

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:

• Vpis v 3. letnik študija, ustrezno znanje osnov elektrotehnike, matematike in fizike.

Vsebina:

• Magnetno polje, sila in navor. Induciranje napetosti. Segrevanje električnih strojev. Prenos toplote. Uporaba sodobnih računalniških orodij, ki temeljijo na metodi končnih elementov, za izračun magnetnih, elektrostatičnih in toplotnih polj. Izgube v jedru, navitjih in dodatne izgube v električnih strojih.
• Izračun jedra in navitij transformatorja. Kratek stik in sile na navitja transformatorja. Vklopni pojav transformatorja in dušilke. Različni tipi hlajenja. Osnovni preizkusi transformatorja. Atmosferske in stikalne prenapetosti. Elementi zaščite energetskih transformatorjev.
• Oblike vzbujanja navitij rotacijskih strojev. Tokovna obloga. Izračun navitij sinhronskih strojev. Dimenzioniranje magnetnega kroga sinhronskega stroja.
• Nadomestno vezje asinhronskega stroja. Krožni diagram asinhronskega stroja. Dimenzioniranje magnetnega kroga asinhronskega stroja.
• Navitja kolektorskih strojev. Reakcija indukta. Problematika komutacije. Dimenzioniranje magnetnega kroga kolektorskega stroja.

Cilji in kompetence:

Pridobitev poglobljenega znanja o lastnostih, konstrukcijskih značilnostih in možnostih uporabe različnih vrst električnih strojev. Poudarek je na aplikativnih znanjih, ki jih bodoči projektant oziroma uporabnik potrebuje pri izbiri, dimenzioniranju in uporabi električnih strojev.

Predvideni študijski rezultati:

Študent bo razumel fizikalne količine magnetnega, električnega in toplotnega polja ter njihovo uporabo na področju električnih strojev. Poznal bo osnovne probleme pri proizvodnji in uporabi posameznega stroja.

Metode poučevanja in učenja:

• Predavanja, v predavanja vključene avditorne vaje in laboratorijske vaje.
• Laboratorijske vaje so s povišano nevarnostjo (visoka napetost, vrteči se deli,...)
• Predmet je sestavljen iz 30 ur predavanj in iz 30 ur laboratorijskih vaj s povišano nevarnostjo.

Gradiva

Temeljni literatura in viri:

1. Scott D. Sudhoff, Power Magnetic Devices: A Multi-Objective Design Approach Wiley-Blackwell, 2014.
2. Juha Pyrhonen,Tapani Jokinen, Valeria Hrabovcova: Design of Rotating Electrical Machines, Wiley-Blackwell; 2nd Edition edition, 2013.
3. Austin Hughes, Bill Drury:Electric Motors and Drives: Fundamentals, Types and Applications, Newnes, 4th Revised edition edition, 2013
4. Nicola Bianchi, Electrical Machine Analysis Using Finite Elements, CRC Press, 2005
5. S.V. Kulkarni,S.A. Khaparde:Transformer Engineering: Design, Technology, and Diagnostics, CRC Press; 2 edition, 2012.
6. Stephen L. Herman: Electrical Transformers and Rotating Machines, Delmar Cengage Learning; 3rd Revised edition edition,2011.
7. Bharat Heavy Electrical Limited, Transformers: Design, Manufacturing, and Materials (Professional Engineering), McGraw-Hill Professional, 2004.