Principy provozu a chránění elektrických strojů
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi:
Student umí na základě znalosti konstrukčních vlastností a způsobu provozu elektrických strojů provést jejich základní diagnostiku a navrhnout způsob a parametry jejich ochran.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Ostatní aktivity
Anotace:
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními elektrickými a konstrukčními parametry elektrických strojů, jejich provozními a poruchovými stavy, možnostmi diagnostiky a aplikace ochran. V tomto předmětu jsou teoreticky i prakticky probírány jednotlivé elektrické a mechanické veličiny netočivých i točivých strojů a jejich vazba na reálné vlastnosti stroje a jeho chování při běžném používání a při poruchách. Studenti se seznámí se základními diagnostickými metodami, aplikovatelnými na jednotlivé druhy strojů a se současnými možnostmi použití různých druhů jejich ochran.
Literatura
Bašta J. a kol.: Teorie el. strojů, SNTL/ALFA 1968
Měřička, Zoubek: Obecná teorie elektrického stroje, SNTL 1973
Petrov,G.N.: El. stroje 1 a 2, ACADEMIA 1980
Keppert, S., Čermák, T.: Transformátory, skriptum VŠB Ostrava, 1984
Keppert, S.: Asynchronní stroje, skriptum VŠB Ostrava, 1984
Janoušek, F.: Technická diagnostika .SNTL Praha 1988
Čemus, Hamata: Obecné řešení dynamiky synchronních motorů, ACADEMIA 1984 Hindmarsh,J.: Electrical Machines and their Applications, Oxford,1970
Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru
Příprava na laboratorní cvičení, kontrola protokolů z měření
Podmínky udělení zápočtu:
bodové hodnocení (průběžně protokoly + závěrečný test)
účast na všech laboratorních cvičeních
odevzdání všech protokolů laboratorních úloh
napsání testu za minimální stanovený počet bodů
E-learning
předmět je určen pouze pro prezenční formu výuky
Osnova předmětu:
Přednášky:
1. Úvod do předmětu. Základní rozdělení elektrických strojů. Základní elektromagnetické zákony, rovnice principy používané v elektrických strojích.
2. Princip a popis transformátorů. Provozní stavy. Náhradní schéma a fázorové diagramy.
3. Jedno a trojfázové transformátory, speciální druhy transformátorů.
4. Diagnostika transformátorů, diagnostické veličiny a metody, testovací a provozní diagnostika.
5. Elektrické stroje točivé, princip, magnetické pole. Konstrukční uspořádání, druhy a funkce vinutí.
6. Asynchronní stroje, význam, možnosti a způsoby použití asynchronních strojů. Energetická bilance asynchronních strojů. Náhradní schéma.
7. Konstrukční provedení asynchronních strojů a základní údaje. Princip funkce a pracovní stravy. Točivý moment. Spouštění a řízení otáček asynchronních motorů.
8. Provoz AM s měničem frekvence. Asynchronní generátor a brzda. Kroužkový motor. Jednofázové asynchronní motory.
9. Konstrukční uzly stroje. Vnitřní a vnější veličiny. Harmonické.
10. Poruchové stavy asynchronního stroje a jejich obraz v diagnostických veličinách. Možnosti diagnostiky, testovací a provozní diagnostika.
11. Mg. pole, vibrace a hluk synchronního stroje. Návrh jištění a ochran.
12. Synchronní stroje. Použití a konstrukční uspořádání. Princip působení. Provozní stavy a charakteristiky. Generátory pracující samostatně a paralelně se síti.
13. Fázování, zkraty. Synchronní motory a kompenzátory. Statická a dynamická stabilita synchronních strojů.
14. Základní diagnostické veličiny. Způsoby jištění a chránění stroje.
Cvičení:
Podmínky zápočtu. Požadavky na protokoly.
Výpočtové cvičení z transformátorů, náhradní schéma, vektorové diagramy,
Výpočtové cvičení z transformátorů - tok energie, spojování, diagnostické veličiny.
Výpočtové cvičení z transformátorů – jištění, návrh ochran.
Výpočtové cvičení z asynchronních strojů – základní veličiny.
Výpočtové cvičení z asynchronních strojů, provozní stavy, tok energie, výpočet jištění.
Výpočtové cvičení ze synchronních strojů - základní veličiny
Výpočtové cvičení ze synchronních strojů– veličiny jištění, návrh ochran
Test. Zápočet.
Laboratoře:
Seznámení s laboratoří a bezpečnost práce. Měření na transformátoru (naprázdno, nakrátko).
Měření provozních stavů na asynchronním motoru (naprázdno, nakrátko, zatěžovací charakteristiky).
Diagnostická měření asynchronního motoru, simulace poruch a jejich rozpoznávání diagnostickými prostředky.
Měření synchronního generátoru naprázdno a nakrátko.
Měření na modelu sítě s el. stroji.
Cvičení v pořadí týdnů:
1. Podmínky zápočtu. Požadavky na protokoly. Připrava na měřicí úlohu.
2. Seznámení s laboratoří a bezpečnost práce v laboratoři. Měření na transformátoru (naprázdno, nakrátko).
3. Výpočtové cvičení z transformátorů, náhradní schéma, vektorové diagramy,
4. Výpočtové cvičení z transformátorů - tok energie, spojování, diagnostické veličiny.
5. Výpočtové cvičení z transformátorů – jištění, návrh ochran.
6. Výpočtové cvičení z asynchronních strojů – základní veličiny.
7. Měření provozních stavů na asynchronním motoru (naprázdno, nakrátko, zatěžovací charakteristiky).
8. Výpočtové cvičení z asynchronních strojů, provozní stavy, tok energie, výpočet jištění.
9. Diagnostická měření asynchronního motoru, simulace poruch a jejich rozpoznávání diagnostickými prostředky.
10. Výpočtové cvičení ze synchronních strojů – základní veličiny.
11. Měření synchronního generátoru naprázdno a nakrátko.
12. Měření na modelu sítě s el. stroji.
13. Výpočtové cvičení ze synchronních strojů– veličiny jištění, návrh ochran
14. Test. Zápočet.
Projekty:
Projekty jsou v tomto předmětu jednotlivé protokoly z laboratorních cvičení, ve kterých budou uvedena schémata zapojení, naměřené hodnoty a vyhodnocení naměřených výsledků. Navazující projekty budou výpočtové úlohy, využívající naměřených hodnot.
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi:
Student umí na základě znalosti konstrukčních vlastností a způsobu provozu elektrických strojů provést jejich základní diagnostiku a navrhnout způsob a parametry jejich ochran.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Ostatní aktivity
Anotace:
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními elektrickými a konstrukčními parametry elektrických strojů, jejich provozními a poruchovými stavy, možnostmi diagnostiky a aplikace ochran. V tomto předmětu jsou teoreticky i prakticky probírány jednotlivé elektrické a mechanické veličiny netočivých i točivých strojů a jejich vazba na reálné vlastnosti stroje a jeho chování při běžném používání a při poruchách. Studenti se seznámí se základními diagnostickými metodami, aplikovatelnými na jednotlivé druhy strojů a se současnými možnostmi použití různých druhů jejich ochran.
Literatura
Bašta J. a kol.: Teorie el. strojů, SNTL/ALFA 1968
Měřička, Zoubek: Obecná teorie elektrického stroje, SNTL 1973
Petrov,G.N.: El. stroje 1 a 2, ACADEMIA 1980
Keppert, S., Čermák, T.: Transformátory, skriptum VŠB Ostrava, 1984
Keppert, S.: Asynchronní stroje, skriptum VŠB Ostrava, 1984
Janoušek, F.: Technická diagnostika .SNTL Praha 1988
Čemus, Hamata: Obecné řešení dynamiky synchronních motorů, ACADEMIA 1984 Hindmarsh,J.: Electrical Machines and their Applications, Oxford,1970
Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru
Příprava na laboratorní cvičení, kontrola protokolů z měření
Podmínky udělení zápočtu:
bodové hodnocení (průběžně protokoly + závěrečný test)
účast na všech laboratorních cvičeních
odevzdání všech protokolů laboratorních úloh
napsání testu za minimální stanovený počet bodů
E-learning
předmět je určen pouze pro prezenční formu výuky
Osnova předmětu:
Přednášky:
1. Úvod do předmětu. Základní rozdělení elektrických strojů. Základní elektromagnetické zákony, rovnice principy používané v elektrických strojích.
2. Princip a popis transformátorů. Provozní stavy. Náhradní schéma a fázorové diagramy.
3. Jedno a trojfázové transformátory, speciální druhy transformátorů.
4. Diagnostika transformátorů, diagnostické veličiny a metody, testovací a provozní diagnostika.
5. Elektrické stroje točivé, princip, magnetické pole. Konstrukční uspořádání, druhy a funkce vinutí.
6. Asynchronní stroje, význam, možnosti a způsoby použití asynchronních strojů. Energetická bilance asynchronních strojů. Náhradní schéma.
7. Konstrukční provedení asynchronních strojů a základní údaje. Princip funkce a pracovní stravy. Točivý moment. Spouštění a řízení otáček asynchronních motorů.
8. Provoz AM s měničem frekvence. Asynchronní generátor a brzda. Kroužkový motor. Jednofázové asynchronní motory.
9. Konstrukční uzly stroje. Vnitřní a vnější veličiny. Harmonické.
10. Poruchové stavy asynchronního stroje a jejich obraz v diagnostických veličinách. Možnosti diagnostiky, testovací a provozní diagnostika.
11. Mg. pole, vibrace a hluk synchronního stroje. Návrh jištění a ochran.
12. Synchronní stroje. Použití a konstrukční uspořádání. Princip působení. Provozní stavy a charakteristiky. Generátory pracující samostatně a paralelně se síti.
13. Fázování, zkraty. Synchronní motory a kompenzátory. Statická a dynamická stabilita synchronních strojů.
14. Základní diagnostické veličiny. Způsoby jištění a chránění stroje.
Cvičení:
Podmínky zápočtu. Požadavky na protokoly.
Výpočtové cvičení z transformátorů, náhradní schéma, vektorové diagramy,
Výpočtové cvičení z transformátorů - tok energie, spojování, diagnostické veličiny.
Výpočtové cvičení z transformátorů – jištění, návrh ochran.
Výpočtové cvičení z asynchronních strojů – základní veličiny.
Výpočtové cvičení z asynchronních strojů, provozní stavy, tok energie, výpočet jištění.
Výpočtové cvičení ze synchronních strojů - základní veličiny
Výpočtové cvičení ze synchronních strojů– veličiny jištění, návrh ochran
Test. Zápočet.
Laboratoře:
Seznámení s laboratoří a bezpečnost práce. Měření na transformátoru (naprázdno, nakrátko).
Měření provozních stavů na asynchronním motoru (naprázdno, nakrátko, zatěžovací charakteristiky).
Diagnostická měření asynchronního motoru, simulace poruch a jejich rozpoznávání diagnostickými prostředky.
Měření synchronního generátoru naprázdno a nakrátko.
Měření na modelu sítě s el. stroji.
Cvičení v pořadí týdnů:
1. Podmínky zápočtu. Požadavky na protokoly. Připrava na měřicí úlohu.
2. Seznámení s laboratoří a bezpečnost práce v laboratoři. Měření na transformátoru (naprázdno, nakrátko).
3. Výpočtové cvičení z transformátorů, náhradní schéma, vektorové diagramy,
4. Výpočtové cvičení z transformátorů - tok energie, spojování, diagnostické veličiny.
5. Výpočtové cvičení z transformátorů – jištění, návrh ochran.
6. Výpočtové cvičení z asynchronních strojů – základní veličiny.
7. Měření provozních stavů na asynchronním motoru (naprázdno, nakrátko, zatěžovací charakteristiky).
8. Výpočtové cvičení z asynchronních strojů, provozní stavy, tok energie, výpočet jištění.
9. Diagnostická měření asynchronního motoru, simulace poruch a jejich rozpoznávání diagnostickými prostředky.
10. Výpočtové cvičení ze synchronních strojů – základní veličiny.
11. Měření synchronního generátoru naprázdno a nakrátko.
12. Měření na modelu sítě s el. stroji.
13. Výpočtové cvičení ze synchronních strojů– veličiny jištění, návrh ochran
14. Test. Zápočet.
Projekty:
Projekty jsou v tomto předmětu jednotlivé protokoly z laboratorních cvičení, ve kterých budou uvedena schémata zapojení, naměřené hodnoty a vyhodnocení naměřených výsledků. Navazující projekty budou výpočtové úlohy, využívající naměřených hodnot.