Projektování elektrických strojů

Přednášky:
- Navrhování a konstruování, základní popis činnosti. Životní cyklus výrobku, etapy práce konstruktéra, metodika konstruování elektrických strojů.
- Normy a předpisy pro elektrické stroje. Způsob práce elektrického stroje, zatížitelnost strojů, setrvačné hmoty, hluk a vibrace. Vliv napájecího kmitočtu, napětí, teploty a chlazení, druh zatížení, pracovní prostředí, tvary strojů.
- Základní etapy návrhu transformátoru. Volba hlavních rozměrů magnetického a elektrického obvodu transformátoru. Materiály používané v konstrukci magnetického a elektrického obvodu transformátoru. Proud naprázdno, napětí nakrátko, výpočet ztrát a celková účinnost transformátoru.
- Základní etapy návrhu asynchronního stroje. Volba hlavních rozměrů magnetického a elektrického obvodu. Návrh vinutí statoru, činitel plnění drážky, činitel vinutí, činitel kroku a rozlohy. Tvar rotoru asynchronního stroje, vinutí rotoru, vliv zešikmení drážek.
- Základní etapy návrhu synchronního stroje. Volba hlavních rozměrů magnetického a elektrického obvodu. Návrh vinutí statoru, zlomkové vinutí. Tvar rotoru synchronního stroje, vinutí stroje s hladkým rotorem a s vyniklými póly. Charakteristika naprázdno a nakrátko, určení buzení pro jmenovitý stav stroje.
- Základní etapy návrhu stejnosměrného stroje. Volba hlavních rozměrů magnetického a elektrického obvodu. Návrh budicího vinutí a budicích pólů stroje. Návrh pomocných pólů a komutátoru. Návrh vinutí rotoru, smyčkové, vlnové vinutí.
- Základní etapy návrhu reluktančního stroje a stroje s permanentními magnety. Volba hlavních rozměrů magnetického a elektrického obvodu. Návrh vinutí statoru. Základní tvary rotoru reluktančního stroje a synchronního stroje s permanentními magnety. Demagnetizační charakteristika permanentního magnetu, vliv tepoty, pracovní bod magnetu.
- Oteplení a chlazení elektrických strojů. Způsoby přenosu tepla, náhradní tepelné obvody, výpočet tepelných odporů, ventilační systémy elektrických strojů. Výpočet potřebného množství chladiva.

Cvičení:
Program cvičení, požadavky na udělení zápočtu, studijní podklady, zadání programů

Projekty:
Je zadaná samostatná práce, kterou student vypracuje v době mimo výuku. Projektem se rozumí výpočty, výkresová dokumentace a protokoly.

1.Elektromagnetický návrh asynchronního motoru, výpočet základních konstrukčních rozměrů stroje a základních charakteristik.
2.Úprava navržených rozměrů a parametrů asynchronního motoru (statorová a rotorová drážka, počet drážek, hloubka a tvar drážky, materiál vinutí rotoru), numerická analýza vlivu na základní parametry asynchronního motoru.
3.Optimalizace základního návrhu stroje, posouzení vlivu na celkovou účinnost, změnu účiníku stroje, vliv optimalizace na momentovou charakteristiku stroje.
4.Test a kontrola a dokončení projektů.