Teorija električnih strojeva i transformatora

Opis predmeta

Energetski transformatori i prigušnice. Uvod u opću teoriju električnih strojeva. Model općeg električnog stroja. Uvjeti za elektromehaničku pretvorbu. Jednofazno i višefazno okretno polje. Funkcija namota i induktiviteti. Primjena prostornih vektora u kompleksnoj ravnini. Transformacija koordinata, metoda simetričnih komponenata. Dvoosna teorija električnih strojeva. Nadomjesne električke sheme i matematički modeli energetskih transformatora, asinkronih i sinkronih strojeva. Stacionarna stanja i prijelazne pojave u transformatoru i električnom stroju. Matematički modeli izmjeničnih električnih strojeva izvedeni iz opće teorije. Nesimetrični uvjeti rada električnih strojeva.

Opće kompetencije

Temeljito poznavanje teorije električnih strojeva i transformatora. Osposobljenost za rješavanje kompleksnih problema električnih strojeva u stacionarnim i dinamičkim stanjima, kao elemenata elektroenergetskog sustava ili industrijskog postrojenja. Sposobnost određivanja parametara za matematičke modele transformatora i rotacijskih strojeva.

Ishodi učenja

  1. opisati osnovne dijelove električnih rotacijskih strojeva i transformatora
  2. razlikovati statičke i dinamičke parametre strojeva
  3. izvesti osnovne matematičke forme prema općoj teoriji strojeva
  4. upotrijebiti opći model stroja za razne vrste električnih strojeva
  5. pokazati najnovije trendove u izgradnji električnih strojeva i transformatora
  6. analizirati utjecaj parametara strojeva na dinamičko ponašanje
  7. povezati ponašanje dinamičkih pojava s veličinama parametara

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja se odvijaju u dva ciklusa, u prvom 7 tjedana po 3 sata i u drugom 6 tjedana po 3 sata.

Auditorne vježbe

Auditorne vježbe se odvijaju u prvom i drugom ciklusu svaki drugi tjedan po 2 sata (6*2)

Konzultacije

Moguće su poslije svakog predavanja i auditornih vježbi

Stručni posjeti

1. Končar - Energetski transformatori 2. Končar - Distributivni i specijalni transfotmatori 3. Končar - Mjerni transformatori 4. Končar - Generatori i motori

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Napomena / komentar Udio u ocjeni
Kratke provjere znanja 0 % 6 % 0 % 6 %
Prisutnost 0 % 4 % 0 % 4 %
Međuispit: Pismeni 0 % 25 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 35 %
Završni ispit: Usmeni 30 %
Ispit: Pismeni 0 % 60 %
Ispit: Usmeni 30 %
Napomena / komentar

Prisutnost se boduje samo za stručne posjete

Tjedni plan nastave

  1. Osnovni fizikalni principi transformatora, magnetski krug, glavni i rasipni tok, struja magnetiziranja, induktiviteti, nadomjesne sheme
  2. Izvedbe namota i jezgre, zakoni sličnosti primijenjeni na transformatore, vanjske karakteristike, spojevi namota, autotransformator, paralelni rad, gubici i korisnost, zagrijavanje, norme
  3. Uvod u opću teoriju električnih strojeva.
  4. Namoti stroja, strujni oblog, protjecanje i magnetska indukcija u zračnom rasporu, pulsirajuće i okretno protjecanje
  5. Faktori namota, trofazno i višefazno okretno polje, inducirani napon, viši harmonici u okretnom polju i induciranom naponu
  6. Moment izmjeničnog stroja, elektromagnetski i reluktantni moment, kriteriji postojanja trajne elektromehaničke pretvorbe
  7. Funkcije namota, proračun induktiviteta u slučaju glatkog i promjenjivog zračnog raspora, prikaz trofaznih veličina pomoću kompleksnih prostornih vektora
  8. Međuispit
  9. Naponske jednadžbe asinkronog stroja prikazane pomoću kompleksnih vektora, dvoosni model, pretvorba koordinata među koordinatnim sustavima koji rotiraju različitim brzinama, bilanca snage i proračun momenta asinkronog stroja
  10. Model asinkronog stroja za stacionarno stanje, primjena sustava jediničnih vrijednosti, opći i izvedeni oblici nadomjesne sheme
  11. Asinkroni motor u uvjetima promjenjivog napona i frekvencije, primjena modela u slučaju skalarne i vektorske regulacije, dvostrano napajani kolutni asinkroni stroj
  12. Naponske jednadžbe sinkronog stroja prikazane pomoću kompleksnih vektora, dvoosni model sinkronog stroja, proračun momenta sinkronog stroja, model za stacionarno stanje, vektorski dijagram, sustav jediničnih vrijednosti
  13. Sinkroni stroj na mreži u generatorskom i motorskom režimu rada, stvarni i prividni inducirani napon, reakcija armature, upravljanje radnom i jalovom snagom
  14. Princip rada sinkronih strojeva s trajnim magnetima, inducirani napon, induktiviteti, fazorski dijagram, uvjeti za postizanje maksimalnog momenta, karakteristična struja, momentna karakteristika, režim slabljenja polja, pulzacije u momentu i metode za njihovo suzbijanje
  15. Završni ispit

Studijski programi

Elektrotehnički sustavi i tehnologija -> Elektrotehnika i informacijska tehnologija (Profil)

Predmet je preduvjet za upis predmeta

Literatura

Harlow, James H. (2001.), Transformers, CRC Press LLC
Z.Sirotić, Z.Maljković (1996.), Sinkroni strojevi, Element, Zagreb
M.Jadrić, B.Frančić (2004.), Dinamika električnih strojeva, Graphis, Zagreb
R.Wolf (1995.), Osnove električnih strojeva, Školska knjiga
P. Vas (1992.), Electrical Machines and Drives, Clarendon Press - Oxford
(.), Analysis of Electric Machinery and Drive Systems P. C. Krause, O.Wasynczuk, S. D. Sudhoff Wiley-IEEE Press 2002,

Bodovi i izvedba

5 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
12 Auditorne vježbe
0 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

85 izvrstan
70 vrlo dobar
60 dobar
50 dovoljan