SylabUZ

Wygeneruj PDF dla tej strony

Maszyny elektryczne - opis przedmiotu

Informacje ogólne
Nazwa przedmiotu Maszyny elektryczne
Kod przedmiotu 06.9-WZS-EnP-MEL
Wydział Filia Uniwersytetu Zielonogórskiego w Sulechowie
Kierunek Energetyka.
Profil praktyczny
Rodzaj studiów pierwszego stopnia z tyt. inżyniera
Semestr rozpoczęcia semestr zimowy 2019/2020
Informacje o przedmiocie
Semestr 3
Liczba punktów ECTS do zdobycia 5
Typ przedmiotu obowiązkowy
Język nauczania polski
Sylabus opracował
  • dr hab. inż. Zbigniew Fedyczak, prof. UZ
  • dr inż. Grzegorz Kobyłecki
Formy zajęć
Forma zajęć Liczba godzin w semestrze (stacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne) Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne) Forma zaliczenia
Wykład 30 2 18 1,2 Egzamin
Laboratorium 30 2 21 1,4 Zaliczenie na ocenę

Cel przedmiotu

Opanowanie podstawowej wiedzy o zjawiskach z dziedziny elektrotechniki i mechaniki klasycznej występujących w maszynach elektrycznych przy przekształcaniu energii elektrycznej (transformator), przy przetwarzaniu energii elektrycznej na energię mechaniczną (silnik) i odwrotnie (generator) oraz ich podstawowych właściwościach w kontekście ich zastosowań w energetyce.

Wymagania wstępne

Podstawowa wiedza, umiejętności oraz kompetencje w zakresie matematyki, fizyki, elektrotechniki.

Zakres tematyczny

WYKŁADY

Wprowadzenie. Program przedmiotu. Literatura. Warunki zaliczenia przedmiotu, pytania egzaminacyjne (informacja). Podstawowe definicje i prawa elektrotechniki oraz mechaniki klasycznej związane z maszynami elektrycznymi. Rodzaje i klasyfikacja maszyn elektrycznych. Transformatory. Opis działania, modele i schematy zastępcze transformatorów jednofazowych bezrdzeniowych i z rdzeniem ferromagnetycznym. Podstawowe właściwości rdzeni ferromagnetycznych, straty w rdzeniu powodowane zjawiskami histerezy i prądów wirowych. Właściwości, wykresy wskazowe transformatora w stanie jałowym, pracy oraz zwarcia. Charakterystyka ogólna projektowania transformatorów jednofazowych. Układy połączeń i opis działania transformatorów trójfazowych. Grupy połączeń, praca równoległa oraz włączanie i zwarcie transformatora. Ogólna charakterystyka autotransformatorów i przekładników prądowych. Przykłady zastosowań. Maszyny prądu stałego. Charakterystyka ogólna rodzajów i konstrukcji oraz klasyfikacja maszyn prądu stałego. Opis działania i właściwości generatorów (prądnic) prądu stałego.  Prądnica obcowzbudna, samowzbudna bocznikowa, charakterystyki zewnętrzne oraz praca równoległa prądnic prądu stałego. Opis działania i właściwości silników prądu stałego. Właściwości i charakterystyki zewnętrzne silników obcowzbudnego, bocznikowego, szeregowego. Rozruch i regulacja prędkości silników prądu stałego. Maszyny asynchroniczne prądu przemiennego. Charakterystyka ogólna rodzajów, konstrukcji oraz klasyfikacja maszyn asynchronicznych. Pole magnetyczne wirujące. Opis działania, schematy zastępcze, właściwości i charakterystyka zewnętrzna silników asynchronicznego klatkowego oraz pierścieniowego. Możliwe stany pracy maszyny asynchronicznej. Hamowanie, praca generatorowa, praca w stanie jałowym oraz zwarcia maszyny asynchronicznej. Rozruch i sterowanie prędkością silników asynchronicznych. Maszyny synchroniczne prądu przemiennego. Charakterystyka ogólna rodzajów, konstrukcji oraz klasyfikacja maszyn synchronicznych. Opis działania, właściwości, charakterystyki oraz rozruch silnika synchronicznego. Maszyny elektryczne w elektroenergetyce. Charakterystyka ogólna zastosowań generatorów synchronicznych oraz silników indukcyjnych w systemach elektroenergetycznych z konwencjonalnymi i odnawialnymi źródłami energii. Perspektywy rozwoju.

ZAJĘCIA LABORATORYJNE

Transformatory jednofazowe: podstawowe zjawiska występujące w transformatorach, podstawowe właściwości transformatorów jednofazowych, schemat zastępczy transformatora jednofazowego. Maszyny elektryczne prądu stałego (I): indukcja elektromagnetyczna i siła Lorenza, elementy maszyn komutatorowych, połączenia i charakterystyki zewnętrzne silników obcowzbudnych, równoległych oraz szeregowo-równoległych. Maszyny elektryczne prądu przemiennego asynchroniczne (I): pole magnetyczne wirujące, podstawowe właściwości silnika indukcyjnego klatkowego przy połączeniu w gwiazdę lub w trójkąt. praca generatorowa. Maszyny elektryczne prądu przemiennego synchroniczne (I): działanie i podstawowe właściwości maszyny z wirnikiem z pierścieniami ślizgowymi, synchronicznym lub reluktancyjnym, napięcia uzwojeń wirnika z pierścieniami ślizgowymi przy rozwarciu i zwarciu tych uzwojeń, praca generatorowa. Transformatory trójfazowe: podstawowe połączenia i grupy połączeń, relacje napięciowe oraz właściwości przy niesymetrycznym obciążeniu, napięcie zwarcia. Maszyny elektryczne prądu stałego (II): praca generatorowa, rozruch i sterowanie prędkości, charakterystyki prędkości przy różnych metodach jej sterowania, hamowanie i zmiana kierunku obrotów. Maszyny elektryczne prądu przemiennego asynchroniczne (II): działanie i podstawowe właściwości silnika indukcyjnego z wirnikiem z otwartym uzwojeniem, działanie i podstawowe właściwości silnika indukcyjnego z wirnikiem z magnesami stałymi, maszyna jednofazowa z kondensatorem rozruchowym. Maszyny elektryczne prądu przemiennego synchroniczne (II): metody rozruchu i sterowania prędkości, działanie i podstawowe właściwości przy pracy synchronicznej i asynchronicznej.

Metody kształcenia

Wykład informacyjny, wykład problemowy, ćwiczenia praktyczne – laboratoryjne.

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu Symbole efektów Metody weryfikacji Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Zaliczenie wszystkich zajęć laboratoryjnych, uzyskanie pozytywnych ocen z kolokwiów oraz zdanie egzaminu.

Literatura podstawowa

  1. A. M. Plamitzer. Maszyny elektryczne. Wyd. siódme, WNT, Warszawa 1982.
  2. W. Latek. Teoria maszyn elektrycznych. WNT, Warszawa 1987.
  3. E. Jezierski. Transformatory. WNT. Warszawa 1983.

Literatura uzupełniająca

  1. W. Latek. Badania maszyn elektrycznych w przemyśle. WNT. Warszawa 1979.
  2. J. Anuszczyk. Maszyny elektryczne w energetyce. Zagadnienia wybrane. WNT, Warszawa 2005.
  3. T. Konopiński, R. Pac. Transformatory i dławiki elektronicznych urządzeń zasilających. WNT, Warszawa 1979.

Uwagi

Literatura zostanie uaktualniona w roku rozpoczęcia zajęć.


Zmodyfikowane przez dr inż. Grzegorz Kobyłecki (ostatnia modyfikacja: 24-04-2019 15:45)