Osposobljavanje studenata za matematičko modeliranje elektromehaničkih sustava, posebno različitih vrsta električnih strojeva i elektromotornih pogona, te analizu njihovih karakteristika primjenom alata za računalno modeliranje i simulaciju (PLECS, Matlab, Simulink, SymPowerSystems).
očekivani ishodi učenja
Studenti će nakon uspješno savladanog predmeta moći:
1. Komentirati elektromehaničku pretvorbu energije.
2. Usporediti različite vrste električnih strojeva korištenjem općeg dvoosnog modela stroja.
3. Predložiti matricu transformacije varijabli i model objekta prikladne za sintezu sustava.
4. Modelirati različite vrste elektromehaničkih sustava.
5. Procijeniti parametre modela na temelju mjerenja električnih i/ili mehaničkih veličina.
6. Analizirati računalno dobivene odzive varijabli električnih strojeva uspoređujući ih s odgovarajućim mjerenjima dobivenim u laboratoriju.
7. Predvidjeti karakteristike elektromotornog pogona primjenom teorijskih spoznaja i korištenjem alata za računalno modeliranje i simulaciju.
Princip elektromehaničke pretvorbe energije, jednadžba elektromagnetskog momenta. Opći model električnog stroja: struktura, induktiviteti, naponske jednadžbe i jednadžba momenta. Transformacije koordinata i njihove primjene u analizi električnih strojeva. Dvoosna teorija električnih strojeva. Svođenje osnovnih vrsta električnih strojeva na dvoosne modele, stacionarna stanja i određivanje početnih uvjeta za simuliranje dinamičkih karakteristika na računalu. Modeliranje istosmjernih elektromotornih pogona napajanih iz mrežno vođenih tiristorskih usmjerivača i tranzistorskih čopera, simuliranje stacionarnih i dinamičkih režima rada. Modeliranje izmjeničnih elektromotornih pogona s asinkronim i sinkronim motorima napajanim izmjenjivačima s upravljivim iznosom napona i frekvencije izlaza, simuliranje stacionarnih i dinamičkih režima rada.
preporučena literatura
M. Jadrić, B. Frančić: Dinamika električnih strojeva, Graphis, Zagreb, 2004.
The Simulation Platform for Power Electronic Systems, PLECS User Manual (Ver 4.6), Plexim GmbH, Zurich, 2020.
SimPowerSystems User's Guide, The MathWorks, Inc., Natick, 2010.
dopunska literatura
P. C. Krause, O. Wasynczuk, S. D. Sudhoff, S. Pekarek: Analysis of Electric Machinery and Drive Systems (3rd Edition), Wiley-IEEE Press, New York, 2013.
C.-M. Ong: Dynamic Simulation of Electric Machinery (Using Matlab/Simulink), Prentice Hall, Upper Saddle River, 1998.
jezik poduke
Hrvatski
način praćenja kvalitete i uspješnosti izvedbe svakog predmeta i/ili modula
Mišljenja studenata o kvaliteti nastave putem anketa.
Nastavnici koji podučavaju srodne predmete surađuju i zajednički vode brigu o kvaliteti nastave.
ispit (način polaganja, ispitni rokovi)
Ispit se sastoji od dva dijela gradiva. Tijekom semestra bit će jedan kolokvij koji se polaže nakon 7. tjedna nastave. Na ostalim ispitima studenti polažu dio gradiva koji nisu položili na kolokviju ili ispitu. Ako na nekom od ispita student položi jedan od dva dijela gradiva, taj dio gradiva student ne mora polagati do kraja tekuće akademske godine. Sve provjere znanja izvode se u pisanom obliku.
Preduvjet za pristup ispitu jest pozitivna ocjena iz laboratorijskih vježbi što podrazumijeva nazočnost na svim laboratorijskim vježbama, kompletirane sve izvještaje te pozitivnu ocjenu (minimalno 50% bodova) svih laboratorijskih vježbi. Ocjena laboratorijskih vježbi formira se kao srednja ocjena svih laboratorijskih vježbi. Povrh toga, student je dužan prisustvovati predavanjima najmanje 50% nastavnih sati.
Ako ne ispuni navedene uvjete, student neće moći pristupiti ispitu.
Uvjet za pozitivnu ocjenu je ostvarenih minimalno 50% bodova na svakom od dva dijela gradiva.
Ocjena(%) = (G1 + G2 + LV) / 3
G1, G2 - bodovi ostvareni na pojedinom dijelu gradiva, izraženi u postocima
LV - ocjena iz laboratorijskih vježbi izražena u postocima
Konačna ocjena utvrđuje se na sljedeći način:
Postotak--------Ocjena
50% do 61%----dovoljan (2)
62% do 74%----dobar (3)
75% do 87%----vrlo dobar (4)
88% do 100%---izvrstan (5)
Ispitni rokovi održavaju se u terminima predviđenim kalendarom nastave.
Nastavne jedinice za Predavanja
Broj sati
1.
Osnovne analize elektromehaničkih sustava: linearne jednadžbe magnetski spregnutih strujnih krugova, osnovni pojmovi i definicije, simulacija magnetski spregnutih strujnih krugova sa zasićenom jezgrom.
2 sata
2.
Elektromehanička pretvorba energije - akumulirana magnetska energija, elektromagnetska sila i moment.
2 sata
3.
Opći model električnog stroja: struktura, pretpostavke i zanemarenja, jednadžbe električnog stroja u općem obliku, bilanca snage u električnom stroju.
Jednadžba elektromagnetskog momenta u izvornim koordinatama, uvjeti za trajnu elektromehaničku pretvorbu energije.
2 sata
6.
Transformacija koordinata: transformacija između dvofaznih koordinatnih sustava različitih brzina vrtnje, matrični i vektorski oblik transformacije, transformacija trofaznih varijabli.
2 sata
7.
Opća matrica transformacije trofaznih varijabli, transformacija simetričnog trofaznog strujnog kruga s radnim otporima, induktivnim i kapacitivnim elementima, transformacija simetričnog trofaznog sinusnog sustava.
2 sata
8.
Kolokvij
2 sata
9.
Dvoosna teorija električnih strojeva: opći model s transformiranim varijablama, transformiranje u statorski koordinatni sustav, naponske jednadžbe i jednadžba momenta u statorskom koordinatnom sustavu, svođenje parametara i nadomjesna shema za uzdužnu i poprečnu os.
2 sata
10.
Električni stroj s istaknutim polovima na rotoru: određivanje induktiviteta na temelju usporedbe s općim modelom, transformiranje u rotorski koordinatni sustav, naponske jednadžbe i jednadžba momenta u rotorskom koordinatnom sustavu, usporedba s općim modelom električnog stroja.
2 sata
11.
Električni stroj s konstantnim zračnim rasporom: naponske jednadžbe i jednadžba momenta u proizvoljno rotirajućem koordinatnom sustavu, nadomjesna shema. Sustav jediničnih vrijednosti: bazične veličine, primjena sustava jediničnih vrijednosti na jednadžbe dvoosnih modela električnih strojeva.
2 sata
12.
Istosmjerni stroj: svođenje jednadžbi općeg modela na konfiguraciju istosmjernog stroja, istosmjerni stroj kao linearni dinamički sustav. Zalet i udarno opterećenje istosmjernog motora: analitička rješenja, simulacija motora napajanog iz istosmjernog izvora, simulacija motora napajanog iz trofaznog tiristorskog usmjerivača u Matlab/Simulink-u.
2 sata
13.
Asinkroni stroj: svođenje trofaznog asinkronog motora na dvoosni model, stacionarne naponske jednadžbe, početni uvjeti, model asinkronog stroja nižeg reda, simulacija sustava frekventni pretvarač - asinkroni motor u Matlab/Simulink-u.
2 sata
14.
Sinkroni stroj: svođenje sinkronog stroja bez prigušnog namota na dvoosni model, modeliranje sinkronog stroja s prigušnim namotom, stacionarne naponske jednadžbe, početni uvjeti.
2 sata
Nastavne jedinice za Laboratorijske vježbe
Broj sati
1.
Simulacija prijelaznih pojava u transformatoru
3 sata
2.
Simulacija zasićenja - uklop transformatora na mrežu
3 sata
3.
Simulacija prijelaznih pojava u elementarnoj elektromehaničkoj napravi
4 sata
4.
Transformacije varijabli trofaznog i dvofaznog sustava
4 sata
5.
Simulacija prijelaznih pojava u istosmjernom stroju
3 sata
6.
Simulacija prijelaznih pojava u asinkronom stroju
3 sata
7.
Simulacija prijelaznih pojava u sinkronom stroju
3 sata
8.
Simulacija prijelaznih pojava u izmjeničnom stroju s permanentnim magnetima
3 sata
Niste više prijavljeni
Istekla vam je prethodna prijava te se morate ponovno prijaviti.
Nastao je problem u radu sustava
Informacije o problemu smo pohranili i nastojat ćemo ga riješiti. Ako vas ova greška sprječava da obavite nešto važno, možete nas odmah kontaktirati na helpdesk@fesb.hr.
Vaš preglednik nije podržan
Koristite web preglednik koji nije podržan. Za puno korisničko iskustvo, preuzmite najnoviju inačicu vašeg preglednika.
