ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY A VÝKONOVÁ ELEKTROTECHNIKA II (ZEVE)
Studijní program "Vojenské technologie", pětileté Mgr. studium (voj).
Vyučováno v 2. semestru.
| téma | hodin | přednášky (P) |
numerická cvičení (NC) |
laboratorní cvičení (LC) |
| 1 | 2 | Lineární obvody v harmonickém ustáleném stavu – základní dvojpóly RLC, cívky s magnetickou vazbou, ideální transformátor. | Lineární obvody v harmonickém ustáleném stavu. | |
| 2 | 2 | Lineární obvody v harmonickém ustáleném stavu – rezonance. | Měření impedance a výkonů v obvodu s cívkou se železným jádrem. | |
| 3 | 2 | Lineární obvody v harmonickém ustáleném stavu – výkony a výkonové přizpůsobení. | Lineární obvody v harmonickém ustáleném stavu. | |
| 4 | 2 | Kmitočtové charakteristiky lineárních obvodů. | Přechodné jevy v lineárních obvodech. | |
| 5 | 2 | Přechodné jevy v lineárních obvodech 1. řádu. | Přechodné jevy v lineárních obvodech. | |
| 6 | 2 | Přechodné jevy v lineárních obvodech 2. řádu. | Měření na DC generátoru - charakteristiky. | |
| 7 | 2 | Výroba a rozvod elektrické energie, elektrické sítě, elektrické přístroje ochranné a spínací. | Analýza obvodů s vícepólovými prvky. | |
| 8 | 2 | Magnetické obvody, elektromagnety. | Měření na DC motoru, dynamometr. | |
| 9 | 2 | Ideální a reálný transformátor, autotransformátor, trojfázové transformátory. | Trojfázové obvody. | |
| 10 | 2 | Stejnosměrné stroje, indukované napětí, krouticí moment, regulace rychlosti. | Měření na asynchronním motoru. | |
| 11 | 2 | Synchronní generátor, točivé pole. | Kmitočtové charakteristiky lineárních obvodů. Simulační SW. | |
| 12 | 2 | Indukční motor, jednofázový indukční motor. | Měření na trojfázovém transformátoru, rozkládání magnetického toku. |
| 1 | Klasifikace elektrických signálů. Základní charakteristiky periodických a neperiodických signálů. |
| 2 | Harmonický signál. Amplituda, kmitočet (perioda) a počáteční fáze. Vztah časového a fázového posunutí. Střední hodnota, střední hodnota kladné půlvlny a efektivní hodnota harmonického signálu. |
| 3 | Definice harmonického ustáleného stavu (HUS). Podmínky vzniku HUS. Fázor a komplexor. Pravidla pro počítání s fázory. Vzájemný přepočet fázoru a okamžité hodnoty. Kirchhoffovy zákony v komplexním tvaru. Reaktance, impedance a admitance. Fázorové diagramy. |
| 4 | Výkony v obvodech v HUS. Okamžitý, činný, jalový, zdánlivý a komplexní výkon. Účiník a kompenzace účiníku. |
| 5 | Výkonové přizpůsobení v obvodech v HUS. Velikost maximálního činného výkonu. |
| 6 | Rezonance paralelní a sériová. Rezonanční křivka, rezonanční kmitočet, činitel jakosti, šířka pásma, charakteristická impedance. |
| 7 | Zásady měření střídavých napětí a proudů. Měření výkonů v obvodech v HUS. |
| 8 | Induktory s magnetickou vazbou, vzájemná indukčnost a její znaménko. Sériové a paralelní spojení induktorů s magnetickou vazbou. Činitel vazby. Použití metody smyčkových proudů při analýze. |
| 9 | Lineární a ideální transformátor. Prvkové rovnice a transformace impedance ideálním transformátorem. |
| 10 | Přechodný a ustálený stav v lineárních obvodech. Druhy stavů: přechodný a ustálený, stejnosměrný a periodický. |
| 11 | Přechodné jevy v elektrických obvodech - příčiny vzniku a projevy. Přechodné jevy v lineárních obvodech 1. řádu (obvody RC a RL), definice časové konstanty, řešení přechodu do stejnosměrného a harmonického ustáleného stavu, typ přechodného děje. |
| 12 | Přechodné jevy v lineárních obvodech RLC 2. řádu. Definice rezonančního kmitočtu, činitele jakosti, kritického tlumení, kritický odpor. Mez aperiodicity. |
|
Výkonová elektrotechnika |
|
| 1 | Výroba, přenos rozvod a distribuce elektrické energie, tepelná elektrárna, obnovitelné zdroje, typy sítí a ochrana před nebezpečným dotykem, pojistky a jističe. |
| 2 | Vícefázové soustavy, význam, použití, zapojení do hvězdy a trojúhelníka, vztahy mezi fázovými a sdruženými napětími a proudy, vyvážená soustava, výkony v trojfázové soustavě, porovnání a použití soustav hvězda a trojúhelník. |
| 3 | Magnetický obvod s pevnou vzduchovou mezerou, přeměna energií a ztráty, účinnost, energie mg pole v lokálních a integrálních veličinách, síly v elektromagnetickém poli, elektromagnet DC a AC. |
| 4 | Elektrické stroje obecně, indukované napětí a jeho složky, magnetizační charakteristika. |
| 5 | Ideální a reálný transformátor, převod a přepočet, magnetická rovnováha, rozptyl, náhradní schéma a fázorový diagram, určování prvků náhradního schématu z měření. |
| 6 | Trojfázový transformátor, hodinové úhly, autotransformátor. |
| 7 | Točivé stroje, buzení a kotva, vinutí, komutace, reakce kotvy a její kompenzace. |
| 8 | Generátory, regulace napětí, svorkové napětí a zatěžovací charakteristiky, srovnání dynama a SG. |
| 9 | Motory, síla na vodič a krouticí moment, rychlost a možnosti její regulace, spouštění, měření mechanických charakteristik, motor sériový a derivační, univerzální motor. |
| 10 | Točivé pole, princip asynchronního motoru, rotorové napětí a frekvence, skluz, vztah modelu rotoru a fyzikální reality, náhradní schéma AM a fázorový diagram, měření prvků náhradního schématu. |
| 11 | Momentová charakteristika AM, výkonový diagram, rotorový proud, výkon přenesený do rotoru, vnitřní moment, skluz zvratu a maximální výkon, záběrný moment a proud, možnosti regulace rychlosti. |
| 1 | Testy na numerických cvičeních | max. 10 bodů |
| 2 | Testy na přednáškách | max. 20 bodů |
| 3 | Práce v laboratořích | max. 10 bodů |
| 4 | Zkouška - písemka | max. 40 bodů |
| 5 | Zkouška - ústní | max. 20 bodů |
| Celkem | max. 100 bodů |
Body se převedou na klasifikační stupeň A-F podle kódu ECTS.
Poznámky k hodnocení:
Testy se píší na numerických cvičeních a na přednáškách, a to v řádných a náhradních termínech, které vyhlásí včas vyučující. Náhradní termín mohou absolvovat pouze studenti z vážných a doložených důvodů.
V laboratorních cvičeních se hodnotí příprava studentů v pracovních sešitech vždy před začátkem každého měření, průběh a výsledky měření a finální pracovní sešit, případně výsledek ze závěrečného praktického přezkoušení, je-li součástí výuky (stanoví vyučující).
Biolek,D. a kol. Úvod do elektrotechniky. Druhé vydání, S-13, 1997.
Smékal, Z., Veselý, L. Základy elektrotechniky. Sbírka příkladů. S-2064, 2000.
Bršlica, V. Výkonová elektrotechnika (pro část předmětu ZEVE). Brno 2017 (BETA verze).
Melichar, M. Výkonová elektrotechnika [učebnice U206]. 1. vyd. Brno: Vojenská akademie, 2003. 285 s.
Melichar, M. Řešené příklady z elektrotechniky II [skripta S3637/2]. 1. vyd. Brno: Univerzita obrany, 2006. 120 s.
Melichar, M. Silnoproudá elektrotechnika v příkladech. [skripta S2628]. 1. vyd. Brno: Vojenská akademie, 1993. 190 s.