Modeliranje električnih strojev

Opis predmeta

Uporaba temeljnih elektromagnetnih zakonov v električnih strojih. Energija v magnetnem polju, sile in navor. Elektromagnetne lastnosti materialov uporabljenih v električnih strojih.

Analogija med magnetnimi krogi in električnimi vezji.

Elektromagnetni princip delovanja in zapisi veznih modelov transformatorjev, kolektorskih strojev, sinhronskih strojev, elektronsko komutiranih strojev in asinhronskih strojev na podlagi analogije med magnetnimi krogi in električnimi vezji. Analiza stacionarnih obratovalnih stanj obravnavanih strojev s pomočjo tako zapisanih veznih modelov. 

Splošna vezna teorija električnih strojev in principi transformacij modelov.

Transformacije veznih modelov sinhronskih strojev, elektronsko komutiranih strojev in asinhronskih strojev v modele zapisane na podlagi splošne vezne teorije električnih strojev. Obravnavanje stacionarnih in prehodnih elektromehanskih stanj strojev zapisanih v okviru splošne vezne teorije električnih strojev.

Principi vodenja sinhronskih strojev, elektronsko komutiranih strojev in asinhronskih strojev.

Cilji in kompetence

Cilj predmeta je pridobiti poglobljena teoretična znanja in funkcionalno razumevanje delovanja električnih strojev. Usposobiti študenta za samostojno sintezo in analizo modelnih vezij električnih strojev ter z njihovo uporabo obravnavati stacionarna in prehodna elektromehanska stanja. Sposobnost določanja vrednosti elementov modelnih vezij na podlagi elektromehanskih preizkusov električnih strojev.  Osvojena poglobljena znanja s področja teorije električnih strojev bodo omogočila načrtovanje električnih strojev, integracijo električnih strojev v krmilno regulacijske sisteme, uporabo električnih strojev v mehatronskih sistemih in sistemih za pretvorbo električne energije.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja in laboratorijske vaje. Laboratorijske vaje so s povišano nevarnostjo (visoka napetost, vrteči se deli,…).

Predmet je sestavljen iz 45 ur predavanj in iz 30 ur laboratorijskih vaj s povišano nevarnostjo.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:

-opisati temeljne principe delovanja električnih strojev.

-obravnavati električne stroje v obliki modelnih vezij

-izračunati parametre modelnih vezij električnih strojev

-analizirati stacionarna in prehodna elektromehanska stanja električnega stroja,

-ovrednostiti zmogljivost električnih strojev na podlagi elektro-mehanskih preizkusov,

-predlagati modelno vezje obravnavanih električnih strojev.

Reference nosilca

1. VUKOTIĆ, Mario, MILJAVEC, Damijan. Design of a permanent-magnet flux-modulated machine with a high torque density and high power factor. IET electric power applications, ISSN 1751-8660, 2016, vol. 10, iss. 1, str. 36-44.

2. VIDMAR, Gregor, MILJAVEC, Damijan. A universal high-frequency three-phase electric-motor model suitable for the delta and star winding connections. IEEE transactions on power electronics, ISSN 0885-8993, Aug. 2015, vol. 30, no. 8, str. 4365-4376.

3. VIDMAR, Gregor, MILJAVEC, Damijan, AGREŽ, Dušan. Measurement and evaluation of EDM bearing currents by the normalized Joule integral. Measurement science & technology, ISSN 0957-0233, 2014, vol. 25, no. 7, str. 1-10.

4. GOTOVAC, Gorazd, LAMPIČ, Gorazd, MILJAVEC, Damijan. Analytical model of permeance variation losses in permanent magnets of the multipole synchronous machine. IEEE transactions on magnetics, ISSN 0018-9464, Feb. 2013, vol. 49, no. 2, str. 921-928.

5. JEREB, Peter, MILJAVEC, Damijan. Vezna teorija električnih strojev. 1. izd. Ljubljana: Fakulteta za elektrotehniko, 2009.

Temeljni viri in literatura

1. JEREB, Peter, MILJAVEC, Damijan. Vezna teorija električnih strojev. 1. izd. Ljubljana: Fakulteta za elektrotehniko, 2009.

2. Jacek F. Gieras, Advancements in Electric Machines, Springer, 2009.

3. Ion Boldea, Lucian Nicolae Tutelea, Electric Machines: Steady State, Transients, and Design with MATLAB, CRC Press, 2009.

4. P. S. Bimbhra: Generalized Theory of Electric Machinery, Khanna Publishers, Delhi, 2004.

5. Damijan Miljavec, Peter Jereb: Električni stroji – temeljna znanja, Ljubljana, 2009.

Bodi na tekočem

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana

E:  dekanat@fe.uni-lj.si T:  01 4768 411