Overordnede kursusmål
Kurset giver de studerende viden om forskellige elektriske
maskiners teori, egenskaber og drift. Kurset giver de studerende
kompetencer til at analysere ydeevnen af elektriske maskiner
gennem indgående kendskab til deres funktionsprincip og til at
vælge en maskine til en given industriapplikation.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Beskrive konstruktionen af elektriske maskiner
- Demonstrere forståelse for virkemåde og egenskaber ved
elektriske maskiner.
- Forklare de forskellige teknikker til start og styring af
elektriske maskiner
- Analysere ækvivalente kredsløb for elektriske maskiner
- Anvende ækvivalent kredsløbsmodel til at beregne tabene i
elektriske maskiner.
- Simulere elektriske maskiner ved hjælp af Matlab/Simulink
- Udføre tests for at identificere parametrene i kredsløbsmodel
for elektriske maskiner
- Anvende teknisk viden til at vælge elektriske maskiner til
industriapplikationer
Kursusindhold
Introduktion til elektriske maskiner: elektromekanisk
energikonvertering, typer af elektriske maskiner, arbejdsprincip og
konstruktion af DC og AC maskiner, roterende magnetfelt, synkron
hastighed, fluxfordeling i AC maskiner, induceret spænding og
moment i AC maskiner, fuld pitch, kort pitch , pitch og
distributionsfaktorer.
DC-maskiner: Konstruktion og drift af DC-maskiner, strømflow og
tab, ækvivalent kredsløb af DC-maskiner, typer af DC-maskiner,
hastighedskontrol, børsteløse DC-maskiner med permanent magneter.
Induktionsmaskiner (asynkronmaskiner): Arbejdsprincip,
konstruktion, slip, rotorfrekvens og spænding, viklet
rotorinduktionsmaskine og induktionsmaskine med kortslutningsrotor,
rotormoment, startmoment, arbejdsmoment, drejningsmoment
relationer, ækvivalent kredsløb, bestemmelse af ækvivalente
kredsløbsparametre, effekttrin , hastighed-drejningsmoment
karakteristika, kortslutningstest og tomgangstest,
induktionsmotorstart, hastighedskontrol, selvmagnetiseret og
dobbeltfødede induktionsmaskiner, enfaset induktionsmotor:
konstruktion, dobbelt omdrejningsfeltteori, slip, ækvivalent
kredsløb, klassifikationer, start, AC serie motor, motor med
kondensator, start og drift, skyggepols motor.
Synkronmaskiner (både viklet rotorvikling og permanent magnet):
Konstruktion, poler og frekvens, arbejdsprincip, excitation,
emf-ligning, ækvivalent kredsløb, fasediagrammer og
spændingsregulering, test, effekt- og momentudtryk, synkronmaskine
med udprægede poler, moment og effektudtryk , synkron maskine
tilsluttet elnettet, synkron generator kapacitetskurver,
synkronmotor: arbejdsprincipper, start, ækvivalent kredsløb,
fasediagrammer, synkron impedans, effekt af forskellige
feltexcitationer, fasediagrammer for motor med udprægede poler,
effektudtryk for turbomakiner og med udprægede poler , v-kurver,
applikationer, permanent magnet synkronmaskiner.
Specialmaskiner: Konstruktion og drift af styrede reluktansmaskiner
og stepmotorer
Litteraturhenvisninger
1- A. E. Fitzgerald, Charles Kingsley, Stephen D. Umans, “Electric
Machinery”, McGraw Hill, 7th, 2014.
2- Stephen J. Chapman, “Electric Machinery Fundamentals”, McGraw
Hill, 5th, 2012.
3- P. C. Sen, “Principles of Electric Machines and Power
Electronics”, Wiley, 3rd, 2014.
Bemærkninger
Sektion for Elektrisk energi
Elektrisk Energiteknologi: 4. semester
Analyse og design vil blive udført med Matlab/Simulink og PSCAD.
Laboratorieøvelser vil inkludere test på elektriske maskiner og
undersøge deres egenskaber.
Sidst opdateret
02. maj, 2024