Overordnede kursusmål
Det primære formål med dette kursus er at præsentere og lære
eleverne om den funktion og design af elektriske maskiner med
hensyn til grundlæggende principper for teorien om
elektromagnetisme. Endvidere forløbet fokuserer på organer til
analyse af elektriske maskine operation anvendes i nuværende og
fremtidige energisystem.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- at anvende første principper for elektromagnetisme til at løse
magnetfelter og fluxer i typiske elektromagnetiske enheder og at
anvende den formaliserede tilgang til at løse magnetiske kredsløb
ved hjælp af reluctansnetværk til at løse magnetfelter i typiske
elektromagnetiske enheder med og uden permanente magneter
- at forklare operationelle principper for trefase
transformatorer og udlede tilsvarende kredsløb af transformeren
baseret på udvalgte eksperimenter
- brug transformatorens ækvivalente kredsløb til at beregne
mængder som strømflow, effektfaktor, effektivitet (maksimal,
nominel), spændingsregulering og til at designe / syntetisere
elementær trefasetransformator baseret på dimensioneringsligninger
implementeret i Matlab og optimere designet baseret på mål som den
samlede pris / effektivitet / størrelse.
- forstå driftsprincipperne for elektromekanisk energiomdannelse
og elektriske maskiner generelt og vurdere det bedste valg af
materialer, der skal anvendes i den generiske elektriske maskine:
passende ferromagnetiske materialer, permanente magneter,
ledere.
- at forklare, hvordan drejende magnetfelt er skabt ved
flerfasetvikling, der er udviklet i elektriske maskiner, og hvad er
typiske snoede layouter og forklare, hvordan harmonier udvikles i
elektriske maskiner, og hvordan disse kan dæmpes af
viklingslayoutet.
- forstå operativprincippet for induktionsmaskine i forhold til
roterende magnetfelter og udlede det tilsvarende kredsløb for
induktionsmaskine baseret på udvalgte eksperimenter og anvende
tilsvarende induktionsmaskine til beregning af mængder som
strømflow under både motor og generering, effektfaktor,
effektivitet ( maksimal, nominel), start / maksimal / nominelt
drejningsmoment
- brug simulink til at analysere (dynamisk) enkle drev med
induktionsmaskine anvende passive og aktive hastigheds- /
belastningsstyringsskemaer til drev med induktionsmaskiner
(OptiSlip, Delta-Star start-, dobbelt-cage rotorer, Variable
Frequency Converter Drives)
- forstå funktionsprincippet for synkronmaskine med hensyn til
roterende magnetfelter og udlede det tilsvarende kredsløb af
ikke-synlig synkronmaskine og brug fasordiagram over synkronmaskine
(både fremtrædende og ikke-saliant) til beregning af mængder som
strømflow under både motor og generering drift, effektfaktor,
belastningsvinkel, effektivitet.
- forstå driftsprincippet for DC-maskine i form af roterende
magnetfelter og udlede det tilsvarende kredsløb for DC-maskiner til
den mest almindelige viklingsskema, der anvendes.
- udføre eksperimentelle test og målinger på elektriske maskiner
og brug dataene til at identificere tilsvarende kredsløbsparametre
forklare driftsegenskaber ved elektriske maskiner
- deltage i gruppearbejde og arbejde effektivt som led i et
hold
Kursusindhold
Emnerne i dette kursus er:
design, konstruktion og modellering af elektriske maskiner:
o Magnetiske kredsløb
o Transformers,
o asynkronmotorer (IM),
o synkronmaskiner (både Sår Field og Permanent Magnet) WFSM og
PMSM,
o Permanent Magnet Brushless DC maskiner (PMBLDC)
o jævnstrøm (DC) maskiner,
Litteraturhenvisninger
Electric Machinery, sixth edition, McGraw Hill, Fitzgerald,
Kingsley and Umans.
Sidst opdateret
22. april, 2021