Elektromechanika

A tantárgy angol neve: Electromechanics

Adatlap utolsó módosítása: 2018. augusztus 29.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Gépészmérnöki Kar

Gépészmérnöki Alapszak

Mechatronikai Alapszak

Kötelező tárgy

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIAUA008   2/1/1/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Hamar János Krisztián, Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék
A tantárgy tanszéki weboldala http://get.bme.hu
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Hamar János

 Egyetemi docensAutomatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Kerekes Sándor

C. egyetemi docens

Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Matematika: Analízis, Lineáris algebra, Vektoranalízis, Differenciálegyenletek

Fizika: Elektromosságtan, Mágnesességtan

Elektrotechnika alapjai

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
TárgyEredmény("BMEVIAUA007","jegy",_) >=2 VAGY KépzésLétezik("2N-MG0") VAGY KépzésLétezik("2N-MM0") VAGY KépzésLétezik("2N-MW0") VAGY KépzésLétezik("2N-MT0")
VAGY Training.Code=("2NAAG0RESZ")
VAGY
EgyenCsoportTagja("Brazil 2015-16-1_erk")

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

Kötelező: Elektrotechnika alapjai BMEVIAUA007

Ajánlott: Matematika A3

7. A tantárgy célkitűzése

Szilárd fizikai elméleti alapokon maradandó ismeretek közlése a mérnöki gyakorlatban állandóan bővülő körben, egyre gyakrabban alkalmazott villamos, elektronikus elemek, berendezések, rendszerek működésének megértésére, alkalmazására. Hídverés a nem villamos, a csak részben villamos és a villamos mérnökök között. A tantárgyon belül hangsúlyos részt képez az „elektromechanikai átalakítók” rész.

8. A tantárgy részletes tematikája

1-2. hét: Transzformátor. Szerkezeti felépítés. Működés. Helyettesítő vázlat. Vektorábra. Üzemmódok: üresjárás, rövidzárlat, párhuzamos üzem.

2-3. hét: Elektromechanikai átalakítók. Rendszerezés, közös működési elv. Teljesítmény - méret kapcsolat.

4-5. hét: Forgó mező. Szinuszos légrés (fő) mező, szórt mezők. Mechanikusan forgatott mező. Villamosan előállított forgó mező Aszinkron gépek. Szerkezeti kialakítások. Működés. Szlip. Nyomaték - fordulatszám jelleggörbe. Motoros, generátoros üzem. Helyettesítő vázlat. Teljesítmény-mérleg. Nyomaték, teljesítmény számítási módok. Kloss-formula.

6. hét: Szinkron gépek. Szerkezeti felépítés. Működés. Helyettesítő vázlat. Vektorábra. Nyomaték-terhelési szög kapcsolat.

7.-8. hét: Egyenáramú gépek. Működési elv. Mechanikus egyenirányítás - kommutátor. Szerkezeti felépítés. Indukált feszültség. Nyomaték képzés. Motoros, generátoros üzem. Teljesítmény-mérleg.

Különleges gépek. Szervomotorok. Léptető motorok. Lineáris motorok. Kefe nélküli egyenáramú gépek. Tachogenerátorok. Szelszinek.

9.-10. hét: Tranziens jelenségek. Egy és két energia tárolós áramkör tranziens folyamatai egyenáramú és szinuszos bemenő jelekre. Kezdeti feltételek. Bemenő jel nélküli és bemenő (kényszer) jelre adott válasz. Egyszerűsített módszer egy energia tárolós áramkörre. Általánosítás. Gyökök a komplex síkon. Pspice-program használata. Alkalmazások: Biztonsági riasztó áramkör, autó, légzsák indító stb.          

11.-12. hét: Teljesítményelektronika. Elemek. Egyenirányítás. Váltakozó áramú szaggatók. Egyen-egyen konverterek. Inverterek: Feszültség-áram inverterek. Energiaáramlás iránya. Négynegyedes kapcsolás. Alkalmazások.

13. hét: Villamos hajtások. Aszinkron gépes hajtás: Fordulatszám változtatás: Forgórész el­len­ál­lással, pólusszám változtatással, kapocsfeszültséggel, tápfrekvenciával. Indítási módok. For­gás­irány változtatás. Fékezés: generátoros, dinamikus, ellenáramú.

14. hét: Egyenáramú gépes hajtás: for­du­lat­szám változtatás. Indítás. Irányváltás. Fékezés.

A gyakorlat és a laboratóriumi mérések anyagai illeszkednek az előadási témákhoz.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás, gyakorlat, laboratóriumi gyakorlat, házi feladatok.

10. Követelmények

a) A szorgalmi időszakban:

A félév érvényességének feltételei:

1. A félév során kiadott házi feladatok legalább elégséges szintű elkészítése és beadása határidőre.

2. A félév során a 6 laboratóriumi mérést kötelező elvégezni, amelyből kettő lehet csak pótmérés. A mérésekre előzetesen a mérési útmutatókból, ill. az azokban megadott irodalomból fel kell készülni. A felkészültséget a mérések kezdetekor írásbeli feleltetés útján ellenőrizzük, az elégtelen felkészültségű hallgatók a mérésen nem vehetnek részt, azt pótolniuk kell. Egyes méréseken mérési útmutató szerint jegyzőkönyvet kell készíteni, és azt a mérésvezetőnek át kell adni. A mérések kizárólag a hallgató által a maga számára kiválasztott időpontban végezhetők el.  Valamennyi mérési útmutató a honlapunkról letölthető. Cím: http://get.bme.hu


b) A vizsgaidőszakban:

Az írásbeli vizsga első részében az “Alapkérdések. Elektromechanika” jegyzetben található kérdésekre, feladatokra kell választ adni. Hat alapkérdésre kell válaszolni, melyekre egyenként 2 pontot lehet szerezni. Az alapkérdéseket és válaszokat előre kiadja a Tanszék és ez a honlapról letölthető. A honlap címe: http://get.bme.hu. A második részben elméleti és számítási feladatok megoldására kerül sor. Az írásbeli teljes időtartama 110 perc.

Érdemjegy megajánlás a vizsgán elért összegezett pontszám alapján az alábbiak szerint történik:

              0-39 pont       elégtelen (1)

            40-54 pont       elégséges (2)

            55-69 pont       közepes (3)

            70-84 pont       jó (4)

            85-100 pont     jeles (5)

 

Legalább elégséges eredményt elért hallgatók a TVSZ szerinti javítási lehetőséggel élhetnek a rontás kockázatával.

11. Pótlási lehetőségek

A házi feladat az ütemtervben (http://get.bme.hu) megadott határidőig adható be késedelmesen különeljárási díj megfizetése mellett..

A nem teljesített mérést a pótlási héten kell elvégezni, azonban a mérések max. egyharmada pótolható csak pótmérésen. Az 1/3-os limitbe nem számítjuk bele a nemzeti ünnepekre ill. hivatalos egyetemi oktatási szünnapokra eső mérések pótlását.

12. Konzultációs lehetőségek

Gyakorlatokon, laboratóriumban ill. a foglalkozást vezető oktatóval megbeszélt módon.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

 

Kötelező irodalom:

Tanszéki segédletek, jegyzetek.

  • Saját kézzel írott jegyzet.
  • Elektronikus jegyzet.

Figyelem: a Tanszéki honlapról jelszóval védetten letölthető a korábbi nyomtatott segédletet kiváltó átdolgozott kézirat. A tanszék hangsúlyosan az átdolgozott kéziratot ajánlja. A honlap címe: http://get.bme.hu. A jelszót az előadáson hirdetjük ki. A fejezetek két változatban találhatók a neten: színes (sz) változatban képernyő olvasásra, fekete-fehér (ff) változatban nyomtatásra, ami kevesebb festéket fogyaszt.

            Tanszéki jegyzetek:

  • Alapkérdések: Az egyes témakörökhöz tartozó alapkérdések és válaszok a tanszéki szerverről letölthetők. Internet cím: http://get.bme.hu, felhasználó név: VIAUA008. A jelszót az előadáson hirdetjük ki.
  • Előadási jegyzet: Az előadáson elhangzottak egy kis része a jegyzetben nem szerepel.

A jegyzet elektronikus változata jelszóval védetten az interneten található: http://get.bme.hu címen, ahonnan ezek letölthetőek. Felhasználó név: VIAUA008. A jelszót az előadáson hirdetjük ki. A hallgatók számára erősen javasolt, hogy a megfelelő korábbi nyomtatott segédletek helyett az elektronikus jegyzet fejezeteit használják.

  • Elektronikus példatárak.
        Valamennyi példatárat feltesszük a netre. Cím: http://get.bme.hu
  • Nyomtatott példatárak:

Nagy I. (mk): Elektrotechnika Példatár, Műegyetemi Kiadó, Bp. (541077, 541078, 541087, 545004, 55027)

  • Mérési útmutatók

Jelszóval védetten az interneten található: http://get.bme.hu címen, ahonnan ezek letölthetőek. Felhasználó név: VIAUA008

 

Ajánlott irodalom:

Halász Sándor: Villamos Hajtások, Egyetemi Tankönyv, 1993, ISBN 963 450 5171

E.Fitzgerald,Ch.Kingsley,Jr., S.D.Umans: Electric Machinery, Fourth Edition, McGraw-Hill, New York, 1992, ISBN 0-17-0707708-3

H.Elschner, A.Möschwitzer: Einführung in die Elektrotechnik, Elektronik, VEB Verlag Technik, Berlin, 1987.

S.J.Chapman Electric Machinery Fundamentals, McGraw-Hill, New York, 1985, ISBN 0-07-010662-2

P.C.Kraause: Analysis of Electric Machinery, McGraw-Hill, ISBN 0-07-035436-7

S.E.Lyshevski: Electromechanical Systems, Electric Machines and Applied Mechatronics, CRC Press, London, 2000,

ISBN 0-8493-2275-8

Richard C.Dorf:  The Electrical Engineering, Handbook CRC Press, London, 1993, ISBN 0-8493-0185-8

Ned Mohan, Tore M.Underland, William P.Robbins: Power Electronics, Converters, Applications and Design Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1995, ISBN 0-471-58408-8

D.W. Novotny, T.A. Lipo:  Vector Control and Dynamics of AC Drives, Clarendon Press, Oxford, 1997,

ISBN 0 19 856439 2

A. Veltman, D.W. J. Pulle, R.W. De Doncker: Fundamentals of Electrical Drives, Springer, 2007. ISBN 978-1-4020-5503-4

Ch. Fraser: Integrated Electrical and Elektronic Engineering for Mechanical Engineers,  J. Milne McGraw-Hill, New York 1994, ISBN 0-07-707973-6

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra42
Félévközi készülés órákra14
Felkészülés zárthelyire14
Házi feladat elkészítése14
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása20
Vizsgafelkészülés16
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Nagy István

Emeritus Professzor

Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék