Belépés címtáras azonosítással
magyar nyelvű adatlap
Elektrotechnika
A tantárgy angol neve: Electrotechnics
Adatlap utolsó módosítása: 2010. április 6.
Műszaki Szakoktató Szak
mesterképzés
Az elektrotechnika témakörével kapcsolatos azon alapismeretek oktatása, amely minden szakoktatónak szükséges:
A villamosenergia-szolgáltatás folyamata az erőműtől a fogyasztóig. A villamos energia előállítása, energiaforrások. A villamos energia szállításának eszközei, szimmetrikus háromfázisú energiaátvitel. A villamosenergia-elosztás, fogyasztói rendszerek. A szimmetrikus háromfázisú hálózatok számításának gyakorlati módszerei.
Az elektrotechnikában alkalmazott vezető- és mágneses anyagok tulajdonságai. Mágneses körök számítása. Az egy- és háromfázisú transzformátorok működésének alapjai.
Haladó- és forgó mágneses mező létrehozásának elvei és módszerei. A forgógépek nyomatékképzése. A villamosenergia-átalakítók típusai, felépítésük és működésük alapjai. A villamos hajtások alapjai. A megújuló energiaforrások villamos átalakítói.
Az elektromágneses eszközök korszerű modellezése és tervezési elvei. Élettani hatások. Az elektrotechnika távlatai.
A) Az előadások tematikája
Az elektrotechnika alapjai (1 előadás)
Történeti áttekintés. A villamosság, mint jel- és energiahordozó (frekvenciatartományok, feszültség- és teljesítményszintek). Áramnemek, többfázisú rendszerek. A többfázisú rendszerek előnyei, a háromfázisú rendszerek tárgyalása.
Gyakorlati áramkör-számítási technikák és konvenciók (2 előadás)
A hatásos, meddő és látszólagos teljesítmények értelmezése és számítása egy- és háromfázisú rendszerekben. Számítások pillanatértékekkel és fazorokkal. A pozitív vonatkozási irányok, és a teljesítmény-előjelek értelmezése. Csillag-háromszög átalakítás. A névleges értékek fogalma. Viszonylagos egységek. Példamegoldás.
Villamosenergia-átalakítók gyakorlati számítási módszerei (1 előadás)
Mágneses terek számítási módszerei: mágneses körökön alapuló számítások, mágneses és villamos áramkörök analógiája. A szimmetrikus összetevők módszerének alapjai. Példamegoldás.
A transzformátorok működése (2 előadás)
A ferromágneses anyagok tulajdonságai. A hiszterézis- és az örvényáramú vasveszteség. Az energiaátviteli transzformátorok működése, az indukált feszültség számítása. A gerjesztések egyensúlyának törvénye. A gerjesztés– és a teljesítmény–invariancia elve és alkalmazása. A transzformátor helyettesítő kapcsolása, a paraméterek redukálása. Fazorábra. Üresjárási, terhelési és rövidzárási állapot. A drop fogalma. Háromfázisú transzformátorok felépítése, a tekercsek kapcsolása, óraszám, párhuzamos kapcsolás. Példamegoldás.
Az elektromechanikai átalakítók mágneses tere (1 előadás)
Villamos gépek mágneses mezői: állandó, lüktető és forgó mezők. Forgó mező létrehozása többfázisú tekercsrendszerrel. Nyomatékképzés elektromechanikai átalakítókban. A frekvencia–feltétel. Szinuszos mezőeloszlás létrehozása.
Az alapvető elektromechanikai átalakítók működési elvei (3 előadás)
A háromfázisú szinkron gép felépítése és működési elve. Az állandósult nyomaték kialakulásának feltétele. A szinkron fordulatszám. Hengeres forgórészű szinkron gép helyettesítő kapcsolásának származtatása. A pólusfeszültség, az armatúrafeszültség és a szinkron reaktancia. Háromfázisú aszinkron gép felépítése, az állandósult nyomaték kialakulásának feltétele. Csúszógyűrűs és kalickás forgórész. A szlip fogalma. A működés elve, a helyettesítő kapcsolás származtatása. Az egyenáramú gép felépítése és működési elve. Az elektronikus kommutáció elve. Mozgásszabályozásokban használt villamos gépek (állandó mágneses forgógépek).
Számítógéppel segített szimuláció az elektrotechnikában (1 előadás)
Új villamosipari termékek tervezésének elvei és módszerei. Villamos áramkörök, gépek és teljesítményelektronikai egységek működését szimuláló programok alkalmazása gyakorlati elektrotechnikai problémák megoldására.
Elektrotechnikai környezetvédelem (1 előadás)
Az elektromágneses összeférhetőség (EMC) alapjai. Kis- és nagyfrekvenciás hatások, elektrosztatikus kisülés, elektromágneses impulzusok. Élettani hatások. A technikai és természetes környezet kölcsönhatásai.
Villamos biztonságtechnika és érintésvédelem (1 előadás)
Az érintésvédelem alapjai. Érintésvédelmi módszerek. A határértékek előírásrendszere. Érintésvédelmi rendszerek alapjainak bemutatása.
Elektrotechnikai alkalmazások és fejlődési trendek (1 előadás)
A fenntartható fejlődés követelményei. Az alternatív energiák elektrotechnikai alkalmazásai. Új anyagok és technológiák elektrotechnikai alkalmazása. A szupravezetők elektrotechnikai alkalmazásai. A villamos energia tárolásának lehetőségei.
B) A laboratóriumi gyakorlatok tematikája
· Védőtávolságok nagyfeszültségű rendszerekben· Szigetelések vizsgálata· Érintésvédelem· Mágeses jelenségek, a transzformátor működése· Villamos forgógépek működési elvei · Az aszinkron gép alapmérései· Nemkonvencionális energiaátalakítók
a) A szorgalmi időszakban:
Egy zárthelyi sikeres (legalább elégséges szintű) teljesítése, és Hét mérési feladat sikeres (legalább elégséges szintű) teljesítése.
b) A vizsgaidőszakban: vizsga
c) A félév lezárásának módja: Írásbeli vizsga szóbeli kiegészítés lehetőségével
Javítási lehetőség: a zárthelyi eredményének javítására a pótzárthelyi dolgozat megírásával van lehetőség a szorgalmi időszakban. Vizsga javítása a TVSZ szerint.
Vajda István (szerk.): Elektrotechnika. Egyetemi jegyzet. Előkészületben. Elektronikus változat interneten elérhető.
Ajánlott angol nyelvű tankönyv: Theodore Wildi, Electrical Machines, Drives, and Power Systems, Fifth Edition, Prentice Hall: Upper Saddle River, New Jersey, Columbus, Ohio (USA), 886 pp (2002)
