BME VIK - A megújuló energiaforrások szabályozott hajtásai

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Veszprémi Károly,

4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Hunyár Mátyás

c. egyetemi tanár

VET

Dr. Schmidt István

Dr.Veszprémi Károly

egyetemi tanár

egyetemi docens

VET

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Villamos gépek, Szabályozástechnika, Teljesítményelektronika

6. Előtanulmányi rend

Kötelező:

NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVIVG9339") )

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

A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

Ajánlott:

A tantárgyat nem vehetik fel azok a hallgatók akik az azonos című VIVG9339 kódszámú tárgyból kredit pontot szereztek.

7. A tantárgy célkitűzése A BME-ről kikerülő villamos mérnökök felkészítése az új technika fogadására, és egy esetleges hazai gyártás megindítására, valamint elméleti alapok nyújtása a szélerőművek , vízerőművek és fotoelektromos energiaforrások tervezéséhez és üzemeltetéséhez

8. A tantárgy részletes tematikája

1. hét: A környezetvédelem energetikához kapcsolódó kérdései. A fenntartható fejlődés feltételei. A megújuló energiaforrások osztályozása. A potenciálok mennyiségi áttekintése.

2.hét: Aerodinamikai alapfogalmak, szélturbina típusok. A szélturbinából nyerhető tengelyteljesítmény számítása. A teljesítmény számítása a légáram perdületének figyelembevételével

3.hét: A szárnyszelvények alakjának szerepe, axiális, tangenciális erőhatások, emelő és visszahúzó erők. A szélerőművek európai és hazai helyzete. Alapvető szabályozási feladatok. A szélturbina elforgatása, elbillentése.

4.hét:Lapátszög szabályozás. A szervohajtás kiválasztása, méretezése. Stall-control. Szabályozási lehetőségek a turbina fordulatszámának változtatásával. Követelmények és szabályozási lehetőségek szigetüzemben. Az áttétel és a generátor hatásfoka. Statisztikai számítási módszerek, Weibull eloszlás.

5.hét: Méretezési kérdések. Hálózathoz közvetlenül kapcsolódó aszinkron generátorok. A pólusszám változtatás lehetséges módszerei szélerőművekben.

6.hét: Hálózathoz közvetlenül kapcsolódó szinkron generátorok. Impulzusvezérelt rotor ellenállás (csúszógyűrüs aszinkron generátor). A forgórészköri ellenállás változtatás kefenélküli megoldása.

7.hét:Frekvenciaváltón keresztül hálózatra csatlakozó generátorok (ISZM vezérlésű feszültséginverter). Tirisztoros áraminverteren át hálózatra csatlakozó kalickás aszinkron generátor mezőorientált szabályozással.

8.hét: A szélturbina mint szélsebesség-mérő eszköz. Fuzzy logikára alapozott maximumkereső szabályozás. Kétoldalról táplált aszinkron gépek (SZAK és SZFK üzeme). Költségek megoszlása, gazdaságosság.

9.hét: Áttétel nélküli szinkron generátorok.. Menedzsment és monitoring rendszer feladatai. Napelemek villamos jellemzői.

10.hét: A fotovillamos energiatermelés előnyei, hátrányai. A napelemek működésének alapjai. A napelemek villamos jellemzői, konstrukciós felépítése, a villamos jellemzőket befolyásoló tényezők. Fotoelektromos rendszerek felépítése. Akkumulátorok fotovillamos rendszerben.

11,hét: Maximális teljesítményre szabályozás (MTSZ) alapelve, szükségessége. A terhelés típusok összehasonlítása maximális teljesítmény közelítése szempontjából. Maximális teljesítményre szabályozás költségtakarékos, egyszerű analóg szabályozóval. Maximális teljesítményre szabályozás aszinkron motoros szivattyú hajtásnál. Váltakozóáramú hajtások alkalmazásának elvei. Fotoelektromos rendszer gazdaságossága.

12.hét: Alapismeretek vízerőművekről. Leggyakoribb vízturbina típusok, Francis és Kaplan turbinák. Pelton kerék, Bánki turbina, jellemző fordulatszám. Csőturbinák típusai. Vízturbinák hagyományos szabályozása. Mikroprocesszoros vízturbina szabályozás.

13. hét Szivattyús tározók. Különböző típusú erőművek együttműködése.. Szivattyús tározók szinkron motorjainak indítása hagyományos módszerekkel és ÁSZM-mel. Kompenzátor-motor átmenet ÁSZM-mel.

14.hét: Vizerőművek villamos generátorai, elrendezések, csapágyazás, gerjesztés. Megszaladás lehetősége, minimális tehetetlenségi nyomaték. Változtatható fordulatszámú motor/generátor megoldások. A vízenergia hasznosítás helyzete Magyarországon és az Európai Unióban

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

Előadás

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban: 1 db. Zh. megirása min. elégséges (2) eredménnyel.

b. A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga

c. Elővizsga: az elővizsga feltétele a min. jó (4) Zh. eredmény.

11. Pótlási lehetőségek

A szorgalmi időszakban: 1 alkalommal.

A pótlási héten: 1 alkalommal.

12. Konzultációs lehetőségek

A szorgalmi időszakban: 1 alkalommal.

A vizsgaidőszakban: 1 alkalommal.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

A megújuló és környezetbarát energetika villamos gépei és szabályozásuk c. egyetemi tankönyv. Műegyetemi Kiadó, Budapest 2001

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	56
Félévközi készülés órákra
Felkészülés zárthelyire	20
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása	10
Vizsgafelkészülés	34
Összesen	120

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Hunyár Mátyás	tud. főmunkatárs	VET (VG)
Dr. Schmidt István	egyetemi tanár	VET (VG)
Dr. Veszprémi Károly	docens	VET (VG)