Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Váltakozó áramú rendszerek

    A tantárgy angol neve: Alternating Current Systems

    Adatlap utolsó módosítása: 2009. március 25.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
     

    Villamosmérnöki szak

    MSc képzés

     

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIVEM111 1 3/0/0/f 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Kádár István, Villamos Energetika Tanszék
    A tantárgy tanszéki weboldala http://www.vgt.bme.hu/okt/V_A_R/index.html
    4. A tantárgy előadója
    Név: Beosztás: Tanszék, Int.:
    dr. Kádár István egyetemi docens Villamos Energetika Tanszék
    Szabó László egyetemi adjunktus Villamos Energetika Tanszék
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    - egy- és háromfázisú áramkörök mennyiségeinek jellemzői (pillanatérték, fázis, teljesítmény, energia), a lassú változásokra és a felharmonikusokra kiterjesztett értelmezések,

    - áramirányítók és más nemlineáris fogyasztók hatásai, az ilyen elemeket tartalmazó áramkörök számítási módja,

    - áramkör számítási elvek, eljárások, a hálózatot jellemző üresjárási, illetve rövidzárási mérésponti és transzfer (alap és felharmonikus) paraméterek fizikai tartalma és alkalmazása,

    - mágneses és kapacitív csatolások, vasmagos tekercset tartalmazó áramkörök tranzienseinek illetve rezonanciájának alapjelenségei,

    - mágneses mezővel kapcsolatos energetikai alapjelenségek és azok számítási módja,

    - a villamos erőterek számítási módszerei, a szigetelőanyagok villamos jellemzői.

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIVEMA13" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény("BMEVIVEMA13", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

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

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:

    Nincs

    7. A tantárgy célkitűzése A tantárgy célja a váltakozó áramú áramkörök és hálózatok, valamint a villamos-energia átalakítók állandósult és átmeneti állapotaira vonatkozó alapismeretek rendszerezése, célirányos, magas szintű bővítése annak érdekében, hogy a hallgatók az adott tárgykörben rendelkezzenek az elméleti alapokon nyugvó alkalmazási készséggel.
    8. A tantárgy részletes tematikája

    8.1. Egy- és többfázisú hálózatok

    Célkitűzés: Egy- és többfázisú hálózatok összevetése, háromfázisú rendszerben a szimmetrikus és aszimmetrikus fogyasztói terhelés áram-feszültség-teljesítmény viszonyainak számítása, elemzése fázismennyiségekkel és szimmetrikus összetevőkkel, vezérelt áramirányítót tartalmazó áramkörök és tranziens jelenségek vizsgálata.
    Az egyfázisú (fázis-nulla) és a háromfázisú fogyasztói esetek összevetése áram, feszültségesés, veszteség szempontjából. A vezetéki R/X paraméter-arány, a fogyasztói teljesítmény felvétel, a teljesítménytényező hatása.

    Háromfázisú forrás–fázisvezetők–fogyasztó nullavezetős rendszer áram-feszültség-teljesítmény viszonyainak vizsgálata fázisonként kiegyenlített és nem kiegyenlített fogyasztói terhelés esetén, a csillagpont feszültség-eltolódásának számítása fázismennyiségekkel, ha a nullavezető folytonos, ha a nullavezető nyitott. A fázisteljesítmények és a háromfázisú teljesítmény meghatározása, értelmezése, az áramok szimmetrikus összetevőinek meghatározása, értelmezése.

    Az előbbi feladatok megoldása a szimmetrikus összetevők módszerének alkalmazásával.

    A delta/csillag kapcsolású transzformátor kiegyenlítő hatása a csillag oldali aszimmetria esetében.

    Vonali feszültségről ellátott terhelés, az aszimmetria mértéke, befolyásolása.

    Áramok és teljesítmények számítása lineáris RLC elemeket és vezérelt áramirányítót tartalmazó áramkörben.

    Induktív és kapacitív csatolások, rezonanciák, be- és kikapcsolási alapjelenségek.

    8.2. A Park-vektoros számítási módszer elve és alkalmazása

    Célkitűzés: A Park-vektoros leírás elméletének és módszerének megismertetése, alkalmazási készség kialakítása.

    A Park-vektoros számítási módszer, mint a háromfázisú, háromvezetékes rendszerek (hálózatók, villamos gépek, teljesítményelektronikai berendezések, villamos hajtások) szemléletes vizsgálati módszere. Többfázisú rendszerek leírása. A Park-vektor definíciója, alkalmazása feszültség, áram és fluxus leírására. A fázis- és a vonali mennyiségek Park-vektora, vetület szabály, a pillanatértékek szemléltetése. A Park-vektorok forgó koordinátarendszerben, szimmetrikus háromfázisú áramkörök vizsgálata, a teljesítmény pillanatértéke, a hatásos- és a meddőteljesítmény számítása, pozitív- és negatív sorrendű üzem. Állandósult szinuszos aszimmetrikus üzem számítása. Periodikus nemszinuszos állapot leírása, harmonikus analízise. A Park-vektorok oszcillografálása. A villamos gépek Park-vektoros leírása, számítása. Áramirányító kapcsolások hálózati visszahatása.

    8.3. Váltakozó mágneses mező

    Célkitűzés: A mágneses körök anyagainak, a mágneses körök számítási módszereinek és eszközeinek áttekintése, az erőhatás, a nyomatékképzés és a villamos gépekben kialakuló mágneses tér megismerése.

    Az alapfogalmak áttekintése. A mágneses tér jellemzői, anyagi közeg jelenléte, elektromágneses alaptörvények és alkalmazásuk, ferromágneses anyagok, állandó mágnes és szupravezető anyagok, ön- és kölcsönös indukció, erőhatások, nyomaték-képzés, energia. A mágneses tér számítási módszerei, mágneses körök, numerikus módszerek, szinuszos árammal táplált tekercs ferromágneses közegben. A villamos gépek mágneses tere és körei, aszimmetrikus állapotok vizsgálata. Ferromágneses anyagot tartalmazó áramkörök jellegzetességei.

    8.4. A váltakozó villamos erőterek

    Célkitűzés: A váltakozó villamos erőterek vizsgálata, a számítási és mérési módszerek megismerése, a szigetelőanyagok villamos tulajdonságainak változása.

    A villamos erőterek jellemzői. Erőhatások villamos erőterekben. A váltakozó villamos terek analitikus és numerikus számítása. Villamos szigetelőanyagok változó erőtérben, vezetés és polarizáció. Rétegezett szigetelések. A szigetelők villamos anyagjellemzői, azok frekvencia- és hőmérsékletfüggése. Villamos veszteségek. Váltakozó villamos erőterek előállítása és mérése. Generátor elven működő műszerek. Nagyfeszültségű kábelek és távvezetékek erőtere.

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

    Előadás

    10. Követelmények

    a. A szorgalmi időszakban:

    A félév folyamán a hallgatók négy zárthelyi dolgozatot írnak, a megelőző dolgozat óta leadott anyagrészből.

    A zárthelyi dolgozatokkal - külön-külön - a kapható maximális pontszám 50 %-át kell elérni. A félévközi osztályzat alapja a négy zárthelyi dolgozat átlaga.

    11. Pótlási lehetőségek

    Minden hallgató egy eredménytelen zárthelyit pótolhat a szorgalmi időszakban tartott pótzárthelyin. Sikertelen pótzárthelyi esetén a TVSZ-ben előírt ismételt pótlási lehetőséget a pótlási időszakban biztosítjuk . A pótzárthelyik anyaga megegyezik az eredeti, pótolandó zárthelyi anyagával.

    12. Konzultációs lehetőségek

    A zárthelyi dolgozatok előtt, megbeszélés szerint.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    Németh-Horváth: Nagyfeszültségű szigeteléstechnika. Tankönyvkiadó, Budapest. 1990.
    Geszti P. Ottó: Villamosenergia-rendszerek I.-II.-III. Tankönyvkiadó 1983.-1985. 44445/I.- III.
    Halász S. szerk.: Automatizált villamos hajtások I. Egyetemi tankönyv. Műegyetemi Kiadó. 1989.
    Halász S. szerk.: Automatizált villamos hajtások II. Egyetemi tankönyv. Műegyetemi Kiadó. 1998.
    Schmidt I.,Vincze Gyné., Veszprémi K.: Villamos szervo- és robothajtások. Műegyetemi Kiadó. 2000.

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    Kontakt óra

    42

    Félévközi készülés órákra

    42

    Felkészülés zárthelyire

    20

    Házi feladat elkészítése


    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása


    Konzultáció

    16

    Vizsgafelkészülés


    Összesen

     

    120

     

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    dr. Kádár István

    egyetemi docens

    Villamos Energetika Tanszék

    Dr. Dán András

    egyetemi tanár

    Villamos Energetika Tanszék

    Dr. Vajda István

    egyetemi tanár

    Villamos Energetika Tanszék