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: 2019. január 4.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    Villamosmérnöki szak, MSc képzés
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIVEMA13 1 3/0/0/f 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Berta István, Villamos Energetika Tanszék
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Kádár István

     c. egyetemi tanár

     Villamos Energetika Tanszék

    Dr. Raisz Dávid

     egyetemi docens

     Villamos Energetika Tanszék

    Dr. Berta István

     egyetemi tanár

     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( "BMEVIVEM111" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény("BMEVIVEM111", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

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

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:


    7. A tantárgy célkitűzése

    A tantárgy célja a váltakozó áramú áramkörök és hálózatok, valamint a villamos-energia átalakítók állandósult és átmeneti állapotaira, a villamos szigetelések állapotára, változásaira 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

    Egyfázisú RLC áramkörök áram-, feszültség-, teljesítmény- és energetikai viszonyai: értelmezések, alapösszefüggések, időfüggvények, fazorok, időben változó fazor. Háromfázisú áramkörökben áram, feszültség, teljesítmény értelmezések, alapösszefüggések.  Álló és forgó koordinátarendszer, transzformációk háromfázisú rendszerekhez: szimmetrikus (012), Clarke(αβ), Park (dq) összetevők, aszimmetriák. Gyakorlati példák RLC áramkörök átmeneti folyamatainak meghatározására, be- és kikapcsolás, tranziensek, rezonancia, csillapodás, állandósult állapot, a folyamatok energetikája.

    Felharmonikusok definíciója, keletkezése, terjedése, hatásai. Csökkentési módszerek. Passzív és aktív felharmonikus szűrés. A hálózat harmonikus mérésponti impedanciája. Felharmonikusok mérése, szimmetrikus összetevői, teljesítmények értelmezése. Szubharmonikusok és közbenső harmonikusok definíciója, keletkezése, terjedése, mérése.

     

    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 állapotának, a villamos szigetelések tulajdonságai változásának követése.

     

    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. Villamos szigetelések állapotának (öregedés, nedvesedés) követése. 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 két 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 két zárthelyi dolgozat átlaga.

    b.       A vizsgaidőszakban:

    c.              Elővizsga: 

    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

    Kontaktóra

    42

    Készülés előadásokra

    32

    Készülés gyakorlatra

    0

    Készülés laborra

     0

    Készülés zárthelyire

    30

    Házi feladat elkészítése

     

    Önálló tananyag-feldolgozás

    16

    Vizsgafelkészülés

    0

    Összesen

    120

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Kádár István

     c. egyetemi tanár

    Villamos Energetika Tanszék

    Szabó László

     adjunktus

    Villamos Energetika Tanszék

    Dr. Berta István

     egyetemi tanár

    Villamos Energetika Tanszék