Korszerű villamos gépek és hajtások

A tantárgy angol neve: Modern Electric Machines and Drives

Adatlap utolsó módosítása: 2023. január 13.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki MSc szak

E-mobilitás mellékspecializáció
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIVEMA20   2/1/0/v 5  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Veszprémi Károly,
4. A tantárgy előadója

Dr. Veszprémi Károly, Villamos Energetika Tanszék, egyetemi tanár

Horváth Sándor Rajmund Villamos Energetika Tanszék, egyetemi tanársegéd 

Szabó Gergely, Villamos Energetika Tanszék, egyetemi tanársegéd 

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Villamos gépek, teljesítményelektronika, szabályozástechnika

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM
(TárgyEredmény( "BMEVIVEMA07", "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIVEMA07", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

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

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

7. A tantárgy célkitűzése A tantárgy célja megismertetni a hallgatókat elsősorban a villamos járművekben használt speciális villamos gépek, villamos hajtások, teljesítményelektronikai átalakítók működésével, elemzésével, tervezésével, irányításával, vizsgálati módszereivel. A tananyag tartalmazza ezek alkalmazásával kapcsolatos speciális technikákat, megoldásokat és eszközöket. Nagy hangsúlyt fektetünk az alkalmazható számítógépes tervezési, irányítási és vizsgálati módszerek megismertetésére. A tárgyalt megoldásokat esettanulmányokkal illusztráljuk. 
8. A tantárgy részletes tematikája

Az előadások részletes tematikája:

  1. 1. hét: Bevezetés a tantárgy témaköreibe. A korszerű alkalmazások speciális problémái. 

  1. 2. hét: Általános villamosgép-tervezési ismeretek. Igénybevételek és kihasználási számok. 

  1. 3. hét: Forgómezős tekercselés tervezése, a térbeli és időbeli mennyiségek kapcsolata. 

  1. 4. hét: Aszinkrongép tervezésének elmélete: kalickás és tekercselt forgórész. 

  1. 5. hét: Szinkrongép tervezésének elmélete I. : kiálló pólusú és hengeres forgórész. 

  1. 6. hét: Szinkrongép tervezésének elmélete II : állandómágneses, reluktancia, hibrid forgórész. 

  1. 7. hét: Korszerű számítási módszerek és technológiai megoldások.  

  1. 8. hét: Váltakozó áramú villamos hajtások szabályozási feladatai. 

  1. 9. hét: Állandómágneses szinkrongépes hajtás mezőorientált áramvektor szabályozása I. 

  1. 10. hét: Állandómágneses szinkrongépes hajtás mezőorientált áramvektor szabályozása II. 

  1. 11. hét: Kalickás forgórészű aszinkrongépes hajtás közvetlen nyomaték és fluxus szabályozása. 

  1. 12. hét: Mikroszámítógépes hajtásszabályozások. 

  1. 13. hét: Modell alapú hajtásfejlesztés. 

  1. 14. hét: Esettanulmányok a tantárgy témaköreiből. 


 
A gyakorlatok részletes tematikája:
 

  1. 1. Gépek: Mágneses kör számítási feladatok. Légrés és telítődés jellegzetességei. Az analitikus modellezés feltételei és menete. Kiértékelés és összehasonlítás szimulációs eredményekkel. 

  1. 2. Gépek: Kalickás forgórészű aszinkrongép ellenőrző számítása analitikus és szimulációs eszközökkel. Munkapontszámítás 2D végeselem módszerrel. 

  1. 3. Gépek: Állandómágneses és reluktancia forgórészű szinkrongép ellenőrző számítása analitikus és szimulációs eszközökkel. Munkapontszámítás 2D végeselem módszerrel. 

  1. 4. Hajtások: Számítási feladatok állandómágneses szinkrongépes hajtás tervezéséhez. 

  1. 5. Hajtások: Számítási feladatok kalickás forgórészű aszinkrongépes hajtás tervezéséhez. 

  1. 6. Hajtások: Tervezési feladatok mikroszámítógépes hajtás megvalósításához (szükséges eszközök, paramétereik) 

  1. 7. Hajtások: Modell alapú hajtásfejlesztési gyakorlat. 

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

Szorgalmi időszakban:

Az aláírás megszerzésének feltétele: Egy házi feladat megfelelő színvonalú megoldása. 

A beadandó feladat témája egy állandómágneses szinkron gép tervezéséhez kapcsolódik. A felmerülő térszámítási feladatokat végeselem módszer alkalmazásával, a gyakorlatok során megismert platformon kell elvégezni. A feladatok kidolgozásához tanulmányozni kell az adott géptípust üzemtani és tervezési szempontból, majd a térszámító szoftver használatával kétdimenziós, planáris, magnetosztatikus elektromágneses problémákat kell definiálni, megoldani és kiértékelni.

Vizsgaidőszakban:

Szóbeli vizsga. A házi feladatra kapott jegy 25%-ban számít bele a végső jegybe.

11. Pótlási lehetőségek A házi feladat a pótlási időszak végéig beadható.
12. Konzultációs lehetőségek Igény szerint előre egyeztetett időpontban. 
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Az előadások és gyakorlatok elektronikus dokumentumai. 

Schmidt István, Veszprémi Károly: Hajtásszabályozások, Elektronikus jegyzet

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra42
Félévközi készülés órákra10
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése30
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása33
Vizsgafelkészülés35
Összesen150
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Dr. Veszprémi Károly, Villamos Energetika Tanszék, egyetemi tanár 

Horváth Sándor Rajmund, Villamos Energetika Tanszék, egyetemi tanársegéd 

Szabó Gergely, Villamos Energetika Tanszék, egyetemi tanársegéd