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

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Áramkiszorítási modellezés

    A tantárgy angol neve: Skin Effect Models

    Adatlap utolsó módosítása: 2008. október 14.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

     

    Villamosmérnöki Szak

    Doktori Képzés

    Választható tárgy

     

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VINFD039   4/0/0/v 5  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Koller László, Villamos Energetika Tanszék
    4. A tantárgy előadója
    Név: Beosztás: Tanszék, Int.:
    Dr. Koller László egy. docens Villamos Energetika Tanszék
    Dr. Tevan György nyugd. tud. tanácsadó

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Elektromágneses terek

    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:
    -
    7. A tantárgy célkitűzése

    Megismertetni a hallgatókat az áramkiszorítás jelenségeivel és számításának elveivel, valamint a fontosabb áramkiszorítási modellekkel és azok gyakorlati alkalmazásaival nem ferromágneses és nem ferromágneses vezetők esetén.

    8. A tantárgy részletes tematikája Az áramkiszorítás jelensége és számításának elvei.

    -         Fizikai magyarázat, indukált örvényáramok, közelségi hatás.

    -         Az elektromágneses tér számítása. Hasonlósági törvények, a behatolási mélység. A jelenséget leíró Maxwell-egyenletek. Egydimenziós változat a térjellemzőkre, a térimpedanciára és a felületi teljesítménysűrűségre. Analitikus, félanalitikus és numerikus számítási módszerek.

    Modellek nem ferromágneses vezetők esetén

    -         Végtelen, sík felületű féltérvezető. A modell használhatósága.

    -         Sík felületű vezető lemezek. A villamos tér párhuzamos a lemezek felületével. Analitikus megoldás: egydimenziós modellek szimmetrikus, antiszimmetrikus és nem szimmetrikus gerjesztés esetén. Végeselemes megoldás kétdimenziós modellek esetén. Gyakorlati alkalmazások: lemezek örvényáramvesztesége, egy- és háromfázisú áramvezető sínek, egy és többrétegű induktortekercsek, lemezalakú betétek, valamint villamos forgógépek hornyaiban lévő vezetők belső impedanciája.

    -         Végtelen, hullámos felületű féltérvezető. Megoldás félanalitikus és végeselem módszerrel. Gyakorlati alkalmazás: sík felületű betét helyett hullámos betétek indukciós hevítése.

    -         Tömör és üreges hengerek tengelyirányú és érintőirányú villamos tér esetén. Analitikus megoldás az egydimenziós, végeselemes megoldás kétdimenziós sík és hullámos felületű modellek esetén. Gyakorlati alkalmazások: hengeres áramvezetők belső impedanciája és a hengeres betétű indukciós hevítési technológiák.

    -         Gömbvezető hengerszimmetrikus gerjesztéssel. Megoldás analitikus és végeselem módszerrel. Gyakorlati alkalmazás: lebegtető indukciós olvasztás.

    -         Távvezeték földvisszavezetéssel. Analitikus és végeselemes kétdimenziós megoldások a földvezető belső impedanciájának kiszámítására.

    Egydimenziós közelítő analitikus modellek ferromágneses vezetők esetén

    -         Végtelen, sík felületű féltérvezető. Megoldás a térjellemzőket az alapharmonikusukkal közelítő és a mágnesezési görbét derékszögűnek tekintő számítási módszerrel. Gyakorlati alkalmazás: ferromágneses hengeres betétű indukciós hevítési technológiák.

    -         Sík felületű vezető lemezek. Megoldás a mágnesezési görbét derékszögűnek tekintő számítási módszerrel. Gyakorlati alkalmazás: ferromágneses lemezek indukciós hevítése.

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

    előadás

    10. Követelmények
    1. A szorgalmi időszakban: egy nagyzárthelyi legalább elégséges szintű teljesítése
    2. A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga.
    3. Elővizsga.

     

    11. Pótlási lehetőségek

     a zárthelyi pótolható

    12. Konzultációs lehetőségek

    A szorgalmi és vizsgaidőszakban igény szerint, folyamatosan

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
    1. Simonyi, K.: Elméleti villamosságtan. Tankönyvkiadó. Buapest. 1960.
    2. Tevan, Gy.: Áramkiszorítási modellek az erősáramú elektrotechnikában. Budapesti Műszaki Egyetem Mérnöki Továbbképző Intézet. Budapest. 1985.
    3. Beji Szabó D.: Indukciós hevítés. Műszaki Könyvkiadó. Budapest, 1965.
    4. Koller, L.: Ellenállás- és indukciós hevítés. Tankönyvkiadó. Budapest. 1987. J5-1421. Nívódíjas egyetemi jegyzet.
    5. 2.29 Koller, L.-Tevan, Gy.: Electrical Dimensioning of Inverter-Load System in Induction Heating of Ferromagnetic Plates as Load. Periodica Polytechnica. 1999 Vol. 43. No 2. pp. 91-100
    6. 2.30 Tevan, Gy.- Koller, L.: Approximate Calculation of Equivalent Length in Induction Heating with Flux Conductor Containing Ferromagnetic Plate. Periodica Polytechnica. 1999 Vol. 43. No 2. pp. 81-89
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra60
    Félévközi készülés órákra20
    Felkészülés zárthelyire30
    Házi feladat elkészítése-
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása-
    Vizsgafelkészülés40
    Összesen150
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Koller László

    egy. docens

    Villamos Energetika Tanszék

    Dr. Tevan György

    nyugd. tud tanácsadó