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

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Számítógéppel segített tervezés

    A tantárgy angol neve: Computer Aided Design of Electrical Machines

    Adatlap utolsó módosítása: 2008. április 25.

    Tantárgy lejárati dátuma: 2015. január 31.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnöki Szak

     

    Standard tárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIVG4126 7 4/0/0/v 5 1/1
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Vajda István,
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr.Vajda István

    egyetemi tanár

    VET

    Györe Attilaegyetemi tanársegédVET

    Lázár Gáspár

    vezető tervező

    VET

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Villamosenergetika, mágneses terek és körök, hálózatszámítás. Az elektrotechnikában alkalmazott vezető-, szigetelő- és mágneses anyagok tulajdonságai.

    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:

    A tárgy épít az Elektrotechnika és Villamos energetika tárgyakra.

    7. A tantárgy célkitűzése

    Megismerteti a villamosgép tervezés általános szempontjait, menetét; a főméret meghatározást, a megengedhető mágneses és villamos igénybevételek megválasztását, a gépparaméterek meghatározására szolgáló számítási módszereket, a végeselem térszámítási módszer és más számítógépes módszerek alkalmazását a tervezésben.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    Forgómező létrehozása, mágneses mezők típusai, térvektor, forgómező álló tekercs-rendszerrel, háromfázisú tekercsrendszerek

    Homopoláris gépek, légrésteljesítmény, Ferraris-tétel, gerjesztési törvény differenciális alak, integrális alak, példamegoldás

    Szinuszos mezőeloszlás létrehozása, mindkét oldalán hengeres gép, horonyharmonikusok, Carter-tényező, gerjesztési görbe számítás, szerkesztés

    Gerjesztési törvény és a felharmonikusok kapcsolata, vezetési áramok, eltolási áramok, különböző harmonikusok által létrehozott gerjesztési görbék alakjai

    Felharmónikusok csökkentésének lehetőségei átmérős tekercselés esetén, tekercselési tényező számítása, egy fázisú és háromfázisú tekercselések megoldási lehetőségei

    Felharmónikusok csökkentésének lehetőségei húros tekercselés esetén, lépésrövidítés, lépéshosszabbítás, tekercselési tényezők, horonyharmónikusok, légréstekercselés, horonyferdítés, horonyszáj lezárás

    Állandómágnesek, anyagok, felépítésük, mágnesezésük, alkalmazásuk előnyei, hátrányai, állandómágnesek energiaszorzata, állandómágneses kisgépek, nyomatéklüktetés, fognyomaték leírása, csökkentési lehetőségek

    A végeselem módszer (FEM) alapjai, hálózási módszerek, Poisson egyenlet levezetése, Lagrange interpolációs polinomok, Dirichlet és Neumann határfeltételek, egy egyszerű példa megoldása 1 dimenzióban, ez a probléma kiterjesztése 2 dimenzióra, mágneses indukció kiszámítása

    Példamegoldás, gerjesztési görbe felvétele, QuickField nevű szoftver bemutatása, határfeltételek és hálózási problémák bemutatása egy egyszerű problémán

    Flux2D nevű szoftver bemutatása, szinkrongenerátornak használt csúszógyűrűs aszinkrongép elemzése, geometria, hálózás, eredmények vizsgálata, mért és számított eredmények összehasonlítása

    Motorpro és MotorCad nevű szoftver bemutatása

    Géptervezés metódusa, Mágneses kör alapfogalmak, szemléltetés; hasáb, légrés, fog mágneses ellenállás, telítés vizsgálata

    Gépek kihasználása, kerületi áram, teljesítmény korlátozása, szigetelőanyagok, hűtés, előzetes hőfokbecslés, szükséges levegőmennyiség becslés, egyszerűsített szellőzés számítás szellőzési sémával, hurok és csomóponti egyenletek, egyszerűsített melegedés számítás hősémával, hurok és csomóponti egyenletek

    Egy tömegpont tranziens melegedése, termikus időállandó, élettartam, szinkron gép felépítése, működése, üzemállapotok: motoros, generátoros, üresjárás, állórész szórás, nyomaték

    Terhelhetőségi diagram, teljesítmény korlátozások, főmező reaktancia számítás egyfázisú és háromfázisú tekercselésre, horonyszórás

    Állórész horonyszórás, fogfej és tekercsfej szórás, egy fázis szórása, kalickás forgórész, kalicka ellenállás, áramok, feszültségek, ellenállások átszámítása

    Szinkrongép háromfázisú zárlat, reaktanciák, időállandók a helyettesítő vázlat alapján, szinkron gépek igénybevételei: dielektromos, mechanikai, erőhatás határfelületen, zaj, mágneses igénybevétel

    Aszinkron gép működése, felépítése, helyettesítő vázlat, kördiagram, teljesítmény, kalickás mélyhornyú forgórész

    Kettős kapcsolódású szórás, skinhatás mélyhornyú vezetőben, kétkalickás forgórészű aszinkron gép helyettesítő vázlat, egyfázisú aszinkron gép nyomatékgörbéje

    Egyfázisú aszinkron gép, szimmetrikus összetevők, felharmónikusok hatásai, szinkron parazita nyomaték, zaj, rezgés, fékezés

    Trakciós motorok, vonóerő-sebesség jelleggörbe felvétele, menetdiagram, szigetelési problémák, szélgenerátorok, aszinkrongenerátorok, kaszkád kapcsolás

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

    Előadás, számítógépes prezentációk.

    10. Követelmények

    a. A szorgalmi időszakban: zárthelyi írása

    b. A vizsgaidőszakban: A vizsga szóbeli.

    11. Pótlási lehetőségek

    1 alkalommal

    12. Konzultációs lehetőségek

    Szorgalmi időszakban: heti 1 alkalommal

    Vizsgaidőszakban: vizsga előtti napon

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

     www.vet.bme.hu/okt/mszak/szervo/cad/index.htm

    Vajda I. Lázár G. : Számítógéppel segített géptervezés, Elektronikus jegyzet,

    S. Ratnajeevan H. Hoole: Computer-Aided Analysis and Design of Electromagnetic Devices, Elsevier, New York, 1989

    Liska J.: Villamosgépek I-IV. Tankönyvkiadó, Budapest. (bármely kiadás)

    Asztalos P. (szerk.): Villamosgépek II., Példatár (Jegyzet).

    Imre (szerk.): Villamos gépek és eszközök melegedése és hűtése. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1982.

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

     

    Kontakt óra

    60

    Félévközi készülés órákra

    20

    Felkészülés zárthelyire

    30

    Házi feladat elkészítése

    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

    Vizsgafelkészülés

    40

    Összesen

    150

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Vajda István

    egyetemi tanár

    VET

    Györe Attilaegyetemi tanársegédVET