Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Metody projektowania maszyn i urządzeń elektrycznych
Koordynator przedmiotu:
dr hab. Paweł Staszewski, staszew@ime.pw.edu.pl, tel. +48222347302
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Elektrotechnika
Grupa przedmiotów:
Wspólne
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2011/2012
Liczba punktów ECTS:
1
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Matematyka-metody numeryczne, Elektrotechnika, Maszyny elektryczne,Metody projektowania maszyn i urządzeń elektrycznych
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Znajomość postaci zadania optymalizacji, stosowanego w zagadnieniach projektowych oraz procedur rozwiązywania problemów optymalizacji z Optimization Toolbox for use with Matlab. Pozananie metod polowych i obwodowych w obliczeniach i projektowaniu maszyn elektrycznych.
Treści kształcenia:
Wykład: Ogólna postać zadania optymalizacji, stosowanego w zagadnieniach projektowych.. Procedury do rozwiązywania problemów optymalizacji z Optimization Toolbox for use with Matlab. Szczegółowe zagadnienie optymalizacji kształtu przekroju kolumny transformatora, w postaci krzywej schodkowej wpisanej w okrąg lub elipsę. Organizacja zadania optymalizacji w środowisku Matlaba, ogólna postać pliku funkcyjnego. Obwody magnetyczne w maszynach i urządzeniach elektrycznych. Funkcje obwodów magnetycznych, klasyfikacja, opis - metoda obwodowa. Projektowanie obwodów magnetycznych: z polem sinusoidalnym, stałym, wzbudzonym przez magnesy trwale. Ograniczenie na maksymalny prąd stanu jałowego transformatora jednofazowego. Parametryzacja geometrii obwodu magnetycznego transformatora jednofazowego o rdzeniu dwukolumnowym i rdzeniu płaszczowym. Interpolacja i ekstrapolacja charakterystyki magnesowania. Definicja funkcji kryterialnej określającej koszt materiałów czynnych. Ograniczenie na maksymalne straty transformatora. Straty w rdzeniu, zależności na obliczanie strat w rdzeniu. Straty w uzwojeniach, zależność na obliczanie straty w uzwojeniach Definicja maksymalnej intensywności chłodzenia. Określenie konstrukcji startowej. Definicja ograniczeń technologicznych i ograniczeń nałożonych bezpośrednio na zmienne. Organizacja struktury pliku funkcyjnego do rozwiązania zadania optymalizacji transformatora jednofazowego. Proces projektowania w postaci rozwiązania serii zadań z odpowiednio kształtowanymi ograniczeniami. Problem dyskretnych wartości zmiennych wyznaczanie liczby zwojów i znormalizowanych przekrojów przewodów. Zagadnienia optymalizacji wielokryterialnej pojecie zbioru konstrukcji kompromisowych. Metody polowe i obwodowe w obliczeniach i projektowaniu maszyn elektrycznych: istota podziału, klasyfikacja, ważniejsze metody analityczne, metody numeryczne, MES, MRS, metody hybrydowe, metoda siatek reluktancyjnych, równań całkowych, kryteria zastosowań. Systemowe ujęcie CAD w maszynach elektrycznych: definicja i charakterystyka, projektowanie optymalne, funkcje celu, system projektujący i projektowany, etapy, struktura i oprogramowanie CAD, systemowy CAD dla polowych metod numerycznych. Podstawowe zagadnienia numerycznych obliczeń (CAD) w maszynach elektrycznych: zbiór danych (preprocesor), rodzaje zadań polowych: magnetostatyczne, wymuszenia harmoniczne, stany nieustalone d.c. i a.c.(preprocesor), obliczenia całkowe (postprocesor): napięcia indukowane, reaktancje, siły, momenty, charakterystyki eksploatacyjne. Przykłady zagadnień projektowych: obwód magnetyczny silnika indukcyjnego, modelowanie charakterystyk maszyn prądu stałego, optymalizacja geometrii strefy zębowej separatora, elementy syntezy silnika liniowego.
Metody oceny:
brak
Egzamin:
Literatura:
1) Optimization Toolbox for use with Matlab v.3 2007, 2) Dąbrowski M.: Projektowanie maszyn elektrycznych prądu przemiennego 1994, 3) Pawluk K. i In: Analiza i synteza pól elektromagnetycznych, Wrocław PAN Ossolineum 89, 4) Turowski J.: Obliczenia elektromagn. element. maszyn i urządzeń elektrycznych. WNT 82, Jezierski E.: Budowa i obliczanie rdzeni transformatorów energetycznych 1979.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się