laatst gewijzigd:19/05/03

Vakcode: et2019mt

Vaknaam: Elektrische Aandrijvingen

ZIE OOK BLACKBOARD

Het betreft een college

ECTS studiepunten: 3

Faculteit der Informatietechnologie en Systemen

Docent(en): Dr. P. Bauer, prof.dr. J.A. Ferreira

Tel.: 015-278 6220, 015-27 86459 

Trefwoorden:

Elektrisch systeem, generatoren, elektromotoren, inductie motoren, synchrone machines, elektronische omzetters,  elektrische voedingsinstallatie.

 

Cursusjaar:

BSc 2e jaar

Semester:

1B

Coll.uren p/w:

3

Andere uren p/w:

1 (toets)

Toetsvorm:

Schriftelijk

Tentamenperiode:

1B, 2A

(zie jaarindeling)

 

Voorkennis:

Wordt vervolgd door:

Leerdoelen:

Basiskennis van Elektrotechniek

  1. Begrip en toepassen van passieve netwerken (R, L en C), wetten van Kirchhoff, Lorentz , en Faraday.
  2. Begrip en toepassen van: berekening van stromen en spanningen in een eenvoudig netwerk
  3. Begrip en toepassen van: werkelijk en blindvermogen. RMS waarden, inductieve en capacitieve stromen en cos phi
  4. Omschrijving van gelijkstroom (DC), enkelfasige wisselstroom (AC), driefase spanningsystemen en ster-driehoek schakelingen.

 

Elektrische machines:

  1. Begrijpen en verklaren van de belangrijkste eigenschappen van de volgende elektrische apparatuur:
    • Inductie machines (asynchrone elektrische motoren)
    • Synchrone machines ( als motor of generator)
    • Transformatoren
  2. Belangrijke karakteristieken zoals: koppel/toeren relatie, rendement, blindvermogen, spanningsregeling, frequentieregeling, startstroom/vermogen, methoden om de aanloopstroom te begrenzen.

 

Elektronische omzetters

  1. Werkingsprincipe, eigenschappen en ingang/uitgangsrelaties van de volgende elektronische apparatuur:

·         DC/DC omzetters (chopper)

·         DC/AC omzetters (inverters)

·         AC/DC omzetters (gelijkrichters)

·         AC/AC omzetters (Cyclo converters)

De belangrijke karakteristieken zoals: input/output karakteristieken, regelingangen, spannings- en frequentieregeling; cos phi

 

De student moet in staat zijn om:

  1. Het werkingsprincipe en de karakteristieken te beschrijven van alle onderdelen (elektrische machines en elektrische vermogensomzetters)
  2. Berekeningen uit te voeren zoals beschreven in 1, 2, 3, 4 en 5
  3. Aan te geven hoe de aanloopstroom en toerental van elektrische machines begrensd kan worden
  4. De werking van AC generatoren te verklaren
  5. Methoden om spanning -, frequentieregeling en vermogensverdeling aan te geven
  6. Aan te geven hoe er tegen kortsluitingen beveiligd kan worden, doormiddel van selectief zekeren en andere beveiligingsschakelaars
  7. De werking en belangrijkste eigenschappen van diodes, transistors en thyristoren te beschrijven
  8. De belangrijkste eigenschappen van gelijkrichters, choppers, PWM omzetters en cycloconverters te beschrijven f

 

College materiaal:

  • Syllabus samengesteld uit de boeken:
  • Principles and applications of electrical engineering, Giorgio Rizzoni, ISBN 0-256-12969-X
  • Design of propulsion and Electric Power generation systems, H.Klein Woud, D.Stapersma, ISBN 1-902536-47-9

Referenties vanuit de literatuur:

Opmerkingen (specifieke informatie over tentaminering, toelatingseisen, etc.):

Iedere collegeweek wordt een toetsopgave gegeven. Bij voldoende resultaat telt het toetsresultaat mee bij het tentamencijfer

Learning Goals:

Fundamentals of Elektrical Engineering

1.       Understand and apply passive network elements (R, L, C), Laws of Kirchhof, Lorentz, Faraday

2.       Understand and apply: calculation of currents and voltages for simple circuits

3.       Understand and apply real and reactive power, rms, active and reactive current, cos phi

4.       Describe direct current (DC), (single phase) alternating current (AC) and (three phase) alternating current systems, star-delta connection

 

Electrical Machines

5.       Understand principles and explain main characteristics of the following electric components:

·         Induction machines (asynchronous electric motors)

·         Synchronous machines (as motor and generator)

·         Transformers

6.       The characteristics of importance are: torque/speed relation, efficiency, reactive power, voltage control, frequency control, starting current/power, methods to control starting current.

 

Power Electronic Converters

7.       Understand principles and explain main characteristics of the flowing electronic conversion        equipment:

·         DC/DC converters (choppers)

·         DC/AC converters (inverters)

·         AC/DC converters (rectifiers)

·        AC/AC converters (cyclo converters)

The characteristics of importance are: input/output characteristics, control inputs, voltage/frequency control; cos phi

 

The student should be able to:

8.       Describe the working principles and characteristics of all components (Electrical Machines and power Electronic Converters)

9.       Perform calculations with electrical circuits as described in 1,2,3,4 and 5.

10.   Describe the possibilities to limit the starting current and speed control methods of electric motors

11.   Describe the working principle of AC generators

12.   Describe the methods for voltage and frequency control, power sharing

13.   Describe the methods of short circuit protection, selectivity and the functions of fuses and circuit breakers

14.   Describe the main characteristics of diodes, transistors and thyristors

15.   Describe the main characteristics and their fields of application of rectifier, choppers, PWM converters and cycloconverters

 

 

Computer gebruik:

Practicum:

project mtp204

Ontwerp component:

ontwerp van elektrische scheepsinstallaties

Percentage ontwerponderwijs:  50%