TSFS04 Elektriska drivsystem, 6hp, VT1
Allmän information
Aktuell information om pågående kurs finns på kursens Lisamsida.
Kursansvarig
Kursansvarig är Daniel Jung, Tel: 285743, Epost: daniel.jung@liu.se
Kursmål
Kursens mål är att ge grundläggande kunskaper om elmaskiner och hur de används i elektriska drivsystem.
Efter genomförd kurs skall studenten kunna:
- förklara konstruktions- och funktionsprinciperna för likströmsmaskinen, synkron/asynkron-maskinen.
- förklara och utföra beräkningar på elektromekaniska fenomen i maskinerna.
- redogöra för prestandaegenskaper för olika typer av maskiner.
- på sakliga grunder kunna välja en passande motortyp för en specificerad applikation.
- modellera och parametrisera elmaskiner.
- beskriva hur olika parametrar i motormodellerna påverkar motorprestanda.
- designa experiment för att identifiera motorparametrar.
- beräkna effektflöden för elektriska drivsystem.
- känna till kraftelektronik som används för motorstyrning.
- känna till och utföra enklare beräkningar för olika styrstrategier.
Kursinnehåll
- Introduktion av elmaskiner som inkluderar en översiktlig genomgång av olika typer av elmaskiner.
- Genomgång av de viktigaste beståndsdelarna i elmaskiner och hur fysikaliska principer används för att modellera dessa. Speciell vikt läggs vid förståelse av elektromekaniska omvandlingsprinciper och magnetiska kretsar.
- Introduktion av kraftelektronik för styrning av elmaskiner.
- Modellering, parameterisering och styrning av likströmsmaskinen, synkronmaskinen och asynkronmaskinen.
För mer detaljer se kursplanen.
Kurslitteratur
Kurslitteraturen är Electric Machinery och finns sedan något år i två upplagor
- Fitzgerald and Kingsley’s Electric Machinery
7th International Edition
ISBN-13:9780071326469 - Electric Machinery
6th Edition
Den äldre upplagan heter alltså Electric Machinery och den nya upplagan Fitzgerald & Kingsley’s Electric Machinery. Författare är: Charles Jr Kingsley, Stephen D. Umans, A. E. Fitzgerald. Förlag: McGraw-Hill. Den nya upplagan finns att köpa på t.ex. Bokakademin.
Även den 6:e upplagan går bra att använda om man skulle få tag ett begagnat ex. Kopplat till den sjätte upplagan finns en hemsida med bland annat Matlabskript och en errata.
Tentamen
Tentamen kommer innehålla 5-7 uppgifter om totalt 40 poäng. Merparten av uppgifterna är räkneuppgifter, men det kan även finnas inslag av diskussionsuppgifter eller kunskapsfrågor.
Gamla tentor
- Tenta 120817: [tenta,facit]
- Tenta 130311: [tenta,facit]
- Tenta 140317: [tenta,facit]
- Tenta 150821: [tenta,facit]
- Tenta 160316: [tenta,facit]
- Tenta 170605: [tenta,facit]
- Tenta 180315: [tenta,facit]
Schema
Kursens schema.
Föreläsningar
I spalten läsanvisning är vissa sidhänvisningar inom parentes vilket innebär att stycket ingår översiktligt. Under föreläsningarna väljer jag ut viktigare delar av det publicerade materialet och utelämnar mindre viktiga delar.
Möte | Innehåll | Läsanvisning | Material |
---|---|---|---|
Fö1 | Kursformalia, introduktion till elmaskiner, magnetiska kretsar och material. |
1.1-1.2 (1.3-1.4) | Bilder, anteckningar [Uppdaterad 2018-01-10] |
Fö2 | Trefassystem och transformatorn. | 2.1-2.5 (Appendix A) | Bilder, anteckningar [Uppdaterad 2018-01-16] |
Fö3 | Elektromekaniska energiöverföringsprinciper. | 3.1-3.6 | Bilder, anteckningar [Uppdaterad 2018-01-22] |
Fö4 | Grundläggande principer för elmaskiner. | 4.1-4.7, ej 4.2.2, 4.3.2 och 4.6.2 | Bilder, anteckningar [Uppdaterad 2018-01-23] Animeringar 1 , Animeringar 2 |
Fö5 | Likströmsmotorn. | 7.1-7.5, 7.7 | Bilder, anteckningar [Uppdaterad 2018-01-29] |
Fö6 | Styrning av likströmsmotorn. | 10.1.1 (gamla upplagan 11.1.1) | Bilder, anteckningar [Uppdaterad 2018-02-02] |
Fö7 | Synkronmaskinen. | 5.1-5.3 | Bilder, anteckningar [Uppdaterad 2018-02-07] |
Fö8 | Styrning av synkronmaskinen. | 5.4, (5.5), 10.2.1 (gamla upplagan 11.2.1) | Bilder, anteckningar [Uppdaterad 2018-02-12] Se även animation 25, 27, 28 på Animeringar. |
Fö9 | Asynkronmaskinen. | 6.1-6.4, 6.6 | Bilder, anteckningar [Uppdaterad 2018-02-19]. Se även animation. |
Fö10 | Styrning av asynkronmaskinen. | 6.5, 10.3.1 (gamla upplagan 11.3.1) | Bilder, anteckningar [Uppdaterad 2018-02-23] |
Lektioner
Kursen omfattar 10 lektioner, en lektion till varje föreläsning. På lektionerna kommer det finnas möjlighet att räkna och diskutera uppgifter på teorin samt förberedande laborationsuppgifter. Vissa lektioner är förlagda till datorsal (d) då det lämpar sig för beräkning och visualisering av resultat.
Le | Lektionsuppgifter |
---|---|
Le1 | 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 |
Le2 | 2.1, 2.3 a(i), 2.3 b(i), 2.4 2.5 a-e |
Le3 (d) | 3.1, 3.2, 3.3 |
Le4 | 4.1, 4.2, 4.4, 4.5 a, 4.8 |
Le5 (d) | 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5 |
Le6 (d) | 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.6 |
Le7 | 7.1, 7.2, 7.3 b-c, 7.5 |
Le8 (d) | 8.1, 8.2, 8.3 |
Le9 | 9.1, 9.3, 9.2, 9.4, 9.5 |
Le10 (d) | 10.1, 10.2, 10.4 |
Laborationer
Kursen innehåller 3 laborationer som genomförs i grupper om 3 personer. Laborationerna genomförs i ISYs laborationssal Tyristorn i hus B, korridor C.
Den första laborationen övar förståelse för grundläggande motorprinciper genom att konstruera och analysera en egentillverkad likströmsmotor. Labben är uppdelad i ett konstruktionspass följt av ett mätpass. Förberedelseuppgifterna skall göras före respektive pass och en rapport skall skickas in före eller på utsatt deadline nedan.
På laborationerna får man öva förståelse för olika elmaskiner genom mätning och analys. Varje laboration fokuserar på en motortyp och har ett obligatoriskt mätpass och en frivillig datorlektion avsedd för analys av mätdata. Före mätpasset skall förberedelseuppgifterna ha lösts. Examination sker antingen genom muntlig redovisning vid datorlektionen eller genom att skicka in en fullständig rapport senast på utsatt deadline.
Mer detaljer om laborationerna ges i laborationskompendiet.
Laboration | Innehåll |
---|---|
La 1 | Likströmsmotorn |
La 2 | Synkronmotorn |
La 3 | Växelströmsmotorn |
- Inlämning och återlämning av laborationsrapporter sker elektroniskt i PDF format till rättningsansvarig med
Subject: “[TSFS04] - Labb X - Namn”.
I rapporten ska studenternas namn, student-id, och mailadresser finnas med. - Labbrapporterna skall vara skrivna på engelska.
- Vid eventuell komplettering så rättas den skyndsamt. Rättning av komplettering på kompletteringar sker i mån av tid.