Tematické okruhy otázek ke státní doktorské zkoušce

ELEKTRICKÉ STROJE, PŘÍSTROJE A POHONY

  1. Matematické modelování elektrických strojů
    Přehled matematických modelů elektrických strojů, podmínky jejich platnosti. Obecný komutátorový stroj a soustava jeho rovnic. Reálné a komplexní lineární transformace veličin elektrických strojů, jejich význam, definice, souvislosti, výhody a nevýhody. Použití matematických modelů při řešení přechodných a ustálených dějů elektrických strojů.
  2. Účinek časových vyšších harmonických napětí a proudů na chování střídavých elek- trických strojů
    Příčiny vzniku vyšších časových harmonických napětí a proudů. Výpočet proudů a momentů při periodickém neharmonickém napájení. Zvýšení ztrát a oteplení elektrických strojů vlivem časových vyšších harmonických.
  3. Účinky zkratových proudů na provoz a dimenzování elektrických strojů
    Průběhy zkratových proudů, vliv parametrů strojů na jejich velikost a časové konstanty. Druhy zkratů v trojfázových systémech a jejich dynamické a tepelné účinky na vinutí. Konstrukční opatření pro omezení vlivů zkratových proudů v elektrických strojích.
  4. Užití permanentních magnetů v elektrických strojích
    Vlastnosti materiálů permanentních magnetů a jejich užití v elektrických strojích. Metody řešení magnetického obvodu s permanentním magnetem. Konstrukční návrh strojů s permanentními magnety. Zhodnocení vlastností těchto strojů.
  5. Elektrické výboje v elektrických přístrojích
    Teorie elektrického oblouku. Vlastnosti oblouku v elektrických přístrojích s různým prostředím (vakuum, SF6, vzduch, olej, atd.). Způsoby ovlivňování charakteristik elektrického oblouku. Vliv vlastností oblouku na vypínací proces, vznik spínacích přepětí. Zhášedla a zhášecí systémy.
  6. Systémy a přístroje pro jištění elektrických zařízení
    Základní druhy jištění elektrických zařízení. Obnovitelné a neobnovitelné jisticí prvky a přístroje. Fyzikální principy jisticích přístrojů. Volba druhu a parametrů jisticího přístroje s ohledem na jištěné zařízení. Typické charakteristiky jisticích přístrojů. Ekonomická hlediska jištění.
  7. Spínací problémy v elektrických sítích
    Problematika spínání stejnosměrných a střídavých sítí. Vypnutí střídavého elektrického obvodu při nulové a nenulové okamžité hodnotě vypínaného proudu. Vypínání různých typů zátěží. Spínací přepětí a jejich omezování.
  8. Zkoušení elektrických přístrojů a jeho automatizace
    Rozdělení zkoušek elektrických přístrojů, základní konfigurace zkušebních stanovišť a zkušebních obvodů. Sledované veličiny v průběhu zkoušky. Možnosti automatizovaného řízení zkoušky a sběru dat. Počítačové zpracování výsledků měření. Způsoby zabezpečení bezobslužného provozu dlouhodobých (trvanlivostních) zkoušek. Použití simulačních metod při zkoušení elektrických přístrojů s vysokými výkonovými parametry.
  9. Kompatibilita a zpětné účinky polovodičových měničů na napájecí síť
    Základní a vyšší harmonické proudů a napětí v energetické síti a v měničích. Technické prostředky snižování obsahu vyšších harmonických v síti. Činný, jalový a deformační výkon polovodičových měničů, měnič jako zdroj vysokofrekvenčního rušení. Vysokofrekvenční filtry. Metody experimentálního zjišťování zpětných účinků měničů na síť, aktivní prostředky s vysokou kompatibilitou.
  10. Střídače a měniče frekvence
    Princip činnosti jednofázového a vícefázového střídače napěťového a proudového typu. Typická schémata silové části tranzistorových a tyristorových střídačů. Metody zajištění komutace tyristorových střídačů. Způsoby řízení výstupního napětí, proudu a frekvence. Princip činnosti přímého jednofázového a vícefázového měniče frekvence. Zásady jejich dimenzování a způsoby řízení. Nepřímé měniče frekvence, typická zapojení.
  11. Střídavé regulované pohony
    Ventilový synchronní pohon, ventilový asynchronní pohon, asynchronní motor napájený ze střídače, synchronní a asynchronní motor s přímým měničem kmitočtu, podsynchronní a nadsynchronní kaskáda, pohony krokovými motory. U všech jmenovaných pohonů silové schéma, zásady dimenzování, mechanické charakteristiky. Typická bloková schémata používaných způsobů řízení, regulační vlastnosti.
  12. Řízení a regulace pohonů
    Lineární spojité systémy: Metody popisu, kritéria stability, optimalizační kritéria, typy používaných regulátorů a metody jejich syntézy. Linearizace diskrétních systémů, algoritmy používaných číslicových regulátorů, realizace pomocí mikroprocesorů. Logické řízení: Metody popisu, způsoby realizace. Metody simulace.
  13. Elektrické pohony pro trakci
    Specifické požadavky trakčního provozu. Typy pohonů používaných na vozidlech závislé a nezávislé trakce. Typická zapojení silových obvodů. Způsoby řízení. Energetická bilance provozních režimů.
  14. Elektrická výzbroj trakčních vozidel
    Přístrojové vybavení vn a nn obvodů vozidel závislé a nezávislé trakce. Zásady konstrukčního řešení hlavních a pomocných pohonů. Elektropneumatické přístroje trakčních vozidel. Ochrany a jištění.
  15. Řídicí elektronické systémy trakčních vozidel
    Architektura řídicích systémů používaných na vozidlech a prostředky jejich realizace (analogové a číslicové). Konstrukční řešení řídicích modulů a způsoby jejich propojení s ohledem na podmínky trakčního provozu.
Za obsah odpovídá: RNDr. Patrik Mottl, Ph.D.