Στόχος / Σκοπός μαθήματος

Σκοπός του μαθήματος είναι να κατανοήσουν οι φοιτητές τη δομή και τη λειτουργία των μετασχηματιστών, των σύγχρονων μηχανών και κινητήρων. Στόχος είναι η απόκτηση του απαραίτητου θεωρητικού υπόβαθρου και ειδικότερα η εξοικοίωση με τις αρχές μαθηματικής ανάλυσης για την μελέτη των μεταβλητών, των παραμέτρων, της συμπεριφοράς και του ελέγχου των μηχανών αυτών. Επίσης, η γνώση των εφαρμογών τους σε ενεργειακές μονάδες ή συστήματα.

Περιγραφή του μαθήματος

Θεωρητικό Μέρος Μαθήματος

Ανασκόπηση των θεμελιωδών εννοιών και νόμων του ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου καθώς και της συμπεριφοράς και των απωλειών ενέργειας των σιδηρομαγνητικών υλικών. "ομή μετασχηματιστών, μαθηματική ανάλυση, ισοδύναμο κύκλωμα, λειτουργία, απόδοση. Τριφασικοί μετασχηματιστές, παράλληλη λειτουργία. Αυτομετασχηματιστές. Μετασχηματιστές μετρήσεων. Ειδικού τύπου μετασχηματιστές. Εφαρμογές. Γενικά περί στρεφόμενων πολυφασικών μηχανών εναλλασσομένου ρεύματος. Θεωρία του στρεφόμενου μαγνητικού πεδίου. Σύγχρονες τριφασικές μηχανές, δομή και τύποι, διέγερση. Σύγχρονες τριφασικές γεννήτριες, μαθηματική ανάλυση, ισοδύναμο κύκλωμα, μεταβλητές, παράμετροι, λειτουργία, συμπεριφορά, έλεγχος και ρυθμίσεις, βαθμός απόδοσης και εξοικονόμηση ενέργειας. Παράλληλη λειτουργία, ευστάθεια. Χρησιμοποίηση των γεννητριών στους σταθμούς και τις μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Λειτουργία και εξοικονόμηση ενέργειας. Σύγχρονοι τριφασικοί κινητήρες, μαθηματική ανάλυση, ισοδύναμο κύκλωμα, μεταβλητές, παράμετροι, λειτουργία, συμπεριφορά, έλεγχος, εκκίνηση, πέδηση, βαθμός απόδοσης και εξοικονόμηση ενέργειας. Χρησιμοποίηση των κινητήρων σε εφαρμογές ηλεκτρομηχανικής μετατροπής ενέργειας με ειδική αναφορά στα συστήματα μεγάλης ισχύος.

Εργαστηριακό Μέρος Μαθήματος

Το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος θα περιλαμβάνει ασκήσεις εφαρμογής σε θέματα τυποποιημένων μετρήσεων και δοκιμών σε μετασχηματιστές, σύγχρονες τριφασικές γεννήτριες και σύγχρονους τριφασικούς κινητήρες.

Αναμενόμενα Μαθησιακά Αποτελέσματα

Μετά το τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση :

• Να κατανοήσουν τις θεωρητικές αρχές που διέπουν την τεχνολογία των μετασχηματιστών και των σύγχρονων ηλεκτρικών μηχανών.
• Να μπορούν να εφαρμόσουν τις γνώσεις αυτές για την μελέτη και ανάλυση της λειτουργίας των μετασχηματιστών και των σύγχρονων ηλεκτρικών μηχανών στο σύνολο των πρακτικών εφαρμογών τους.

Βιβλιογραφία

Ελληνική:

1. Stephen J. Chapman, "Ηλεκτρικές Μηχανές DC - AC", Εκδόσεις McGcraw-Hill / A.Τζιόλα, 2001.
2. Γ. Ξυπτεράς, "Ηλεκτρικές Μηχανές, Σύγχρονες Μηχανές", Εκδόσεις Ζήτη 1997.
3. Α. Ν. Σαφάκας, "Ηλεκτρικές Μηχανές Β" ,Πάτρα 1984.
4. Ι.Α.Τεγόπουλος," Ηλεκτρικές Μηχανές", Μέρος Β, Εκδόσεις Συμμετρία
5. Charles I. Hubert, «Ηλεκτρικές Μηχανές», Εκδ. Ίων, 2008.

Ξενόγλωσση:

1. Charles A. Gross, “Electric Machines“, CRC 2006.
2. Stephen Chapman, “Electric Machinery Fundamentals (McGraw-Hill Series in Electrical and Computer Engineering)“, McGraw-Hill, 2003.
3. Charles I. Hubert, “Electric Machines: Theory, Operating Applications, and Controls (2nd Edition)”, Prentice Hall, 2001.
4. Bhag S. Guru and Huseyin R. Hiziroglu, “Electric Machinery and Transformers (The Oxford Series in Electrical and Computer Engineering)“, Oxford University Press, 2000.