Μαθήματα

Ηλεκτρικές Μηχανές & Συστήματα Oδήγησης Kινητήρων ΙΙ

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

1. Εισαγωγή στις σύγχρονες μηχανές: αρχή λειτουργίας, κατασκευή, εφαρμογές
2. Σύγχρονες γεννήτριες: ισοδύναμο κύκλωμα, υπολογισμοί ισχύος-ροπής
3. Έλεγχος τάσης – συχνότητας & Παραλληλισμός σύγχρονων γεννητριών
4. Μεταβατικά φαινόμενα σε σύγχρονες γεννήτριες
5. Σύγχρονος κινητήρας και οδήγηση: ισοδύναμο κύκλωμα και λειτουργία μόνιμης κατάστασης
6. Εκκίνηση σύγχρονων κινητήρων, εφαρμογές αντιστάθμισης
7. Μονοφασικοί κινητήρες: δημιουργία μαγνητικού πεδίου – εκκίνηση
8. Μονοφασικοί κινητήρες: ισοδύναμο κύκλωμα, έλεγχος ταχύτητας
9. Άλλοι τύποι κινητήρων και κινητήρια συστήματα: switched reluctance κινητήρες
10. Άλλοι τύποι κινητήρων και κινητήρια συστήματα: βηματικοί, κινητήρες υστέρησης
11. Κινητήρες μονίμων μαγνητών (PΜSM, brushless DC) και κινητήρια συστήματα: κατασκευή και λειτουργία
12. Κινητήρες μονίμων μαγνητών: ισοδύναμα κυκλώματα και εφαρμογές
13. Κινητήρια συστήματα με μηχανές μόνιμου μαγνήτη

Μαθησιακοί Στόχοι

Το μάθημα αποτελεί φυσική εξέλιξη του μαθήματος Ηλεκτρικές Μηχανές & Συστήματα Οδήγησης Κινητήρων Ι, αποσκοπώντας στη διεύρυνση της μελέτης εισαγωγής και χρήσης διαφόρων ηλεκτρικών μηχανών και συστημάτων οδήγησης/ελέγχου αυτών στη βιομηχανία. Έτσι το μάθημα αναπτύσσει περαιτέρω αντικείμενα που αφορούν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε εργοστασιακή κλίμακα (σύγχρονες γεννήτριες) καθώς και της δημιουργίας ηλεκτρικής κίνησης με σύγχρονους κινητήρες, μονοφασικούς κινητήρες, κινητήρες τύπου Switched reluctance, βηματικούς κινητήρες και κινητήρες μονίμων μαγνητών. Έτσι αρχικά παρουσιάζονται βασικά σημεία της τεχνολογίας των ηλεκτρικών μηχανών (μηχανισμοί παραγωγή τάσης για γεννήτριες και ροπής/ισχύος για κινητήρες) και στη συνέχεια αναλύονται οι σύγχρονες μέθοδοι ελέγχου των μηχανών αυτών μέσων των κινητήριων συστημάτων οδήγησης (drives).
Ως μάθημα επιλογής παρέχει στο νέο μηχανικό παραγωγής και διοίκησης πολύτιμη εμπειρία και κατάρτιση όσον αφορά τον τομέα της ηλεκτρικής κίνησης που αποτελεί θεμέλιο λίθο της βιομηχανίας λόγω της πληθώρας των εφαρμογών στις οποίες χρησιμοποιούνται οι ηλεκτρικές μηχανές και τα συστήματα οδήγησης αυτών. Η συνεπής κι επιτυχής παρακολούθηση του μαθήματος έχει ως προσδοκώμενο αποτέλεσμα να καταστήσει το φοιτητή/φοιτήτρια ικανό/ή για τα εξής:
α) Να κατανοήσει τη σπουδαιότητα της χρήσης ηλεκτρικών μηχανών σε διάφορες διεργασίες των παραγωγικών βιομηχανιών.
β) Να γνωρίζει τις νεότερες τεχνολογικές εξελίξεις αναφορικά με συστήματα ηλεκτρικών μηχανών και συστημάτων οδήγησης αυτών για ακριβή και αποδοτικό έλεγχο.
γ) Να γνωρίζει ενδεικτικές χρήσεις και παραδείγματα εφαρμογής, ώστε να μπορεί να προβαίνει σε σύνταξη προδιαγραφών.
δ) Να είναι σε θέση να κατανοεί τη φύση των προβλημάτων που δημιουργούνται κατά τη λειτουργία ηλεκτρικών μηχανών.
ε) Να αξιολογεί βασικά τεχνοοικονομικά δεδομένα και αποτελέσματα χρήσης ηλεκτρικών μηχανών.

Γενικές Ικανότητες

Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις, λήψη αποφάσεων, αυτόνομη εργασία, ομαδική εργασία, εργασία σε διεθνές περιβάλλον. Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον, σχεδιασμός και διαχείριση έργων, προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Θεωρητική από έδρας διδασκαλία με συζήτηση και ενεργή συμμετοχή των φοιτητών. Οι διαλέξεις του
μαθήματος υποστηρίζονται από διαφάνειες παρουσίασης του συνόλου της εκπαιδευτικής ύλης, ενώ ο λευκός πίνακας χρησιμοποιείται:
α) για την εμβάθυνση επιλεγμένων θεματικών ενοτήτων,
β) για την προαγωγή της ενεργούς συμμετοχής των φοιτητών στη βήμα-προς-βήμα επίλυση προβλημάτων και παραδειγμάτων εφαρμογής

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ο βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται από γραπτή τελική εξέταση.
Η γραπτή τελική εξέταση του θεωρητικού μέρους δύναται να περιλαμβάνει:
Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής,
Επίλυση προβλημάτων εφαρμογής των γνώσεων που αποκτήθηκαν,
Ερωτήσεις σύντομης απάντησης,
Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

Συγγράμματα μέσω του συστήματος ΕΥΔΟΞΟΣ:
Chapman S., «Ηλεκτρικές Μηχανές», ISBN: 978-960-418-741-6, Εκδόσεις Α. Τζιόλα και Υιοί ΑΕ
Μαλατέστας Π., «Ηλεκτρικές Μηχανές», ISBN: 978-960-418-498-9, Εκδόσεις Α. Τζιόλα & Υιοί ΑΕ
Συμπληρωματική προτεινόμενη βιβλιογραφία:
Fitzgerald, Kinglsey, Umans, «Ηλεκτρικές Μηχανές», ISBN 978-960-330-751-8, Εκδόσεις Γρηγόριος Χρυσοστόμου Φούντας
Hubert C., “Ηλεκτρικές Μηχανές», ISBN: 978-960-411-670-6, Εκδόσεις Ίων