Hoppa till huvudinnehållet
Till KTH:s startsida Till KTH:s startsida

EJ2223 Konstruktion av elektriska maskiner 7,5 hp

Asynkron- och synkronmaskiner är centrala komponenter i industriella drifter, elektrifierade transportlösningar samt energigenerering. Deras relaterade teorin representerar en viktig och intressant tillämpning av lågfrekvensapproximationen av Maxwells ekvationer. Målet med denna kurs är att presentera teorin kring växelströmsmaskiner på en mer fundamental nivå än framställningen i grundläggande kurser, och svarar på en enkel fråga: hur konstruerar man en elektrisk maskin? Efter kursen skall studenten vara väl förberedd att applicera teorin i olika applikationer på utveckling- eller forskningsnivå.

Välj termin och kursomgång

Välj termin och kursomgång för att se aktuell information och mer om kursen, såsom kursplan, studieperiod och anmälningsinformation.

Kursval

Gäller för kursomgång

VT 2025 Start 2025-03-17 programstuderande

Anmälningskod

60055

Rubriker med innehåll från kursplan EJ2223 (VT 2025–) är markerade med en asterisk ( )

Innehåll och lärandemål

Kursinnehåll

  • Magnetiska kretsar och deras tillämpning på elektriska maskiner.
  • Teorin kring MMK-vågor (inkluderande övertoner) samt hur denna appliceras på elektriska maskiner.
  • Beräkning av flödestäthet med hjälp av magnetiska kretsar.
  • Asynkronmaskinens ekvivalenta schema härlett med hjälp av teorin för MMF-vågor.
  • Förluster i asynkronmaskiner.
  • Elektromagnetiska designprinciper för asynkronmaskiner.
  • Termisk dimensionering av asynkronmaskiner.
  • Permanentmagnetiserade synkronmaskinens ekvivalenta schema härlett med hjälp av teorin för MMF-vågor.
  • Elektromagnetiska designprinciper för synkronmaskiner.
  • Finita elementmetoden för att lösa magnetiska problem.

Lärandemål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna

  • använda teorin för magnetomotorisk kraft (MMK), inkluderande MMK-vågor, för att bestämma flödestätheter i luftgap, magnetiskt flöde, induktanser och magnetiska begränsningar hos elektriska maskiner
  • analytiskt beräkna stator- och rotorresistans, magnetiseringsinduktans samt läckinduktanskomponenter för asynkronmaskiner samt motsvarande parametrar för permanentmagnetiserade synkronmaskiner
  • använda finita elementmetoden (FEM) för att beräkna magnetisk och elektromekanisk prestanda hos asynkronmaskiner och permanentmagnetiserade synkronmaskiner
  • dimensionera en asynkronmaskin och en permanentmagnetiserad synkronmaskin för ett givet krav på vridmoment med hänsyn taget till energieffektivitet och termiska begränsningar
  • extrahera FEM-data för att implementera transienta modeller av permanentmagnetiserade synkronmaskiner som innefattar magnetisk mättning, magnetisk korsmättning samt övertoner
  • utföra FEM-beräkningar för att beräkna resulterande temperaturfördelning i en elektrisk maskin för ett givet vridmoment och varvtal,

i syfte att kunna använda Maxwells ekvationer och grundläggande principer inom värmelära för att analysera och designa elektriska maskiner. 

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet

  • Kunskaper i elektromagnetisk fältteori,  6 hp, motsvarande slutförd kurs EI1320/EI1228 eller slutförda moment TENE och TENM i EI1220.
  • Kunskaper i elektriska maskiner och drivsystem, 6 hp, motsvarande slutförd kurs EJ2201.

Rekommenderade förkunskaper

Ingen information tillagd

Utrustning

Ingen information tillagd

Kurslitteratur

Ingen information tillagd

Examination och slutförande

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

Betygsskala

A, B, C, D, E, FX, F

Examination

  • PROA - Projektuppgift, 4,5 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
  • PROB - Projektuppgift, 3,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Möjlighet till komplettering

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Ingen information tillagd

Examinator

Ingen information tillagd

Etiskt förhållningssätt

  • Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
  • Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
  • Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

Ytterligare information

Kursrum i Canvas

Registrerade studenter hittar information för genomförande av kursen i kursrummet i Canvas. En länk till kursrummet finns under fliken Studier i Personliga menyn vid kursstart.

Ges av

Huvudområde

Elektroteknik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Påbyggnad

Ingen information tillagd