EJ3222 Introduktion till elmaskinanalys 7,5 hp

Introduction to AC Machine Analysis

Asynkron och permanentmagnetiserade synkronmaskiner är centrala komponenter i industriella drifter, elektrifierade transportlösningar samt energigenerering. Då elektriska maskiner har funnits omkring 200 år är den relaterade teorin mycket väl utvecklad och 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. Efter kursen skall studenten vara väl förberedd att applicera teorin i olika applikationer samt enklare kunna ta del av olika forskningspublikationer inom området.

  • Utbildningsnivå

    Forskarnivå
  • Huvudområde

  • Betygsskala

    P, F

Kurstillfällen/kursomgångar

HT18 för programstuderande

  • Perioder

    HT18 P1 (7,5 hp)

  • Anmälningskod

    51757

  • Kursen startar

    2018-08-27

  • Kursen slutar

    2018-10-26

  • Undervisningsspråk

    Engelska

  • Studielokalisering

    KTH Campus

  • Undervisningstid

    Dagtid

  • Undervisningsform

    Normal

  • Antal platser

    Ingen begränsning

Information för forskarstuderande om när kursen ges

Ges i samband med EJ2222 varje år i P1

Lärandemål

Efter kursens genomförande skall studenten kunna:

·         Analysera asynkron- och permanentmagnetmaskiner med hjälp av analytiska metoder och finita elementmetoden

·         Genomföra en elektromagnetisk dimensionering av en asynkronmaskin avsedd för industriella drifter

·         Utföra termisk analys av elektriska maskiner m.h.a. finita elementmetoden och termiska nätverkssimuleringar

Implementera en lösare av finita elementmetoden i en Matlabmiljö

Kursens huvudsakliga innehåll

Metoder för design och analys av asynkron- permanentmagnetmaskiner inkluderande:

·         Magnetomotorisk kraft och hur konceptet appliceras på elektriska maskiner

·         Begreppet lindningsfaktor (inklusive övertoner)

·         En noggrann härledning av asynkronmaskinens ekvivalenta schema

·         Elektromagnetisk dimensionering av asynkronmaskiner

·         En introduktion till finita elementmetoden applicerat på elektriska maskiner

·         dq-transformationen: maskinmodellering, spännings- och strömbegränsningar, inverkan av nollföljdskomponenter

·         Magnetisk mättning, korsmättning och inverkan av övertoner

·         Transient modellering av permanentmagnetmaskiner nyttjande av FEM-data

·         Värmeledningsekvationen och dess tillämpning inom elektriska maskiner

·         Newtons och Fouriers lagar för värmetransporter

·         En modell för prediktion av ekvivalent termisk konduktivitet i statorspår baserad på teorin kring komposita material av tvåkomponenttyp

·         Modeller för värmeöverföring i luftgapet

·         Termiska nätverk

Kursupplägg

Föreläsningar, datorövningar och projektarbeten

Behörighet

Doktorander vid KTH samt övriga lärosäten

Litteratur

O. Wallmark, AC Machine Analysis – Fundamental Theory, Kungliga Tekniska högskolan samt visst textmaterial som delas ut under föreläsningarna.

Utrustningskrav

Inga.

Examination

  • EXA1 - Examination, 7,5, betygsskala: P, F

Examineringen består av fem projektarbeten där studenten demonstrerar att hen har erhållit den nödvändiga kunskapen för att kunna verifiera de modeller och metoder som är beskrivna i kurslitteraturen och under föreläsningarna. Resultaten skall sedan sammanställas i fem skrivna projektarbeten som tydligt skall visa hur modellerna har implementerats tillsammans med kommentarer kring de erhållna resultaten. Projekten och de fem projektrapporterna skall utföras individuellt.

Krav för slutbetyg

Fem godkända projektrapporter. En projektrapport anses godkänd om alla uppgifter lösts och redovisats på ett, av examinator bedömt, tillfredsställande sätt.

Ges av

EECS/Elkraftteknik

Kontaktperson

Oskar Wallmark, oskar.wallmark@ee.kth.se

Examinator

Oskar Wallmark <owa@kth.se>

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med VT2015.
Examinationsinformation gäller från och med VT2019.