Váltakozó áramú rendszerek

8.1. Egy- és többfázisú hálózatok

Egyfázisú RLC áramkörök áram-, feszültség-, teljesítmény- és energetikai viszonyai: értelmezések, alapösszefüggések, időfüggvények, fazorok, időben változó fazor. Háromfázisú áramkörökben áram, feszültség, teljesítmény értelmezések, alapösszefüggések.  Álló és forgó koordinátarendszer, transzformációk háromfázisú rendszerekhez: szimmetrikus (012), Clarke(αβ), Park (dq) összetevők, aszimmetriák. Gyakorlati példák RLC áramkörök átmeneti folyamatainak meghatározására, be- és kikapcsolás, tranziensek, rezonancia, csillapodás, állandósult állapot, a folyamatok energetikája.

Felharmonikusok definíciója, keletkezése, terjedése, hatásai. Csökkentési módszerek. Passzív és aktív felharmonikus szűrés. A hálózat harmonikus mérésponti impedanciája. Felharmonikusok mérése, szimmetrikus összetevői, teljesítmények értelmezése. Szubharmonikusok és közbenső harmonikusok definíciója, keletkezése, terjedése, mérése.

8.2. A Park-vektoros számítási módszer elve és alkalmazása

Célkitűzés: A Park-vektoros leírás elméletének és módszerének megismertetése, alkalmazási készség kialakítása.

A Park-vektoros számítási módszer, mint a háromfázisú, háromvezetékes rendszerek (hálózatók, villamos gépek, teljesítményelektronikai berendezések, villamos hajtások) szemléletes vizsgálati módszere. Többfázisú rendszerek leírása. A Park-vektor definíciója, alkalmazása feszültség, áram és fluxus leírására. A fázis- és a vonali mennyiségek Park-vektora, vetület szabály, a pillanatértékek szemléltetése. A Park-vektorok forgó koordinátarendszerben, szimmetrikus háromfázisú áramkörök vizsgálata, a teljesítmény pillanatértéke, a hatásos- és a meddőteljesítmény számítása, pozitív- és negatív sorrendű üzem. Állandósult szinuszos aszimmetrikus üzem számítása. Periodikus nemszinuszos állapot leírása, harmonikus analízise. A Park-vektorok oszcillografálása. A villamos gépek Park-vektoros leírása, számítása. Áramirányító kapcsolások hálózati visszahatása.

8.3. Váltakozó mágneses mező

Célkitűzés: A mágneses körök anyagainak, a mágneses körök számítási módszereinek és eszközeinek áttekintése, az erőhatás, a nyomatékképzés és a villamos gépekben kialakuló mágneses tér megismerése.

Az alapfogalmak áttekintése. A mágneses tér jellemzői, anyagi közeg jelenléte, elektromágneses alaptörvények és alkalmazásuk, ferromágneses anyagok, állandó mágnes és szupravezető anyagok, ön- és kölcsönös indukció, erőhatások, nyomaték-képzés, energia. A mágneses tér számítási módszerei, mágneses körök, numerikus módszerek, szinuszos árammal táplált tekercs ferromágneses közegben. A villamos gépek mágneses tere és körei, aszimmetrikus állapotok vizsgálata. Ferromágneses anyagot tartalmazó áramkörök jellegzetességei.

8.4. A váltakozó villamos erőterek

Célkitűzés: A váltakozó villamos erőterek vizsgálata, a számítási és mérési módszerek megismerése, a szigetelőanyagok állapotának, a villamos szigetelések tulajdonságai változásának követése.

A villamos erőterek jellemzői. Erőhatások villamos erőterekben. A váltakozó villamos terek analitikus és numerikus számítása. Villamos szigetelőanyagok változó erőtérben, vezetés és polarizáció. Rétegezett szigetelések. A szigetelők villamos anyagjellemzői, azok frekvencia- és hőmérsékletfüggése. Villamos veszteségek. Villamos szigetelések állapotának (öregedés, nedvesedés) követése. Váltakozó villamos erőterek előállítása és mérése. Generátor elven működő műszerek. Nagyfeszültségű kábelek és távvezetékek erőtere.