Studiewijzer (ECTS-fiche) Opzet van de studiewijzer is om een uitgebreid overzicht te krijgen van de invulling en opbouw van de module. Er bestaat slechts één studiewijzer voor elke module. 1. Identificatie Opleiding Elektromechanica Module C3 Elektrische machines Code 7372 Lestijden 40 Studiepunten (3) Ingeschatte totale 80 studiebelasting (in uren) 1 Mogelijkheid tot Ja aanvragen van vrijstelling Vereiste aanwezigheid 100 % 1 De totale studiebelasting hangt af van de kennis, inzet en ervaring van de cursist. De ingeschatte totale studiebelasting geeft een gemiddelde weer en wordt uitgedrukt in uren van 50 minuten. Het omvat de lesmomenten, de verwerkings- en voorbereidingstijd en de evaluatiemomenten.
Inhoud Deze module heeft als doel om industriële toepassingen van elektriciteit te verduidelijken. De uiteenlopende aspecten van driefasige spanning en de eigenschappen van elektrische machines komen aan bod. Onderwerpen: Driefasige netten en verbruikers, verbeteren van de arbeidsfactor Ontstaan van een driefasespanning - Definitie aanduidingen van spoelen - Fasespanning en fasestroom - Evenwichtige- en onevenwichtige belasting - Eigenschappen van een driefasenet, berekeningsvoorbeelden - Hoofdeigenschappen van de driefasige evenwichtige spanning De sterschakeling - Opstelling - Lijnspanning bij een sterschakeling - Eigenschappen van een sterschakeling - Berekeningsvoorbeelden De driehoekschakeling - Opstelling - Lijnspanning bij een driehoekschakeling - Eigenschappen van een driehoekschakeling - Berekeningsvoorbeelden Schakelen van verbruikers in ster - Aansluiten van een eenfasige verbruiker - Schakeling: Net in ster- vier geleiders- verbruikers in ster - Schakeling: Net en verbruikers in ster - Schakeling: Net in ster, belasting in driehoek - Schakeling: Net en verbruikers in driehoek - Schakeling: Net in driehoek, verbruikers in ster Aarden van nulpunten Distributienetten - TT-net - IT-net - TN-C- en TN-S-netten Begrippen in verband met driefasig vermogen - Vermogen bij een driefasenet - Symmetrische en asymetrische belasting Actief of effectief vermogen - Symmetrische belasting - Asymmetrische belasting Reactief of blind vermogen - Symmetrische belasting - Asymmetrische belasting Schijnbaar vermogen - Symmetrische belasting - Asymmetrische belasting De arbeidsfactor bij een driefasenet - De arbeidsfactor bij een evenwichtig belast driefasenet - De arbeidsfactor bij een niet evenwichtig belast driefasenet - Verbeteren van de arbeidsfator
Vermogenmetingen in driefasenetten Meten van het actief vermogen bij een driefasenet - Driefasenet zonder nulleider - Driefasenet met nulleider Meten van het reactief vermogen bij een driefasenet - Driefasenet zonder nulleider - Driefasenet met nulleider Monofasige transformatoren: onbelast en belast Eenfasige transformatoren - Principe en samenstelling - Werking van de transformator - Verliezen in de transformator - Rendement van transformatoren - Spanningsverandering karakteristieken - Parallelwerking van eenfasige transformatoren Uit de praktijk : controlemeting Driefasige transformatoren: klemmenbenaming, klokgetal, Driefasetransformatoren - Samenstelling - Schakelmogelijkheden, klemmenaanduidingen en klokgetal - Parallel schakelen van driefasetransformatoren Uit de praktijk : controlemeting Constructie van transformatoren - De kern - De wikkelingen - De ringkerntransformatoren Koeling van transformatoren - Koeling van droge transformatoren - Koeling van olietransformatoren Beveiliging van transformatoren - Beveiliging van kleine transformatoren - Beveiliging van grote transformatoren Bijzondere transformatoren De spaartransformator De regeltransformator De lastransformator Scheidings- en veiligheidstransformatoren Meettransformatoren De verschillende gelijkstroommachines Principe en samenstelling Draaizin van de motor Tegen elektromotorische kracht (t emk) bij een motor Beperken van de aanloopstroom - Beperken van de aanloopstroom door een elektronische schakeling - Beperken van de aanloopstroom door een aanloopweerstand Rotatiefrequentie Motorkoppel Ankerstroom Soorten gelijkstroommotoren - De onafhankelijke bekrachtigde motor - De gelijkstroommotor bekrachtigd met permanente magneten - De shuntmotor - De seriemotor - De compoundmotor
Regeling van de rotatiefrequentie - Ankerspanningsregeling - Veldregeling - Ankerspanningsregeling en veldregeling Elektrisch remmen - Weerstandsremmen - Remmen met terugname van energie - Tegenstroomremmen Vermogen verlies rendement - Het toegevoerde vermogen Pt - Het nuttige vermogen Pn - Rendement - Berekeningsvoorbeelden Vierkwadrantenbedrijf - Het principe van vierkwadrantenbedrijf - De rotatiefrequentie-koppelkarakteristiek voor vierkwadrantenbedrijf - Vierkwadrantenbedrijf bij een thyristorsturing - Tweekwadrantenbedrijf uit de praktijk Inductiemotoren: Koppel- en belastingsverloop, aanlopen,remmen, snelheidsregeling Samenstelling - De stator - De rotor - Het klemmenbord, aansluiten van een driefase inductiemotor in de praktijk Werking De slip en rotatiefrequentie van het draaiveld Koppel - snelheidskarakteristiek - Bespreking van het verloop - Verklaring van het verloop Vermogen en rendement Aanlopen van driefase motoren - Directe aanloop - Aanzet met statoraanzetweerstanden - Aanzet met aanzettransformator - Ster - driehoek aanzetloop - Aanzetweerstanden in de rotorkring - Dubbelkooirotor - Softstarters - Aanzet met een frequentieomvormer Regeling van de rotatiefrequentie - Wijziging van het aantal polen - Wijziging van de slip - Wijziging van de frequentie, praktijkvoorbeelden Remmen van asynchrone motoren - De elektromagnetische rem - De elektromagnetishe poederrem - Remmen met gelijkstroom - Hypersynchrone werking, generatorwerking - Remmen door de zin van het draaiveld om te keren Storingen en foutzoeken - De lagers worden warm - De motor loopt niet aan - De thermische beveiliging schakelt uit bij inschakeling van de motor - De motor wordt te warm - De rotor-rotatiefrequentie daalt te sterk bij belasting - De motor aangesloten op een frequentieomvormer
Synchrone machine als alternator en als motor Principewerking Het draaiveld - Het magnetisch veld voortgebracht door een eenfasige stroom - Het draaiveld ontwikkeld door een tweefasige stroom - Het draaiveld ontwikkeld door een driefasige stroom Rotatiefrequentie van het draaiveld Draaizin van het draaiveld Samenstelling van een driefasige synchrone machine Aanlopen - Aanloop met hulpmotor - Aanloop als asynchrone motor - Aanloop met een frequentieomvormer Eigenschappen van de synchrone motor - Voordelige eigenschappen - Nadelige eigenschappen Toepassingen van synchrone motoren Eenfasige synchrone motoren Eenfasige inductiemotor en universele motor De eenfasige inductiemotor zonder hulpwikkeling - Samenstelling - Werking De eenfasige inductiemotor met hulpwikkeling - De eenfasige inductiemotor met capacitieve aanloopfase - De eenfasige inductiemotor met inductieve anloopfase - De eenfasige inductiemotor met weerstandsaanloopfase - Omkeren van de draaizin De spleetpoolmotor De driefasige asynchrone motor als monofasige inductiemotor (Steinmetzschakeling) Synchrone motoren die aanlopen als inductiemotoren - Principe - De reluctantiemotor 2. Draagt bij tot volgende competenties De student wendt zijn/haar kennis van wiskunde aan voor het oplossen van problemen uit het elektromechanica-domein De student consulteert bronnen en hanteert de gevonden informatie in functie van toepassingen, projecten en theoretische opdrachten De student zoekt naar creatieve oplossingen binnen het elektromechanica-domein test ze uit en past ze toe. De student beheerst de relevante wetenschappelijke kennis en technologische knowhow eigen aan de industriële wetenschappen en het elektromechanica-domein in het bijzonder. De student combineert en legt verbanden tussen de technologische kennis uit de verschillende domeinen in het opleidingsprogramma en daarbuiten. De student heeft belangstelling voor technologie De student voert zowel zelfstandig als in teamverband opdrachten uit en organiseert zijn/haar werk
De student rapporteert mondeling en/of schriftelijk op een vlotte en efficiënte manier over labs, bedrijfsbezoeken en projecten. De student verricht opzoekwerk in een vreemde taal, hanteert anderstalige gebruiksaanwijzingen en beheerst de Engelstalige technologische vakterminologie 3. Doelstellingen De cursist kan de schakeling van verbruikers toelichten; De cursist kan vermogenberekeningen op driefasige netten en verbruikers uitvoeren; De cursist kan de invloed en het verbeteren van de arbeidsfactor toelichten; De cursist kan de werking van monofasige- en driefasige transformatoren beschrijven; De cursist kan de werking van een DC- generator en motor beschrijven; De cursist kan de snelheidsregeling van gelijkstroommotoren toelichten; De cursist kan de werking van een wisselstroomgenerator beschrijven; De cursist kan de werking van een monofasige- en driefasige inductiemotor beschrijven; De cursist kan de principiële snelheidsregeling van inductiemotoren toelichten. 4. Werkvormen Instructie : doceren, demonstreren Interactievormen: klassengesprek, discussie, groepsgesprek Opdrachtvormen: huiswerk, opzoekwerk Toegang tot digitaal leerplatform elo 5. Leermiddelen Handboeken : o Elektriciteit 3 (Maesen e.a.)isbn: 90 301 6123 x o en/of alle literatuur die de in de inhoud vermelde onderwerpen behandelt. Computer o Websites : Informatie via DLO module elektrische machines Powerpointpresentatie s en invuloefeningen Alle relevante en betrouwbare informatie op het internet voor het uitvoeren van de (studie- en zoek) opdrachten
6. Evaluatie Kennistoets : o Twee schriftelijke toetsmomenten, open boek, doorheen het semester over afgesloten onderwerpen. o E1 in het midden van de planning; E2 op het einde van de lessenplanning 2015; telkens a rato van 50 % Eventuele extra informatie is terug te vinden in het evaluatiecontract bij deze module. 7. Zelfstudie opdrachten Zelfstandig verzamelen en verwerken van aanvullende informatie nodig voor het verwerven van inzicht in de behandelde onderwerpen. 8. Verantwoordelijke lector(en) o Henri-Louis Snoeks 9. Laatste wijziging o 14/11/2014