Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FEKTZkratka: PP-SEEAk. rok: 2010/2011
Program: Elektrotechnika a komunikační technologie
Délka studia: 4 roky
Profil
Cílem postgraduálního doktorského studia je výchova k vědecké práci v oboru silnoproudé elektrotechniky a elektroenergetiky. Absolventi se uplatní jednak na vědecké a výzkumné dráze, včetně průmyslového vývoje, jednak jako vědecko-pedagogičtí pracovníci na vysokých školách a rovněž ve vyšších manažerských funkcích
Klíčové výsledky učení
Absolvent získá vysoké teoretické znalosti a naučí se samostatně řešit složité vědecké a technické úkoly Absolvent je připraven k dalšímu odbornému růstu s vysokou mírou adaptibility Absolventi se uplatní jednak na vědecké a výzkumné dráze, včetně průmyslového vývoje, jednak jako vědecko-pedagogičtí pracovníci na vysokých školách a rovněž ve vyšších manažerských funkcích
Profesní profil absolventů s příklady
Absolvent získá vysoké teoretické znalosti, osvojí si základy vědecké práce a naučí se samostatně řešit složité problémy z oblasti vědy a techniky, s využitím celosvětových informačních zdrojů v daném oboru. Absolvent je připraven k dalšímu vědeckému a odbornému růstu s vysokou mírou adaptibility a najde široké společenské uplatnění jednak v oblasti vědy a výzkumu, včetně výzkumu a vývoje v průmyslových společnostech, a to i jako perspektivní pracovník pro vyšší manažerské funkce, jednak i jako vědecko-pedagogický pracovník na technických univerzitách.
Garant
doc. Dr. Ing. Miroslav Patočka
Vypsaná témata doktorského studijního programu
Vzhledem k dynamickému rozvoji nasazování obnovitelných zdrojů energie je často kladenou otázkou možnost vzájemné spolupráce těchto zdrojů. Cílem práce je navrhnout energetický systém sestávající z více kooperujících obnovitelných zdrojů s důrazem na optimalizaci energetické a ekonomické bilance. Pro ověření hypotéz se předpokládá využití některého ze simulačních programů a následné sestavení fyzikálního modelu zařízení.
Školitel: Mastný Petr, doc. Ing., Ph.D.
Cíle DP: - analýza ztrát, účinnosti a hlavních parametrů jednotlivých skupin strojů - výzkum některých málo prozkoumaných oblastí ztrát - hlavním cílem práce je výzkum a vývoj nové generace malých strojů s vyšší účinností a zlepšenými charakteristikami.
Školitel: Hájek Vítězslav, prof. Ing., CSc.
Téma je zaměřené na problematiku využití sofistikovaných metod výběru technického řešení elektroinstalace nejenom na základě ceny, ale také na základě mnoha dalších kritérií jako jsou například komfort, servis, životnost atd. Téma reflektuje aktuální rychlý vývoj v oblasti systémových elektroinstalací, řídící techniky ale i komunikačních technologií atd. Těžištěm práce by mělo být pojednání o elektroinstalačních systémech z globálního hlediska, kde pro objektivní hodnocení a výběr vhodného systému elektroinstalace již není možné použít běžné přístupy, vzhledem k rozsáhlosti takových systémů a jejich vzájemným vazbám. Nabízí se využití některé z metod multikriteriální analýzy (MCA), která by postihla rozsáhlost řešení. Výsledkem práce by měl být návrh softwaru pro hodnocení technického řešení elektroinstalace, jehož součásti by byla i funkce zpětné vazby o účelnosti řešení, užitné hodnotě, ceně atd., která by dále sloužila jako báze znalostí. U takto koncipovaného řešení problematiky je vysoký předpoklad využití výsledků v praxi a to i pro jiné elektrotechnické obory.
Školitel: Toman Petr, prof. Ing., Ph.D.
Cílem práce je výzkum a vývoj představitelů řady motorů jednofázových a třífázových. Zvláštní pozornost bude věnována především výzkumu ve smyslu optimalizace magnetického obvodu z hlediska ztrát. Výsledkem řešení projektu se předpokládá moderní čerpadlo a asynchronní stroj na vysoké technické úrovni, který splňuje v maximální možné míře požadavky výrobců např. obráběcích strojů.
Matematický model a stanovení kritérií pro řízení výkonových spínaných měničů s transformátorem. Vlastnosti a porovnání paralelní a kaskadní regulační struktury a stavového řízení. Rovnoměrné rozložení výkonů , synchronizace a optimalizace zvlnění výstupního proudu při paralelním chodu měničů.
Školitel: Klíma Bohumil, doc. Ing., Ph.D.
Vývoj elektromechanických systémů je zejména v současné době spojen s požadavkem vysoké spolehlivosti a definované životnosti, v souvislosti s přechodem na vyšší hladiny výkonů a otáček. Proto téma je zaměřeno na posouzení vlivu poruch jednotlivých částí elektromechanického systému na jeho provozní vlastnosti. Cílem je komplexní studium a diagnostika elektromagnetických a mechanických vlastností na základě generování vibrací a s uplatněním napájecího proudu. Práce sestává z teoretické, experimentální a aplikační části. Problematika je na ÚVEE průběžně řešena v rámci několika grantových projektů.
Školitel: Veselka František, doc. Ing., CSc.
Analýza současných metod diagnostiky a využití moderních softwarových prostředků pro řešení. Poznámka: Téma je podporováno projektem MSM 21630516 a projektem CVVOZE.
Školitel: Kuchyňková Hana, doc. Dr. Ing.
Cíle práce: Analýza dynamických vlastností elektrického pohonu s asynchronním motorem při vektorovém řízení a přímém řízení momentu. Nalezení teoretických omezení dynamiky asynchronního pohonu pro uvedené strategie řízení. Optimalizece vektorového řízení z hleidska dynamických vlastností, realizace a ověření.
Současné normy vyžadují poměrně rozsáhlou konstrukci hrmosvodného zařízení. Tato nařízení komplikují projekty zdravotnických zařízení. Mnohdy požadavky na hromosvodná zařízení není možné slnit s ohledem na případná silná magnetická pole při zásahu blesku a jejich vliv na drahá zdravotnická zařízení. Práce má zhodnotit současný stav a nastínit vhodná řešení v oblasti teorie i praxe.
Školitel: Matoušek Antonín, doc. Ing., CSc.
Porucha přerušení vodiče v neúčinně uzemněné síti vn pro případ, že nedojde ke spojení ani jednoho z konců se zemí i pro případ, že dojde ke spojení přeřušeného vodiče se zemí ze strany transformátoru vn/nn je v současné době velmi obtížně identifikovatelná. Cílem práce je analýza elektrických veličin při přerušení vodiče a návrh metodiky identifikace přerušení fáze v reálné síti.
Cílem předkládaného projektu je výzkum a vývoj nového typu stejnosměrného stroje s buzením permanentními magnety, který by byl použit jako víceúčelový s rozšířením o nový druh převodovky. Předpokládá se řešení magnetického obvodu, magnetického pole, indukce ve vzduchové mezeře stroje a optimalizace pomocí moderních numerických metod (FEM), ověření analytickou metodou, řešení a celkové snížení hmotnosti stroje, snížení ztrát a zvýšení účinnosti. Návrhy a výpočty budou ověřeny měřením a zkouškami vzorků a prototypů. Cílem předkládaného projektu je výzkum a vývoj nového typu stejnosměrného stroje s buzením permanentními magnety, který by byl použit jako víceúčelový s rozšířením o nový druh převodovky. Předpokládá se řešení magnetického obvodu, magnetického pole, indukce ve vzduchové mezeře stroje a optimalizace pomocí moderních numerických metod (FEM), ověření analytickou metodou, řešení a celkové snížení hmotnosti stroje, snížení ztrát a zvýšení účinnosti. Návrhy a výpočty budou ověřeny měřením a zkouškami vzorků a prototypů. Cílem předkládaného projektu je výzkum a vývoj nového typu stejnosměrného stroje s buzením permanentními magnety, který by byl použit jako víceúčelový s rozšířením o nový druh převodovky. Předpokládá se řešení magnetického obvodu, magnetického pole, indukce ve vzduchové mezeře stroje a optimalizace pomocí moderních numerických metod (FEM), ověření analytickou metodou, řešení a celkové snížení hmotnosti stroje, snížení ztrát a zvýšení účinnosti. Návrhy a výpočty budou ověřeny měřením a zkouškami vzorků a prototypů. Cílem předkládaného tématu je výzkum a vývoj nového typu stejnosměrného stroje s buzením permanentními magnety, který by byl použit jako víceúčelový s rozšířením o nový druh převodovky. Předpokládá se řešení magnetického obvodu, magnetického pole, indukce ve vzduchové mezeře stroje a optimalizace pomocí moderních numerických metod (FEM), ověření analytickou metodou, řešení a celkové snížení hmotnosti stroje, snížení ztrát a zvýšení účinnosti. Návrhy a výpočty budou ověřeny měřením a zkouškami vzorků a prototypů.
Hlavním cílem práce na dané téma je výzkum, vývoj a inovace řady DC motorů s permanntními magnety. Cílem je dosáhnout lepších, příznivějších technických a ekonomických parametrů. Návrhy a výpočty DC motorů budou ověřeny měřením a testováním vzorků a prototypů.
Téma je zaměřeno na problematiku využívání moderních počítačových technologií v oblasti řízení energetických systémů. Reflektuje rychlý vývoj v oblasti řídící a regulační techniky, komunikačních technologií ale i umělé inteligence. Těžištěm práce by mělo být pojednání o chování energetických systémů z globálního hlediska, kde není možné již aplikovat běžné přístupy při výpočtech, řízení apod. vzhledem k rozsáhlosti takových systémů a jejich vzájemným vazbám. Nabízí se využití některých disciplín umělé inteligence pro řešení nedeterministických úloh, rozhodovacích procesů a řízení, ale i hodnocení již proběhlých událostí, např. výpadky v důsledku rozsáhlých poruch apod.
Školitel: Baxant Petr, doc. Ing., Ph.D.
Koordinací izolace se rozumí nalezení přípustné úrovně rizika přeskoku nebo průrazu izolace zařízení vlivem přepětí. Návrh izolačního systému z hlediska elektrické pevnosti jeho jednotlivých částí je díky různorodosti přepětí a jejich náhodnému charakteru poměrně komplikovanou úlohou, která vychází z četnosti velikosti a výskytu přepětí, odolnosti izolací jednotlivých částí systému a parametrů a rozmístění svodičů přepětí. Cílem disertační práce je přinést komplexní pohled na výpočetní metody, které v projektech koordinace izolace používají a aplikovat je na systém distribuční sítě s vloženými úseky kabelů.
Školitel: Orságová Jaroslava, doc. Ing., Ph.D.
Práce bude zaměřena na identifikaci statických a dynamických parametrů speciálních trakčních elektrických strojů s permanentními magnety a na lineární a nelineární modely těchto strojů. Poznámka: Téma je podporováno projektem MSM 21630516, projektem CVVOZE ve spolupráci s firmou Cummins generators.
Školitel: Ondrůšek Čestmír, doc. Ing., CSc.
Téma je orientováno na měření velmi malých vzdáleností a deformací rotujících částí el. strojů, které mají významný vliv na provozní vlastnosti strojů a zařízení. K měření je využito moderní měřící, záznamové a vyhodnocovací techniky. Cílem je posouzení a optimalizace dílčích vlivů fyzikálních veličin na vlastnosti a parametry elektromechanických soustav. Práce sestává z teoretické, experimentální a aplikační části. Problematika je na ÚVEE průběžně řešena v rámci grantového projektu, připravuje se mezinárodní spolupráce.Výsledky jsou průběžně publikovány.
Téma je zaměřeno na analýzu současných postupů při testování izolace zařízení používaných pro přenos a rozvod elektrické energie v distribučních sítích s napětím 110 kV a 22 kV. Cílem je vytvoření metodik pro měření a zkoušení izolace, které obvykle zahrnuje: měření izolační pevnosti střídavým a stejnosměrným napětím a zkoušky impulsním napětím a to při různých okolních podmínkách (znečištění, vlhkost apod.). Dále jsou to testy namáhání izolace koronou, měření kvality dielektrika, zotaveného napětí nebo částečných výbojů. V úvodu se předpokládá rozsáhlá rešerše současných technických předpisů a norem pro uvedené zkoušky na základě, kterých bude vytvořen projekt pro technickou realizaci testů ve vysokonapěťové laboratoři.
Práce bude zaměřena na aplikaci moderních návrhových postupů pro jednofázové asynchronní motory. Předpokládá se využití metody konečných prvků a umělé inteligence. Poznámka: Téma je podporováno projektem MSM 21630516 a projektem CVVOZE a spoluprací s firmou MP Slavkov.
Cílem projektu je vytvořit ucelenou teorii matematických modelů elektrických zdrojů světla, které bude možné využít ve výpočet elektrických sítí, ale i výpočtů týkajících se světelně technických parametrů osvětlení. V současné době se vyskytuje široké spektrum světelných zdrojů, ovšem jejich počítačové modely není známo, že by byly dostatečně popsány a dostupné pro současné simulační a modelovací programy, jako jsou např. DYNAST či SIMULINK. Jedná se zejména o výbojové zdroje světla, které představují poměrně komplikovaný dynamický systém, jehož modelování bude postaveno na znalostech teorie elektrického oblouku, termodynamiky, světelné techniky. Důležité budou zejména modely výbojových světelných zdrojů, které umožní např. řešit problematiku regulace výkonu zdrojů, vznik neharmonických proudů, interferenční vlivy meziharmonických složek napětí na světelné parametry zdrojů apod.
Nízkoteplotní plazma nachází mnohostranné technologické využití. Jedním z jeho možných zdrojů je generátor plazmatu (plazmatron), který k produkci plazmatu využívá elektrický oblouk. Cílem práce je vytvořit matematicko-fyzikální model oblouku a provést srovnání se zjednodušeným modelem. K ověření modelu budou využity hodnoty naměřené na plazmatronu.
Školitel: Lázničková Ilona, doc. Ing., Ph.D.
Výroba „ekologické“ elektrické energie z obnovitelných zdrojů a pokud možno v místě její spotřeby je jistě způsob jakým může člověk uspokojit vrůstající potřebu ochrany životní prostředí. Nicméně provoz takovýchto výrobních jednotek přináší řadu fyzikálně-technicko-ekonomických problémů, jako jsou těžko specifikovatelná spolehlivost dodávky, velké časové nerovnoměrnosti dodávky v závislosti například na rychle vyvíjejících se klimatických podmínkách, generování neharmonických napětí, atd. Téma je zaměřeno na sestavení dynamických modelů výrobních jednotek typu spalovací motor – generátor, větrná turbína – generátor a provedení numerických simulací jejich chodu v reprezentativní síti, s vyhodnocením jejich vlivu na charakteristiky napětí v jednotlivých uzlech reprezentativní sítě. Jedním z cílů je i vyhodnocení kumulativních účinků při různých stupních distribuce výrobních jednotek těchto typů v rozvodné síti. Informace: drapela@feec.vutbr.cz.
Školitel: Drápela Jiří, prof. Ing., Ph.D.
Cíle DP: - Studie kompatibility výměnných datových formátů. - Popis možností spolupráce CADsystémů s externími databázemi. - Zhodnocení využití parametrů v Autodesk Inventoru pro tvorbu databází prvků a součástí. - Vytvoření Obsahového centra v Autodesk Inventoru. - Popis možností využití Kinematické analýzy
Metodika návrhu spínacího přístroje z hlediska tepelných, elektrodynamických a tlakových podmínek s využitím metody konečných prvků a objemů. Experimentální ověření navržené metodiky.
Školitel: Aubrecht Vladimír, prof. RNDr., CSc.
Téma je zaměřeno na analýzu proudových a napěťových poměrů v třífázové síti typu TN, která je zatížena obecně nesymetrickou nelineární zátěží zapojenou do hvězdy. Tento případ je typický pro velkou většinu spotřebitelských sítí na napěťové hladině nn s jednofázovými nelineárními zátěžemi. Nelineární jednofázové zátěže zapojené do třífázové sítě mohou způsobovat za určitých, avšak zcela běžných podmínek přetěžování středního vodiče, které může vést až k jeho přerušení. Vysoká impedance středního vodiče, v případě nesymetrické zátěže, vede ke změně potenciálu uzlu zátěže a tedy i ke změně velikostí napětí na jednotlivých fázích vůči uzlu až na hodnotu sdruženého napětí. Důsledkem zvýšení a současně snížení velikosti napětí v ostatních fázích je dočasná či trvalá změna funkce připojených spotřebičů. Dosud však neexistuje jednoznačně definovaný a účinný prostředek pro chránění spotřebitelských sítí proti proudovému přetížení a rozpojení středního vodiče. Cílem práce je tedy na základě analýzy navrhnout princip funkce ochrany proti proudovému přetížení a rozpojení středního vodiče a realizovat její prototyp. Informace: drapela@feec.vutbr.cz.
Stále se zvyšující podíl obnovitelných zdrojů (větrné farmy a fotovoltaické elektrárny velkých výkonů) připojovaných do elektrizační soustavy ovlivňuje svými nahodilými změnami dodávky elektrické energie provoz a stabilitu celé elektrizační soustavy. Práce má zhodnotit současný stav a na základě rozboru skladby zdrojů v elektrizační soustavě České republiky a jejich regulačních schopností stanovit podíl jednotlivých typů výrobních zařízení (tepelné, jaderné, vodní, větrné, fotovoltaické) s uvažováním mezinárodní spolupráce.
Práce bude zaměřena na výpočet proudění chladicího media v elektrickém stroji a na následnou optimalizaci chladicího systému. Poznámka: Téma je podporováno projektem MSM 21630516, projektem CVVOZE a spoluprací s firmou SEM Drásov.
Problematika věrné simulace poruchových stavů v elektrizační soustavě je stále aktuálním tématem v oblasti modelování elektrických sítí. Cílem práce je vytvoření odpovídajících modelů různých typů transformací a reprezentace přenosu poruchových veličin mezi různými hladinami napětí pro různé typy zapojení transformátorů a uzlu sítě.
Řešení energetické bilance v plazmatu oblouku se zaměřením na stanovení energie vyzářené. Studium vlivu spektrálního intervalu a vliv molekulárních složek na radiační transport energie. Návrh programu pro výpočet koeficientu absorpce vybraného typu termického plazmatu.
Práce je zaměřena na možnosti připojování malých zdrojů do distribuční soustavy a vyhodnocování jejich vlivu na spolehlivost dodávky elektrické energie s ohledem na nekontinuitu dodávky. Výsledkem bude návrh systémových opatření a podmínek pro provoz malých zdrojů v distribuční soustavě.
Rozvíjet metodiku experimentu pro identifikaci elektrických a neelektrických veličin na modelech výkonových spínačů na nízké napětí. Aplikovat navržené a ověřené metody a postupy na reálné podmínky výkonové zkušebny nízkého napětí s cílem rozšířit poznání o jevech zhášení elektrickém oblouku v podmínkách silných elektrických, magnetických a tlakových polí.
Školitel: Vávra Zdeněk, doc. Ing., CSc.
Výzkum a vývoj stejnosměrných výkonových měničů s transformátorem (spínaných zdrojů). Velké výkony v oblasti do 100kW. Stavebnicové řešení měničů. Rovnoměrné rozdělení proudů při paralením připojení na společnou zátěž. Digitální řídicí algoritmy. Výkonové obvody.
Školitel: Patočka Miroslav, doc. Dr. Ing.
Téma zahrnuje problematiku kluzného kontaktu ve speciálních aplikacích elektromechanických systémů, provozovaných v dynamických provozních podmínkách ( spouštění, regulace, apod.) s vysokými jmenovitými hodnotami proudu, napětí, otáček, rychlosti a definovanými parametry okolního prostředí. Vzhledem k tomu, že vývoj elektromechanických systémů je zejména v současné době spojen s požadavkem vysoké spolehlivosti a definované životnosti, mělo by být cílem práce prodloužení životnosti kluzného kontaktu, snížení degradace stacionární i pohybující se části kluzného kontaktu, eliminace vlivu okolí na vedení proudu mezi stacionární a pohyblivou částí kluzného kontaktu.
Identifikace parametrů náhradního zapojení asynchronního motoru ve tvaru T-článku, Gama-článku a inverzního Gama-článku. Citlivostní analýza vlastností asynchronního stroje na parametry náhradního zapojení. Experimentální ověření teoretických výsledků na běžných typech asynchronních motorů. Nové matematické metody analýzy a syntézy vinutí střídavých strojů.
Téma je zaměřeno na problematiku ukládání různorodých informací především z oblasti světelné techniky do strukturované databáze, která bude použitelná jako zdroj informací pro případný expertní systém. Cílem práce je vytvořit jednotnou metodiku dekompozice znalostí a faktů, které jsou součástí nejrůznějších datových zdrojů (internet, katalogy, knihy, zákony, normy, apod.) a jejich efektivní uložení v databázích (relačních, objektových, postrelačních apod.). Databáze by byla využita pro návrhy a hodnocení osvětlovacích soustav. Problematika je rozpracovaná a vysoce aktuální zejména v souvislosti se vzrůstajícím objemem zpracovávaných dat, která už není možné jiným způsobem efektivně spravovat. Vyřešení cíle by pomohlo k efektivnímu využívání komponent světelných systémů pro úsporné využívání elektrické energie v osvětlování a zlepšení jakosti osvětlovacích soustav.
Práce bude zaměřena na výpočet statických a dynamických parametrů synchronních strojů s permanentními magnety použitelných v elektrické trakci. Poznámka: Téma je podporováno projektem MSM 21630516, projektem CVVOZE ve spolupráci s firmou Cummins generators.
Práce bude zaměřena na optimalizaci elektromagnetických výpočtů elektrických strojů s cílem urychlení výpočtů a nalezení nejlepšího řešení při zadaných podmínkách. Poznámka: Téma je podporováno projektem MSM 21630516, projektem CVVOZE a spoluprací s firmou SEM Drásov.
Stále se zvyšující podíl obnovitelných zdrojů připojovaných do elektrizační soustavy má jistý vliv na kvalitu elektrické energie dodávané spotřebitelům (velikost napětí, kmitočtu, vyšší harmonické apod.). Práce má zhodnotit současný stav, způsoby výpočtu ustáleného stavu sítě (vhodné iterační metody) pro připojení nových zdrojů a nastínit další postupy a možnosti připojování v souladu s legislativou Evropské unie, Pravidly pro paralelní provoz zdrojů a toky energií v propojených soustavách.
V elektrických sítích se vyskytují kombinované poruchy, mezi které patří simultání zkraty v ruzných mistech sítě, případně doprovázené přerušením vodičů. Cílem práce je zpracování analýzy vícenásobných poruch a návrh způsobu výpočtu.
Školitel: Haluzík Evžen, doc. Ing., CSc.
Práce bude zaměřena na aplikaci laserové holografické interferometrie v oblasti diagnostiky elektrických strojů a přístrojů. Poznámka: Téma je podporováno projektem MSM 21630516 a projektem CVVOZE.
Téma je zaměřeno na aplikaci nanotechnologií u elektrických strojů, zejména s kluzným kontaktem. Práce navazuje na rozsáhlé znalosti a dovednosti v této oblasti, které byly získány na ÚVEE FEKT VUT v Brně při aplikaci moderních technologií v konstrukci elektrických strojů. Cílem je zjištění závislostí a vazeb mezi jednotlivými komponenty, v různém konstrukčním a technologickém provedení s vazbou např. na EMC.. Problematika je na ÚVEE řešena průběžně a je dosahováno zajímavých výsledků publikovaných na mezinárodní úrovni. Ústav disponuje speciálními měřicími pracovišťi pro praktické ověřování teoretických předpokladů a spolupracuje se špičkovými firmami.
V souvislosti s realizací solárních systémů se objevuje problém s přebytkem tepelné energie v období letních měsíců. Cílem práce je sestavení a optimalizace modelu solárního systému s využitím tepelné energie pro chlazení. Součástí práce bude také energetická analýza navrženého systému spojená s ekonomickou stránkou.
- přechodné jevy v ES, přepětí - zjištění závislosti velikosti činitele přepětí ku na délce vedení l, okamžiku zapnutí vypínače tzap a velikosti zkratového výkonu zdroje Sk - připínání vedení naprázdno k jinému vedení nebo k přípojnicím - omezení velikosti přepětí při zapínání vedení naprázdno
Školitel: Blažek Vladimír, doc. Ing., CSc.
Cílem práce je vyvinout nezávislý zdroj elektrické energie pro měření a bezdrátový přenos dat z rotujících částí. Primárním zdrojem mohou být různé druhy energie. Poznámka: Téma je podporováno projektem MSM 21630516 a projektem CVVOZE.