ELE25726 Elektriske maskiner (Høst 2026–Vår 2027)

• IRE12521 Elektriske kretser (10 stp.) eller IRE10725 Elektriske kretser 1 (5 stp.) og IRE10825 - Elektriske kretser 2 (5 stp.)
• IRE13021 Ingeniørfysikk med elektrofysikk (10 stp.) eller IRE26625 Elektrofysikk (5 stp.)

Høstsemesteret

Innføring i elektromekanisk energikonvertering og de grunnleggende driftsprinsippene for elektriske maskiner. Det legges vekt på magnetiske kretser, transformatorer og likestrømsmaskiner, som danner det teoretiske og praktiske grunnlaget for vekselstrømsmaskiner, elektriske drivsystemer og kraftelektroniske grensesnitt i senere emner.

Innhold høst:

• Magnetiske kretser: magnetfelt, kjerne og luftgap, flukstetthet, reluktans og tap
• Elektromagnetisk induksjon og energikonvertering: EMF‑likning, ko‑energi (intro)
• Transformatorer: enfase/trefase, ekvivalentkrets, tomgangs‑ og kortslutningstester
• Likestrømsmaskiner: oppbygning, indusert EMF, moment-hastighetskarakteristikk, start og hastighetsregulering, effekttap
• Laboratoriearbeid med likestrømsmaskiner

Vårsemesteret

Fokus på induksjonsmaskiner og synkronmaskiner, inkludert ytelsesanalyse, startmetoder, prinsipper for hastighetsregulering og samspill med kraftelektroniske omformere og kraftnettet.

Innhold vår:

• Asynkronmaskiner: ekvivalentkrets, moment-hastighetskarakteristikk, tap og virkningsgrad
• Startmetoder: direkte start, stjerne-trekant, autotransformator, softstarter (prinsipp), rotor‑motstand
• Hastighetsregulering: V/f‑styring (prinsipp), slippeffekt, poltallendring
• Synkronmaskiner: roterende magnetfelt, EMF‑likning, synkronreaktans, OCC/SCC‑tester, magnetiseringskurver
• Spenningsregulering, effektvinkelkarakteristikk og synkronisering
• V‑kurver, reaktiv effektkontroll og grunnleggende motor‑ og generatoregenskaper
• Moderne maskiner: PMSM, BLDC, stepper/servo og reluktansmotorer

Kunnskap

Studenten har

• forståelse for de fysiske prinsippene bak elektromagnetisk energikonvertering
• kunnskap om magnetiske kretser og transformatorers virkemåte
• forståelse for stasjonær drift av likestrømsmaskiner og transformatorer, inkludert ekvivalentkretser, tap og virkningsgrad
• kunnskap om grunnleggende prinsipper for likestrømsmaskiner og innledende konsepter for induksjonsmaskiner
• kunnskap om induksjonsmaskiners ekvivalentkrets, moment-hastighetskarakteristikker og metoder for start og hastighetsregulering
• kunnskap om synkronmaskiner (generator og motor), eksitasjon og reaktiv effektkapasitet
• innledende kunnskap om permanentmagnetmaskiner og samspill mellom maskin og omformer

Ferdigheter

Studenten kan

• analysere magnetiske kretser og beregne fluks, indusert EMF, moment, tap og virkningsgrad
• utlede og anvende ekvivalentkretser for transformatorer og likestrømsmaskiner
• utføre grunnleggende laboratoriemålinger og tolke resultater på en faglig forsvarlig måte
• bygge og bruke stasjonære ekvivalentkretser for transformatorer og likestrømsmaskiner, samt tolke simulerings‑ og testdata
• beregne ytelsesparametere som moment, strøm, virkningsgrad, effektfaktor og spenningsregulering
• analysere driftspunkter, karakteristikker og begrensninger for motorer og generatorer
• gjennomføre laboratorietester på vekselstrømsmaskiner, behandle måledata og utarbeide en tydelig ingeniørrapport

Generell kompetanse

Studenten har

• evne til å anvende grunnleggende kunnskap om elektriske maskiner i ingeniørfaglige problemstillinger og relevante applikasjoner innen energisystemer og elektrifisering
• evne til å dokumentere og formidle eksperimentelle resultater på en tydelig og strukturert måte
• evne til å vurdere valg av elektriske maskiner for ulike applikasjoner med hensyn til effektivitet, regulerbarhet og påvirkning på kraftnettet

• Godkjente laboratorieøvinger og rapporter
• Innlevering av oppgaver i gruppe

Arbeidskrav vurderes med godkjent/ikke godkjent. Arbeidskrav må være godkjent før studenten kan gå opp til eksamen.

Det er to deleksamener i emnet, en deleksamen i slutten av hvert semester.

• Deleksamen 1 (høst): Skriftlig eksamen, varighet 3 timer, teller 50 %
• Deleksamen 2 (vår): Skriftlig eksamen, varighet 3 timer, teller 50 %

Tillatte hjelpemidler: Utlevert formelark og kalkulator med tomt minne som ikke kan regne symbolsk eller kommunisere trådløst.

Karakterregel A-F benyttes ved begge deleksamener. Begge deleksamener må være bestått for å få karakter i emnet. Det gis en samlet individuell karakter i emnet etter karakterregel A-F.