TET5100 Numerisk Elektromagnetisk analyse i elkraftteknikken

Ved modellering og dimensjonering av elkrafttekniske anlegg og utstyr kreves fysikalsk forståelse og kunnskap innen matematisk modellering. Studentene vil med utgangspunkt i grunnleggende elektromagnetisk feltteori lære å beregne påkjenninger og parametere som karakteriserer systemer eller elektriske apparater. I emnet vil undervisningen knyttes opp mot praktiske problemstillinger i elkraftteknikken. Bruk av analytiske og numeriske metoder for løsning av Maxwells ligninger som beskriver de elektriske og magnetiske feltene. Emnet innledes med en videreføring av elektromagnetisk teori med vekt på tilpassing og bruk i elkraftteknikken. Spesielt vektlegges forutsetninger for bruk av statiske tilnærmelser ved analyse a stasjonære tidsvarierende fenomen i elektriske komponenter og systemer. Videre gis en innføring i bruk av numeriske beregningsverktøy basert på Elementmetoden (FEM) for analyse av elektriske og magnetiske felt. Deretter presenteres noen utvalgte praktiske problemstillinger der forelesningene omhandler teori og tekniske utfordringer knyttet til praktisk analyse og design. Tema som vil bli behandlet er: Elektrostatisk feltanalyse i høyspentteknikken, bruk av dielektriske isolasjonsmaterialer, elektrisk feltstyring og skjerming. Ledere, strømfordeling og tap. Statiske magnetiske felter, bruk av magnetiske materialer og permanentmagneter. Analyse av roterende geometrier, med fokus på roterende elektriske maskiner. Dynamiske magnetiske felt; elektromotorisk kraft, virvelstrømmer, strømfortregning og nærhetseffekter. Beregning av induktans, resistans og kapasitans.