Detail předmětu

Electrical Controlled Drives

FEKT-NERPAk. rok: 2015/2016

Systémové pojetí elektrických pohonů, užitečné a rušivé vazby pohonu s okolím, metodika navrhování pohonů.
Stejnosměrné regulované pohony, přehled a klasifikace, stejnosměrné pohony s tyristorovými měniči, regulace proudu, regulace ryclosti, adaptivní regulace, číslicová regulace. Kombinovaná regulace otáček napětím kotvy a buzením. Pohony s reverzací momentu, dvouměničové systémy a jejich řízení. Pohony s elektronicky komutovanými motory. Servopohony s polohovým řízením.
Pohony se synchronními motory s permanentními magnety, pohony s asynchronními motory, skalární a vektorvé řízení, pohony s krokovými motory

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Dalibor Červinka, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky (UVEE)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- popsat detailně strukturu výkonových obvodů regulovaných elektrických pohonů
- zvolit vhodný typ elektrického motoru a přiřadit k němu odpovídající typ polovodičového napájecího měniče
- porovnat vlastnosti jednotlivých typů regulovaných pohonů
- navrhnout strukturu regulačních smyček regulace proudu, otáček a polohy

Prerekvizity

Student by měl mít základní znalosti z matematiky (diferenciální rovnice, operátorový počet), z teorie řízení (přenosové funkce, stabilita zpětnovazebních soustav, metodika navrhování regulátorů), elektrických strojů (princip, konstrukce, statické charakteristiky)
a výkonové elektroniky (tyristorové řiditelné usměrňovače a tranzistorové pulsní měniče).

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Student získá max 15 bodů za cvičení numerická, max. 15 bodů za laboratorní cvičení a max. 70 bodů za kombinovanou závěrečnou zkoušku: písemná část (45 bodů) a ústní část (25 bodů).

Osnovy výuky

Electrical drive as a system
Kinematika a dynamika pohonů
Stejnosměrné pohony tyristorové, regulace proudu, regulace otáček, adaptivní regulace
Tyristorové pohony s reverzací momentu, kombinovaná regulace napětím kotvy a odbuzováním
Stejnosměrné pohony tranzistorové, jednokvadrantové a čtyřkvadrantové zapojení
Polohové řízení servopohonů, průmyslové aplikace polohového řízení
Pohony s EC motory, zapojení a struktura řízení
Pohony s asynchronními motory, měniče kmitočtu, skalární řízení
Pohony s asynchronními motory, vektorové řízení a přímé řízení momentu.
Pohony se synchronními motory s permanentními magnety na rotoru, struktura výkonové části a řízení
Vektorové řízení servopohonů se synchronními motory
Pohony s krokovými motory a se spínanými reluktančními motory


Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s elektrickými regulovanými pohony, jejich strukturou, metodami dimenzování výkonovývh částí a navrhováním regulačních obvodů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Laboratorní výuka je povinná.
Odevzdání numerických cvičení je povinné
Nahrazení absence laboratorní výuky po domluvě s vedoucím cvičení

Základní literatura

Caha, Černý: Elektrické pohony, SNTL, 1990
Leonhard: Control of Electrical Drives, Springer, 1996
Schröder: Elektrische Antriebe 1, Springer, 1994

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-MN magisterský navazující

    obor MN-EEN , 1 ročník, letní semestr, volitelný mimooborový
    obor MN-SVE , 1 ročník, letní semestr, povinný
    obor MN-KAM , 1 ročník, letní semestr, volitelný mimooborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Skalický, CSc.

Osnova

Regulace proudu pohonů s tyristorovými měniči
Regulace otáček napětím kotvy, analogová, číslicová.
Regulace otáček magnetickým tokem, kombinovaná regulace
Pohony s reverzací momentu.
Servopohony s tranzistorovými měniči
Způsoby řízení pulsních měničů, zapojení výkonové části
Regulační a řídicí struktury tranzistorových servopohonů
Elektronicky komutovaný motor, princip, konstrukce
Tranzistorový měnič pro elektronicky komutovaný motor
Struktury regulace pohonu s elektronicky komut. motorem
Servopohony s polohovým řízením
Principy řízení polohy, odměřování, struktury regulátorů
Mnohamotorové pohony a pohony navíječek

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Dalibor Červinka, Ph.D.

Osnova

Matematický model stejnosměrného motoru
Návrh a simulace proudové smyčky
Simulace proudové regulace v přerušovaných proudech
Návrh otáčkového regulátoru a simulace otáčkové smyčky s podřízenou proudovou smyčkou
Simulace regulace otáček s proudovým omezením
Návrh číslicového regulátoru otáček
Simulace stejnosměrného pohonu s regulací buzením
Simulace pohonu s kombinovanou regulací v kotvě a v buzení
Model elektronicky komutovaného motoru