Detail předmětu

Regulované pohony 2

FEKT-MPC-RP2Ak. rok: 2021/2022

Popis trojfázové soustavy. Konfigurace Y/D. Definice komplexního prostorového vektoru (KPV). Transformace rotujících souřadnic. Výkon v třífázové soustavě. Matematický model transformátoru a jeho náhradní zapojení. Trojfázový model transformátoru popsaný pomocí KPV.
Matematický popis asynchronního stroje. Matematický modelu ASM založený na principu rotačního transformátoru. Konstrukce náhradního zapojení v dq osách. Řídicí algoritmy asynchronního stoje orientované na statorový tok a rotorový tok. Řízení otáček a momentu v otevřené smyčce, Zpětnovazební řízení otáček a momentu. Vektorové řízení asynchronního stroje s orientací na statorový a rotorový tok. Řídící charakteristiky asynchronního stroje. Matematický popis synchronního stoje. Matematický model synchronního stroje a konstrukce náhradního zapojeni v dq osách. Řídicí algoritmy synchronního stoje. Řídící charakteristiky synchronního stroje s hladkým rotorem a s vyniklými póly. Matematický popis spínaného reluktančního motoru (SRM). Řídicí algoritmy SRM

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Výsledky učení předmětu

Písemnou a ústní zkouškou se ověřuje, že absolvent předmětu je schopen:
- popsat a vysvětlit způsob a podmínky popisu veličin ve střídavých elektrických strojích pomocí prostorových vektorů
- Vysvětlit pojmy Clarkovy a Parkovy transformace a jejich význam. Definovat a zdůvodnit významné souřadné systémy
- vysvětlit výpočet výkonu a momentu ve střídavých strojích pomocí prostorových vektorů
- popsat a vysvětlit model asynchronního stroje a jeho transformace do jednotlivých souřadných systémů
- popsat a vysvětli model synchronního stroje. Modifikovat model pro jednotlivé varianty synchronního stroje
- popsat a vysvětlit běžné varianty skalárního řízení asynchronních strojů
- popsat a vysvětlit běžné varianty vektorově orientovaného řízení asynchronních strojů
- popsat a vysvětlit vektorově orientované řízení synchronních strojů
- popsat model trojfázového tranzistorového střídače napěťového typu. Definovat jeho vstupy a výstupy, zesílení a operátorový přenos

Na laboratorních cvičeních se studenti naučí a formou zápočtových projektů se ověřuje schopnost:
- realizovat dynamické modely střídavých strojů
- realizovat modely metod řízení střídavých strojů
- určit operátorové přenosy řízených soustav a spočítat parametry regulátorů pro jednotlivé metody řízení

Prerekvizity

Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen:
- vysvětlit základní fyzikální a elektrotechnické principy mající vztah k elektromechanické přeměně energie
- aplikovat teorii řízení ve spojitém čase
- realizovat modely v prostředí MATLAB - SIMULINK

Z oblasti aplikované matematiky by měl být student schopen:
- aplikovat Laplaceovu transformaci a operátorový počet
- aplikovat komplexní počet
- aplikovat základní principy integrálního a diferenciálního počtu funkce jedné reálné i komplexní proměnné

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Hodnocení předmětu je dáno písemnou zkouškou.

Osnovy výuky

1. Popis trojfázové soustavy. Konfigurace Y/D. Definice komplexního prostorového vektoru (KPV). Transformace rotujících souřadnic. Výkon v třífázové soustavě.
2. Matematický model transformátoru. Náhradní zapojení. Trojfázový model transformátoru popsaný pomocí KPV.
3. Matematický popis asynchronního stroje. Matematický modelu ASM založený na principu rotačního transformátoru. Konstrukce náhradního zapojení v dq osách.
4. Řídicí algoritmy asynchronního stoje orientované na statorový tok. Řízení otáček a momentu v otevřené smyčce, Zpětnovazební řízení otáček a momentu.
5. Řídicí algoritmy asynchronního stoje orientované na rotorový tok. Řízení otáček a momentu v otevřené smyčce, Zpětnovazební řízení otáček a momentu.
6. Vektorové řízení asynchronního stroje s orientací na statorový tok
7. Vektorové řízení asynchronního stroje s orientací na rotorový tok
8. Řídící charakteristiky asynchronního stroje.
9. Matematický popis synchronního stoje. Matematický model synchronního stroje a konstrukce náhradního zapojeni v dq osách.
10. Řídicí algoritmy synchronního stoje.
11. Řídící charakteristiky synchronního stroje s hladkým rotorem a s vyniklými póly.
12. Matematický popis spínaného reluktančního motoru (SRM).
13. Řídicí algoritmy SRM

Učební cíle

Seznámení s teorií střídavých regulačních pohonů.

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

Povinná jsou počítačová laboratorní cvičení

Základní literatura

Alain Glumineau, Jesús de León Morales, Sensorless AC Electric Motor Control, ISBN 3319145851 (CS)
Jiří Flajtingr, Lumír Kule, Elektrické pohony se střídavými motory a polovodičovými měniči, ISBN 80-7043-354-X (CS)
Patočka M., Magnetické jevy a obvody ve výkonové elektronice, měřící technice a silnoproudé elektrotechnice, VUTIUM, Brno 2011 (CS)
Veltman A, Pulle D, De Doncker R (2011) Advanced Electrical Drives. Springer Heidel-berg. (CS)

Elearning

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-EEN magisterský navazující 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPC-SVE magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
  • Program MPC-EAK magisterský navazující 0 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Elearning