čeština

Absolvent předmětu je schopen:
- matematicky popsat běžné druhy momentově – otáčkových charakteristik poháněných zařízení, jak v závislosti na absolutní hodnotě rychlosti, tak na pracovním kvadrantu.
- přepočítat moment setrvačnosti poháněné soustavy na hřídel motoru.
- z napěťové a pohybové rovnice odvodit frekvenční přenosy a z nich sestavit matematický model stejnosměrného motoru.
- nakreslit a vysvětlit funkci všech možných zapojení silové části DC/DC měniče pro napájení motorů.
- sestavit matematické modely stejnosměrného měniče a všech souvisejících čidel.
- vysvětlit funkci kaskádní regulační struktury stejnosměrného pohonu a popsat všechny vnitřní vazby.
- syntetizovat regulátory proudu a otáček pro stejnosměrný pohon metodou optimálního modulu a symetrického optima
- vypočítat odezvu navržené regulační smyčky na skok žádané hodnoty či poruchy
- popsat pohony s asynchronními motory z uživatelského pohledu, vysvětlit možnosti řízení jejich otáček.
- nakreslit silové schéma frekvenčního měniče pro asynchronní motor, vysvětlit princip sinusové PWM a podstatu skalárního řízení.
- popsat co je odbuzování asynchronního motoru, vysvětlit oblasti konstantního momentu a konstantního výkonu.
- vyjmenovat ztráty v elektrickém pohonu, dimenzovat elektrický pohon prostřednictvím ekvivalentních metod.
- posoudit vhodnost jednotlivých typů motorů a měničů pro konkrétní průmyslové a trakční aplikace.

Výstupy z počítačových a laboratorních cvičení
Student umí:
- založit projekt v programu Matlab – Simulink a ovládat jeho základní knihovní funkce
- namodelovat pohybovou rovnici mechanismu
- vytvořit simulační model stejnosměrného stroje jak s cizím buzením tak s PM.
- vytvořit model proudové smyčky stejnosměrného pohonu s měničem
- vytvořit zpětnovazební model nadřazené otáčkové smyčky
- vytvořit zjednodušený model polohové smyčky
- základě výsledku simulace pracovního cyklu elektrického pohonu, stanovit ztráty a dimenzovat tak součásti pohonu (motor + měnič)
- realizovat regulátory otáček a proudu navržené dle SO a OM pomocí analogových obvodů
- provést analýzu ztrát pohonu se synchronním motorem na základě dynamometrem naměřených hodnot

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.
Navíc musí student umět:
- obecně vysvětlit principy elektrických strojů
- počítat s komplexními čísly
- aplikovat diferenciální rovnice pro popis elektromechanických systémů jak v časové oblasti, tak v operátorovém tvaru
- ovládat softwarový nástroj MATLAB SIMULINK na základní úrovni
- studenti musí být přezkoušeni podle vyhlášky 50

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT

Studenti odevzdají 4 protokoly z laboratorních cvičení (4*4 body) ,14 bodů za dva průběžné testy a 70 bodů za závěrečnou zkoušku.  Závěrečná zkouška se skládá z testu na téma laboratorních úloh (10 bodů) a výpočtové části (60 bodů).  

Detailní podmínky pro úspěšné ukončení předmětu a též časové rozvržení numerických, počítačových i laboratorních cvičení stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

    

 

1. Rozdělení regulačních pohonů, jeho struktura, pracovní kvadranty, pojmy řízení a regulace.
2. Mechanické charakteristiky hnacího a zátěžného momentu
3. Metody redukce statických a dynamických sil a momentů
4. Mechanika pohonů, pohybová rovnice
5. Stejnosměrný motor, druhy, statický a dynamický matematický model
6. Tranzistorový měnič jako dynamický člen z pohledu teorie regulace
7. Snímače elektrických a neelektrických veličin v elektrických pohonech
8. Kaskádní regulace v elektrických pohonech, princip, struktura, stabilita
9. Metody návrhu regulačních smyček proudu a rychlosti, jejich srovnání, vliv poruch.
10. Ztráty v pohonu, dimenzování, ekvivalentní metody
11. Pohony s AS motory, náhradní schéma, momentová charakteristika
12. Řízení otáček AS motorů, frekvenční měniče, softstarty
13. Pohony se synchronními motory, EC motor 

Seznámení s pojmy a základy elektrických pohonů v teoretické i praktické úrovni v souvislosti s požadavky na profil bakaláře.

Účast na cvičení je povinná.

Bose, B.,K a j.: Power Electronics and Variable Frequency Drives, , 0
Caha, Z., Černý, M.: Elektrické pohony SNTL Praha, 1990
Kubík, Z. a kol. : Teorie automatického řízení I., , 0
O. Kelly: Performance and Control of Electrical Machines, , 0
Pavelka, J., Čeřovský, Z., Javůrek, J.: Elektrické pohony, skripta ČVUT Praha, 1996

Accarnley,P.: Stepping Motors -a quide to modern theory and practice . IEE Control Engineering Series 19,1984.
Stemme,O.,Wolf,.: Principles and properties of Highly Dynamic DC Miniature Motors. Interelectric AG,1994.
T.Kenjo.,A.Sugawara .: Stepping motors and their microprocessor controls. Second edition.Clarendon press,Oxford 2000.
Ueha,Tomikawa, Kurosawa,Nakamura.:Ultrasonic motors - Theory and Applications.
W.H.Yeadon,A.W.Yeadon.:Handbook of Small Electric Motors. McGraw Hill, 2004
www.maxonmotor.com
www.minimotor.ch