Simulace a optimalizace v pohonech

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra elektrických pohonů a trakce

Anotace:

Modely dynamických systémů. Metody a proces simulace. Program Pspice. Programy Matlab, Simulink. Stavový popis systémů a jeho řešení. Regulační obvody, regulátory a návrh jejich parametrů. Obvodové modely polovodičových měničů. Dynamické modely měničů ve středních hodnotách. Modely měničů a strojů pro vysoké kmitočty. Metoda konečných prvků a její použití při optimalizaci tvaru magnetického pole v elektrickém stroji. Postup návrhu a SW prostředky pro návrh hlavních typů elektrických strojů.

Požadavky:

Podmínky pro udělení zápočtu: Prezence podle studijního řádu, aktivita při řešení úloh, řádně vyřešené a zpracované individuální úlohy

Osnova přednášek:

1.Modely dynamických systémů. Metody simulace Přehled programových prostředků. Program Pspice.

2.Programovací prostředí MATLAB. Simulační systém Simulink.

3.Stavový popis systémů a jeho řešení. Přenosové funkce. Impulzní, přechodové a kmitočtové charakteristiky a jejich souvislosti. Regulační obvody, regulátory a návrh jejich parametrů.

4.Návrh regulačních smyček stejnosměrného cize buzeného motoru a parametrů regulátorů.

5.Obvodové modely polovodičových měničů. Časově proměnná a neproměnná topologie. Modely polovodičových součástek. Dynamické modely měničů.

6.Modely měničů a strojů pro vysoké kmitočty.

7.Modelování pohonu s vektorově řízeným asynchronním motorem v Matlabu a Simulinku. Modelování pohonů s využitím prostředků SimPowerSystems.

8.Optimalizace netočivých elektrických strojů - elektromagnetický návrh.

9.Numerické řešení elektromagnetických polí, metoda konečných prvků.

10.Volba okrajových podmínek, výběr elementů, materiálové vlastnosti, vytváření sítě.

11.Zobrazení výsledků, základní typy úloh.

12.Optimalizace točivých elektrických strojů - elektromagnetický návrh.

13.Volba hlavních rozměrů magnetického obvodu, návrh vinutí.

14.Rezerva

Osnova cvičení:

1.Programovací prostředí MATLAB. Simulační systém Simulink.

2.Modelování regulovaného stejnosměrného pohonu v prostředí Matlab/Simulink.

3.Modelování regulovaného stejnosměrného pohonu v prostředí Matlab/Simulink.

4.Modelování regulovaného stejnosměrného pohonu v prostředí Matlab/Simulink.

5.Modelování pohonu s vektorově řízeným asynchronním motorem v Matlabu a Simulinku.

6.Modelování pohonu s vektorově řízeným asynchronním motorem v Matlabu a Simulinku.

7.Modelování pohonu s vektorově řízeným asynchronním motorem v Matlabu a Simulinku. Modelování pohonů s využitím prostředků SimPowerSystems.

8.Elektromagnetické aktuátory, metodika návrhu, kriteria výběru optimální varianty.

9.Vývojové prostředí ANSYS Maxwell3D ? aplikační možnosti, uživatelské rozhraní.

10.Základních typy rutinních úloh (transient, magnetostatic, eddy current), analýza výsledků.

11.Řešení individuální úlohy - optimalizace geometrie magnetického obvodu.

12.Expertní moduly RMxprt (rotating machines), PExprt (power electronic), Simplorer (control circuit simulation).

13.Rutinní návrh točivého stroje v prostředí RMxprt (IM, SM, BLDC, SRM).

14.Individuální návrh zvoleného točivého stroje (RMxprt).

Cíle studia:

Studijní materiály:

1.Noskievič, P.: Modelování a identifikace systémů. Montanex a.s., 1999.

2.Kassakian, J. G., Schlecht, M.F., Verghese, G. C.: Principles of Power Electronics. Addison-Wesley Publ., 1992.

3.Pinker, J., Koucký, V.: Analogové elektronické systémy. ZČU v Plzni, 2001.

4.Manuály MATLAB a SIMULINK. The MathWorks, Inc.

5.Kulda, J.: Magnetické pole v silnoproudé elektrotechnice. Academia Praha, 1974.

6.Kopylov, I.: Stavba elektrických strojů. SNTL, 1988.

7.Reece, A. B., Presto, T.: Finite Element Methods in Electrical Power Engineering. Oxford University Press, 2000

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: