Simulace a optimalizace v pohonech

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra elektrických pohonů a trakce

Anotace:

Modely dynamických systémů. Metody a proces simulace. Programy Pspice, Schematics a Probe. Obvodové modely polovodičových měničů. Dynamické modely měničů ve středních hodnotách. Elektrický pohon jako systém. Stavový popis systémů a jeho řešení. Numerické metody a optimalizace. Modely měničů a strojů pro vysoké kmitočty. Programy Matlab, Simulink. 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

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AD1M14SOP

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A1M14SOP

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.

2.Obvodové modely polovodičových měničů. Dynamické modely ve středních hodnotách.

3.Elektrický pohon jako systém. Spojení modelů měniče a stroje.

4.Stavový popis a vnější modely pohonů a jejich zjednodušování.

5.Modely měničů a strojů pro vysoké kmitočty.

6.Programovací prostředí MATLAB. Simulační systém Simulink.

7.Simulační systém Simulink.

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.Výpočet odporů, reaktancí a ztrát, kontrola oteplení

Osnova cvičení:

1.Tvorba modelů v programu Schematic, simulace pomocí PSpice a zobrazení výsledků programem Probe

2.Dynamický model snižujícího stejnosměrného měniče, návrh jeho regulátoru a simulace pomocí Pspice (I)

3.Dynamický model snižujícího stejnosměrného měniče, návrh jeho regulátoru a simulace pomocí Pspice (II)

4.Optimalizace návrhu parametrů regulátoru otáček pohonu se stejnosměrným motorem

5.Modelování asynchronního pohonu pro vysoké kmitočty

6.Modelování pohonů v Simulinku

7.Modelování pohonů v Simulinku

8.Návrh vzduchové tlumivky - aplikační SW - kriteria výběru optimální varianty

9.Seznámení se SW prostředím MKP - COSMOS/M

10.Příklady základních typů úloh

11.Řešení individuální úlohy, optimalizace geometrie magnetického obvodu

12.Seznámení se SW prostředím pro návrh točivých strojů, CAD - SPEED

13.Příklady návrhu základních typů točivých strojů

14.Návrh vybraného točivého stroje metodikou CAD - SPEED

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:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: