Základy elektrických pohonů

Garant předmětu:

Přednášející:

Pavel Kobrle

Cvičící:

Pavel Kobrle

Předmět zajišťuje:

katedra elektrických pohonů a trakce

Anotace:

Náplní předmětu je seznámení studentů se základními pojmy z oblasti elektrických pohonů a s bazální problematikou řešenou v rámci tohoto oboru. Po vysvětlení definice elektrického pohonu a objasnění funkce jeho stavebních bloků je vyložen postup návrhu dílčích komponent elektrického pohonu v závislosti na typických zátěžných protimomentech a dalších hlediscích. Dále je věnována pozornost základům řízení elektrických pohonů, a to jak logickému řízení, tak spojité i diskrétní regulaci, především pak vlastnostem a realizaci používaných regulátorů. Nakonec jsou probrány základní regulační struktury pohonů se stejnosměrnými a střídavými motory.

Požadavky:

Znalost základů elektrických strojů (konstrukce, principy funkce, charakteristiky a jejich změny), základní znalosti měničů výkonové elektroniky (topologie, prncipy funkce, charakteristiky, řízení).

Osnova přednášek:

1.Pravidla pro absolvování předmětu. Úvod do elektropohonů, definice elektropohonu, jeho výhody a nevýhody, třídění elektropohonů. Řízení elektropohonů, základní pojmy, struktura logického řízení.

2.Spojitá regulace, přenosy, statické a dynamické chování regulační soustavy.

3.Přechod od analogového zpracování signálů k číslicovému, vzorkování v čase a kvantování v amplitudě. Důsledky vzorkování pro chování systému. Diferenční rovnice a číslicové regulační algoritmy.

4.Pohybová rovnice, moment motoru, moment zátěžný, moment dynamický, metody sestavování rovnic.

5.Rozbor provozních stavů. Elektromechanické přechodné děje.

6.Ztráty v elektropohonu v ustáleném stavu a při přechodných dějích. Typy zatížení, dimenzování pohonů při proměnném zatížení.

7.Pohony se stejnosměrnými motory, matematické modely, bloková schémata řízení rychlosti, reverzační pohon.

8.Pohony s asynchronními motory, matematický model, spouštění, softstart, brzdění.

9.Metody řízení rychlosti pohonů s asynchronními motory, princip vektorového a přímého řízení.

10.Pohony se synchronními motory, matematický model, spouštění, budicí systémy, řízení rychlosti synchronních motorů.

11.Pohony s motory s permanentními magnety, pohony s krokovými motory.

12.Pohony s reluktančními motory.

13.Elektrické pohony v trakci.

14.Projektování pohonů, postup při výběru dodavatele. Uvádění pohonů do provozu. Princip a použití poměrných jednotek.

Osnova cvičení:

1.Seznámení s laboratoří pohonů, bezpečnostní předpisy, laboratorní řád, záznam jednorázového děje, zadání semestrální úlohy na logické řízení

2.Logické řízení elektropohonu

3.Výpočet chování číslicové soustavy v časové a frekvenční oblasti

4.Výpočet diferenčních rovnic PSD regulátoru

5.Měření časových konstant přechodných dějů v elektrických pohonech

6.Měření momentu setrvačnosti a dynamické momentové charakteristiky asynchronního motoru

7.Určení výkonu motoru při cyklickém zatěžování pohonu

8.Měření mechanické charakteristiky pohonu se stejnosměrným cize buzeným motorem napájeným z reverzačního usměrňovače

9.Různé způsoby rozběhu asynchronního motoru s rotorem nakrátko

10.Řízení rychlosti asynchronního motoru frekvenčním měničem

11.Synchronní ventilový pohon

12.Měření na motoru s dvojím napájením

13.Určení výkonu motoru pro různé typy zátěží

14.Řízení servopohonu

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Kobrle, P., Pavelka, J.: Elektrické pohony a jejich řízení. Skripta ČVUT, 2019 (2016).

[2] Pavelka, J., Lettl, J., Hlinovský, V.: Cvičení z elektrických pohonů. Skripta ČVUT, 2007.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út	místnost Kobrle P. 11:00–12:30 (přednášková par. 1)
St
Čt
Pá	místnost T2:F1-10 Kobrle P. 07:30–09:00 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice haly Laborator

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektrotechnika, elektronika a komunikační technika (povinně volitelný předmět)
• Elektrotechnika, elektronika a komunikační technika (povinně volitelný předmět)