WSTĘP
ZALICZENIE WYKŁADU
Kolokwium
końcowe
pisemne
po
zakończeniu wykładu:
Trzy zagadnienia teoretyczne -60%
zaliczenia
Trzy proste zadnia obliczeniowe –40%
zaliczenia
Napęd elektryczny
Leszek Pawlaczyk
I-29 , Budynek A-5 pok.414
Konsultacje: środa g. 11
15
Literatura
1. Napęd elektryczny: red. Zdzisław Grunwald.
2. Napęd elektryczny - laboratorium . Red. T.
Kowalska.
3. Z. Gogolewski, Z. Kuczewski : Napęd
elektryczny.
4. W. Kędzior: Podstawy Napędu elektrycznego.
5. K. Bisztyga: Sterowanie i regulacja silników
elektrycznych.
6. A. Bielawski: Teoria napędu elektrycznego.
•Napęd elektryczny - układ elektromechaniczny.
•Przeznaczony jest dla wprowadzenia w ruch organów
roboczych maszyn i urządzeń.
•Napędy elektryczne wykorzystują ok. 50% wytwarzanej
globalnie energii elektrycznej.
•Nieregulowany napęd elektryczny – ok.. 70-75 %.
Pracuje ze stałą prędkością kątową..
Wprowadzenie
•Moc przemysłowych układów napędowych wynosi
0.1 kW- 100 MW.
•Napędy prądu przemiennego stanowią ok.. 75%.
Napędy prądu stałego ok. 25%.
•Regulowany napęd elektryczny-prędkość kątowa ,
moment , położenie – ulegają zmianom (regulacji) w
zależności od wymagań procesu technologicznego.
Przekształtnik mocy
Maszyna
elektryczna (silnik
elektryczny)
Przekładnia
mechaniczna
(Sprzęgający
mechanizm)
Mechanizm roboczy
(wykonawczy)
Sieć zasilająca
Sterownik
ruchu
Prędkość,
moment,
położenie
Sterownik
sterowania
napięcie ,
prąd
U
rz
ąd
ze
ni
e
st
er
uj
ąc
e
Sprzężenie
wprost
Sprzężenie
zwrotne
Struktura regulowanego napędu
elektrycznego
Mechanika napędu
elektrycznego
N
N
N
M
P
Moc znamionowa
silnika
]
/
[
s
rad
N
]
[Nm
M
N
Znamionowa prędkość
kątowa, silnika
Moment znamionowy
silnika
D
L
L
D
C
M
K
N
2
Reduktor mechaniczny
1
2
1
2
2
1
Z
Z
D
D
j
Przekładnia zębata
1
2
1
D
2
D
wejście
wyjście
Przekładnia
pasowa
(łańcuchowa)
1
D
2
D
]
/
[
2
rad
m
m
l
v
Przekładnia
śrubowa
v
D
v
]
/
[
2
2
rad
m
D
v
Przekładnia
liniowa
m
v
2
2
D
Mechanizm
dźwignicowy
Sprowadzenie momentów obciążenia i
momentów bezwładności
M
M
o
M
M
j
M
M
M
M
M
M
o
Zasada zachowania
mocy
Zasada zachowania
energii
J
J
J
j
J
J
J
J
J
J
J
M
S
M
S
M
M
S
M
M
S
'
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
'
j
J
J
M
M
M
o
M
S
J
Silnik
'
M
J
S
J
Silnik
M
mechanizm
M
M
M
j
przekładnia
sprowadzenie
M
J
Rodzaje momentów obciążenia
napędu
o
M
0
0
o
M
0
2
o
M
0
1
1
o
M
0
N
N
o
M
M
M
M
)
(
01
0
01
Momenty
czynne
•Dźwigi
•Przenośniki
taśmowe
Napęd
generatora ze
stałym
obciążeniem
Wentylatory
osiowe z
przeciw
ciśnieniem
•Napędy
główne
obrabiarek,
•Nawijaki,
•Pojazdy
trakcyjne
o
M
0
01
M
01
M
o
M
0
01
M
01
M
0
1
o
M
0
01
M
01
M
2
Momenty
bierne
sign
M
M
M
M
N
N
o
)
(
01
0
01
Napędy
posuwów
obrabiarek
Napędy aktywnych
sterów okrętów
Mieszadła, młyny
kulowe
Równania ruchu układu
napędowego
)
(
)
(
2
)
(
2
o
M
M
d
dJ
dt
d
J
v
)
(
J
J
)
(l
F
S
F
o
T
o
l
Równania Eulera
(K. Bisztyga Sterowanie i regulacja silników
elektrycznych. Str.28)
)
(
o
M
M
dt
d
J
dt
d
p
M
M
Jp
M
M
Jp
o
o
1
)
(
const
J
J
)
(
p
J
1
o
M
M
d
o
M
M
M
moment
dynamiczny
równanie operatorowe
ruchu
równanie
ruchu
schemat
strukturalny
)
(
A
2
)
(
1
)
(
J
A
2
)
(
0
Charakterystyka
częstotliwościowa
Połączenie
sprężyste
1
J
2
J
1
c
2
1
M
2
o
M
L
Połączenie
sprężyste
2
,
1
M
1
,
2
M
dt
dt
M
c
M
M
M
M
dt
d
J
M
M
M
dt
d
J
L
L
o
L
L
2
2
1
1
2
1
2
1
2
,
1
2
,
1
2
2
2
,
1
1
1
)
(
p
J
1
1
L
p
c
p
J
2
1
M
L
M
M
2
,
1
o
M
2
1
2
schemat
strukturalny
równanie
ruchu
silnik
mechanizm
reduktor
j
3
,
1
1
,
1
.
S
RED
S
J
J
J
J
M
J
M
M
M
Optymalna wartość przełożenia
mechanicznego
M
S
M
M
M
J
J
j
J
jM
M
dt
d
J
M
M
2
'
'
'
'
Sprowadzenie silnika do wału
mechanizmu
d
M
M
J
dt
M
M
'
'
d
M
M
J
dt
M
M
'
'
M
M
M
S
M
M
M
r
M
jM
J
J
j
M
M
J
t
2
'
'
opt
r
j
j
dj
dt
0
S
M
opt
M
S
M
M
M
opt
J
J
j
M
M
J
J
M
M
M
M
j
0
2
równanie ruchu
mechanizmu
czas rozruchu
mechanizmu
optymalna wartość przełożenia
mechanizmu
rozruch
hamowanie
opt
j
M
M
M
S
M
J
J
2
2
2
2
S
S
M
M
S
M
M
opt
J
J
J
J
j
Stabilność statyczna układu
napędowego
Zależność momentu silnika i momentu
obciążenia
)
(
S
M
)
(
o
M
o
M
o
d
dM
M
dt
d
J
M
M
M
M
o
d
o
o
d
d
dt
J
0
t
J
o
e
0
0
)
(
0
o
t
dla
d
dM
Równanie ruchu
układu
Rozwiązanie równania ruchu
układu
Zachowanie
stabilności
ujemne
M
dodatnie
M
M
M
M
d
d
d
o
0
0
schematy strukturalne układu
napędowego
Stabilność układu
napędowego
Jp
1
o
d
M
o
M
M
Jp
1
d
M
o
Stany pracy układu
napędowego
M
0
;
0
;
0
M
P
M
E
0
;
0
;
0
M
P
M
E
0
;
0
;
0
M
P
M
E
0
;
0
;
0
M
P
M
E
I ćwiartka
praca silnikowa
II ćwiartka
praca
hamulcowa
III ćwiartka
praca silnikowa
IV ćwiartka
praca
hamulcowa
0
EL
P
MECH
P
P
silnik
elektryczny
Sieć zasilająca
K
P
ra
ca
s
iln
ik
ow
a
EL
P
MECH
P
P
silnik
elektryczny
Sieć zasilająca
K
H
am
ow
an
ie
o
dz
ys
ko
w
e
EL
P
MECH
P
P
silnik
elektryczny
Sieć zasilająca
K
H
am
ow
an
ie
pr
ze
ci
w
w
łą
cz
en
ie
m
MECH
P
P
silnik
elektryczny
Sieć zasilająca
K
H
am
ow
an
ie
d
yn
am
ic
zn
e
M
MAX
M
MAX
M
0
N
M
N
M
MAX
MAX
N
N
Ograniczenia zakresu pracy
układu napędowego
1. Ograniczenie
związane
z
nagrzewaniem się silników
: moc, prąd
moment nie powinny przekraczać
wartości dopuszczalnych związanych z
nagrzewaniem się silników.
Wartości te
nazywają się znamionowymi.
2. Ograniczenie
związane
z
elektromechanicznym
przekształcaniem
energii.
Prąd
i
moment nie powinny przekraczać
wartości wartości maksymalnych w
określonym, krótkotrwałym odcinku
czasu.
3. Ograniczenie szybkości zmian prądu w
maszynach prądu stałego.
4. Ograniczenie maksymalnej wartości
prędkości ze względów mechanicznych.
N
MAX
I
N
MAX
M
I
I
M
M
s
I
dt
di
dt
di
N
MAX
T
T
200
10
B
r
l
l
i
B
F
i
i
T
u
i
i
i
i
r
l
B
r
F
m
S
1
r
l
B
v
l
B
e
T 1
,
v
v
T
e
T
e
c
e
T
i
c
m
1
a
N
p
c
b
2
T
u
i
Obwód prądów
wirowych
S
N
Układy napędowe prądu
stałego
Konstrukcja i zasada działania maszyn prądu
stałego
T
i
W
i
A1
B2
A2
B1
F2
F1
C1
C2
uzwojenie
kompesacyjne
uzwojenie
komutacyjne
uzwojenie
twornika
T
u
T
e
W
u
uzwojenie
wzbudzenia
magnesy
trwałe
W
W
Maszyna obcowzbudna prądu
stałego
dt
d
J
M
M
i
c
M
c
e
e
dt
di
L
R
i
u
o
T
T
T
T
T
T
T
T
)
4
(
)
3
(
)
2
(
)
1
(
równania
maszyny
równania operatorowe
maszyny
dt
d
p
Jp
M
M
i
c
M
c
e
e
pi
L
R
i
u
o
T
T
T
T
T
T
T
T
)
4
(
)
3
(
)
2
(
)
1
(
M
T
E
T
T
d
o
T
o
o
T
T
T
o
T
T
T
o
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
c
JR
T
R
L
i
i
i
c
M
i
e
p
c
JR
R
i
R
i
c
e
Jp
i
c
i
c
i
c
M
c
e
p
R
L
R
i
e
u
2
2
;
;
;
)
4
(
)
3
(
)
2
(
1
)
1
(
T
M
T
o
T
T
T
T
E
T
T
e
p
T
R
i
R
i
R
i
p
T
e
u
1
1
1
p
T
E
1
1
p
T
M
1
T
u
T
e
T
e
T
T
R
i
T
o
R
i
T
d
R
i
Schemat strukturalny maszyny
dla stałej wartości strumienia.
1
1
)
(
)
(
)
(
2
p
T
p
T
T
p
u
p
e
p
W
M
M
E
T
T
4
4
0
4
0
1
2
2
E
M
E
M
M
E
M
M
M
E
T
T
T
T
T
T
T
p
T
p
T
T
transmitancja układu
dynamicznego (silnika)
Równanie
charakterystyczne
4
E
M
T
T
T
T
i
e ;
T
e
T
i
t
Procesy przejściowe dla
zmiany wartości zadanej
napięcia twornika
4
E
M
T
T
T
T
i
e ;
T
e
T
i
T
u
t
Pierwiastki
rzeczywiste
Pierwiastki
urojone
T
T
i
e ;
T
i
T
u
t
T
e
o
i
o
o
T
R
I
E
o
I
4
E
M
T
T
4
E
M
T
T
T
T
i
e ;
T
i
T
u
t
o
i
o
I
o
o
T
R
I
E
T
e
Procesy przejściowe dla zmiany wartości prądu
obciążenia.
T
u
p
T
R
E
T
1
1
T
i
Jp
1
M
o
M
d
M
W
u
p
T
R
L
W
W
W
1
c
T
e
dt
di
i
L
R
i
u
dt
d
J
M
M
i
c
M
c
e
e
dt
di
L
R
i
u
W
W
W
W
W
W
o
T
T
T
T
T
T
T
T
)
5
(
)
4
(
)
3
(
)
2
(
)
1
(
Struktura silnika obcowzbudnego uwzględniająca zmiany
strumienia magnetycznego
Równania
silnika
Struktura
silnika
Stan ustalony pracy maszyny
obcowzbudnej
dt
d
p
Jp
M
M
i
c
M
c
e
e
pi
L
R
i
u
o
T
T
T
T
T
T
T
T
)
4
(
)
3
(
)
2
(
)
1
(
N
N
N
T
I
U
R
1
5
,
0
0
,
2
0
c
MR
c
R
I
c
M
I
c
R
I
c
U
c
R
I
U
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
0
0
)
4
(
)
3
(
)
2
(
)
1
(
dt
d
p
M
M
M
I
c
M
c
E
E
R
I
u
d
o
T
T
T
T
T
T
Równania
różniczkowe
Równania stanu
ustalonego
Równania
charakterystyk
Rezystancja twornika
silnika
Prąd i moment
zwarcia
N
N
N
Z
N
N
Z
T
N
Z
c
M
M
I
I
R
U
I
1
2
1
2
Charakterystyki elektromechaniczne silnika
obcowzbudnego
T
I
0
0
T
U
N
T
U
U
0
N
T
U
U
T
T
Z
R
U
I
0
Awaria !
N
T
U
U
.
const
T
N
U
0
,
T
R
1
0
,
d
T
R
R
2
0
,
d
T
R
R
c
R
I
c
U
T
T
T
II strefa regulacji
„w górę”
I strefa regulacji
„w dół”
.
var
T
N
U
N
N
N
N
Z
I
I
I
I
10
8
,
0
1
2
1
2
const.
c
E
Φ
T
MAX
T
I
,
2
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
I
R
I
E
I
R
I
E
I
U
P
.
const
,
MAX
T
T
N
T
I
R
U
E
MAX
M
MAX
P
I zakres regulacji
„ na stały moment”
II zakres
regulacji
„na stałą moc”
N
TMAX
MAX
MAX
I
M
P
;
;
;
T
I
c
E
T
Zakresy regulacji prędkości silnika
obcowzbudnego
Maszyna prądu stałego o wzbudzeniu szeregowym
T
i
W
i
A1
B2
A2
B1
E2
E1
uzwojenie
komutacyjne
uzwojenie
twornika
T
u
T
e
uzwojenie
wzbudzenia
W
„umyślne”
uzwojenie
prądów
wirowych
FE
i
FE
R
FE
T
W
T
T
FE
FE
FE
T
T
T
T
T
T
i
i
L
i
c
M
c
e
dt
d
w
R
i
e
dt
d
w
dt
di
L
R
i
u
;
0
FE
T
W
T
T
T
T
FE
T
T
T
T
T
T
W
T
T
T
W
T
W
i
i
L
i
c
M
c
e
i
R
p
w
e
u
L
pi
pi
L
L
R
e
u
T
R
L
p
;
1
Schemat strukturalny silnika o wzbudzeniu
szeregowym
p
1
c
p
1
Jp
1
T
u
M
W
T
W
T
R
L
T
L
1
w
T
L
T
R
W
T
L
R
o
M
p
T
pi
T
i
Układ formowania
strumienia
Układ formowania
prądu twornika
c
T
e
T
e
Stan pracy ustalonej maszyny szeregowej prądu
stałego
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0.25
0.5
0.75
1.00
1.25
1.5
i
N
N
W
I
I
i
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
bI
caI
I
c
M
ca
bI
R
ca
R
bU
caI
U
bI
aI
c
R
I
U
1
1
2
Krzywa magnesowania
Charakterystyki
elektromechaniczne
b
R
U
T
T
1
T
T
Z
R
U
I
M
;
T
I
Asymptota
ukośna
as
ym
pt
ot
a
pi
on
ow
a
b
I
b
ca
M
T
M
T
T
T
T
I
ca
bR
ca
R
bU
Charakterystyki
elektromechaniczne silnika
Regulacja poprzez zmianę napięcia
zasilania
0
10
20
30
40
50
60
70
80
-40
0
40
80
120
160
200
V
U
U
N
T
220
V
U
T
110
1
,
V
U
T
30
2
,
]
[
]
/
1
[
Nm
M
s
V
U
T
0
3
,
]
[A
I
T
)
(
T
I
M
N
T
I
,
N
N
M
Hamowanie
dynamiczne
Porównanie sposobów regulacji prędkości:
• Regulacja napięcia zasilania.
•Regulacja rezystorem dodatkowym w
obwodzie twornika.
•Osłabienie strumienia.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
-100
-50
0
50
100
150
200
250
300
]
[A
I
T
]
/
1
[ s
V
U
U
N
T
220
V
U
T
W
220
6
,
0
7
,
2
R
7
,
6
R
Osłabienie
strumienia
V
U
T
30
A
I
N
33
c
R
I
U
T
T
T
T
i
T
E
T
U
W
R
S
U
S
U
6
1
S
U
S
U
3
1
S
U
S
U
2
1
S
U
DC
kV
3
silnik
trakcyjny
MW
3
kW
500
6
P
Regulacja (skokowa) napięcia w pojeździe
trakcyjnym
1
89
s
N
S
T
U
E ,
T
I
0
10
20
30
40
50
0
50
100
150
200
250
T
i
T
E
S
E
1
R
S
U
Niestabilny punkt pracy
T
I
0
10
20
30
40
50
0
50
100
150
200
250
5
,
H
R
1
89
s
N
1
45
s
H
R
T
E
T
i
K
H
R
R
,
,
,
RH
T
U
E
Hamowanie
dynamiczne
)
(
T
T
I
c
E
Hamowanie
generatorowe
Hamowanie elektryczne
maszyny o wzbudzeniu
szeregowym
,
H
T
RH
R
I
U
R
I
E
U
T
S
S
)
(
T
T
I
c
E
1
T
E
T
U
1
UW
2
T
E
1
T
I
2
T
I
H
I
H
R
2
UW
1
T
E
T
U
1
UW
2
T
E
1
T
I
2
T
I
H
I
H
R
2
UW
Hamowanie dynamiczne silników połączonych
równolegle
Układ
niestabilny
Układ stabilny
Rozruch i hamowanie dynamiczne
napędu
T
E
T
U
UW
R
R
H
H
100
80
60
40
20
0
20
40
60
80
100
150
100
50
0
50
100
150
]
/
1
[ s
]
[Nm
M
M
N
M
T
U
T
i
R
R
T
E
H
R
T
E
T
i
K
9
,
0
,
H
R
7
,
2
,
H
R
7
,
6
,
H
R
c
U
U
R
I
I
T
T
T
T
T
1
Przyrost prądu twornika
T
T
T
T
T
T
T
U
U
R
I
U
I
I
Względny przyrost prądu twornika
0
T
T
T
T
T
T
T
U
U
R
I
U
I
I
N
T
N
T
U
U
I
I
)
30
25
(
Silnik
obcowzbudny
Wrażliwość silników prądu stałego na wahania napięcia
zasilania
Silnik
szeregowy
T
T
T
T
T
T
T
U
U
R
I
U
I
I
20
T
T
T
R
I
U
0
)
(
dla
;
0
,
1
1
)
(
dla
;
7
,
2
i
U
U
I
I
i
U
U
I
I
T
T
T
T
T
T
T
T
Silnik szeregowy jest od ok.(10-30) razy mniej
„wrażliwy” na wahania napięcia sieci
zasilającej !!!
N
T
N
T
U
U
I
I
)
30
25
(
Silnik
obcowzbudny
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0
0.25
0.5
0.75
1
1.25
1.5
)
(
i
S
D
d
L
L
l
0
I
I
D
I
L
I
0
lim
S
L
I
I
I
l
I
L
I
L
d
S
D
.
,
,
OBC
T
SZER
T
U
U
T
I
0
10
20
30
40
50
0
50
100
150
200
250
szer
I
szer
I
.
obcow
I
niezależ
I
Silnik szeregowy
T
U
Silnik obcowzbudny
Porównanie wrażliwości na wahania napięcia silnika „szeregowego”
z „obcowzbudnym”
Regulacja zmiennych
wyjściowych napędów
elektrycznych prądu stałego
•Regulacja prędkości kątowej.
•Regulacja prądu i momentu.
•Regulacja położenia.
•Regulacja mocy.
•Regulacja innych
parametrów.
Literatura:
1. Napęd elektryczny: red. Zdzisław Grunwald.
2. K. Bisztyga: Sterowanie i regulacja silników
elektrycznych.
3. A. Bielawski: Teoria napędu elektrycznego.
4. A. Czajkowski :Tyrystorowe układy napędowe
prądu stałego.
5. P. Drozdowski: Wprowadzenie do napędów
elektrycznych.
Regulacja prędkości kątowej silników obcowzbudnych
prądu stałego
Regulacja napięcia
twornika
M
0
0
;
0
M
P
M
0
0
;
0
M
P
M
0
0
;
0
M
P
M
0
0
;
0
M
P
M
praca
silnikowa
praca
silnikowa
praca
hamulcowa
praca
hamulcowa
const.
0
T
T
T
T
T
T
T
I
c
M
c
R
I
c
U
c
R
I
U
T
T
T
T
R
I
I
U
M
P
2
T
U
T
I
0
0
;
0
P
I
U
T
T
praca
silnikowa
praca
silnikowa
praca
hamulcowa
praca
hamulcowa
0
0
;
0
P
I
U
T
T
0
0
;
0
P
I
U
T
T
0
0
;
0
P
I
U
T
T
ZAKRES
PRĄDÓW
IMPULSOWYCH
ZAKRES
PRĄDÓW
CIĄGŁYCH
P
R
O
S
T
O
W
N
IK
F
A
LO
W
N
IK
max
/U
U
d
d
S
I
U
L
max
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
-1,0
0,2 0,4 0,6 0,8
0
30
0
60
0
90
0
120
0
150
M
G
M
G
E
S
E
T
I
1. Układ
Leonarda
U
U
V
U
W
U
PI
D
I
M
T
D
I
I
K1
K2
T
E
W
U
2. Prostownik
sterowany
Układ
połączeń
Charakterystyka
zewnętrzna
praca
silnikowa
praca
generatorowa
T
U
T
I
Charakterystyka
zewnętrzna
Układ
połączeń
s
u
6
π
3
π
2
π
6
π
3
π
0
d
U
0
ε
0,4
0,6
0,8
1,0
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
-1,0
0,8
ε
0,8
ε
q
π
tg
0
tg
Charakterystyka
prądów ciągłych
)
(
S
d
u
U
Charakterystyka graniczn.
prądów impulsowych
)
(
,
S
GR
d
u
U
0,2
Obszar prądów
impulsowych
Przebiegi napięcia i prądu w różnych
stanach pracy układu napędowego
prostownikiem trójpulsowym.
Charakterystyka
sterowania
t
t
d
i
1
e
2
e
3
e
d
u
0
π
2π
d
I
d
i
0
GT
i
t
prądy ciągłe
prądy impulsowe
3
5
,
0
17
,
1
cos
2
0
U
U
U
d
d
3
2
2
max
2U
U
d
41
,
2
max
d
d
U
U
M
U
U
V
U
W
U
PI
PII
1
D
I
2
D
I
2
D
I
1
D
I
1
0
1
cos
d
d
U
U
2
0
2
cos
d
d
U
U
1
2
2
1
2
1
cos
cos
d
d
U
U
)
(
1
t
u
d
)
(
2
t
u
d
M
X
R
X
R
Tyrystorowy układ
nawrotny
Schemat zastępczy
Przebiegi w układzie
t
0
1
1
2
2
2
1
;
D
D
U
U
)
(
)
(
2
1
t
u
t
u
u
d
d
d
1
D
U
1
D
U
.
okr
i
.
okr
d
i
u
t
Charakterystyka
sterowania
s
u
3
π
3
π
0
0,4
0,6
0,8
1,0
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
-1,0
Charakterystyka
prądów ciągłych
)
(
S
d
u
U
Charakterystyka graniczn.
prądów impulsowych
0,2
6
π
q
π
Obszar prądów
impulsowych
0,4
ε
3. Przekształtnik
impulsowy
P
i
P
I
T
I
0
D
I
t
t
t
P
t
0
D
i
T
i
w
t
M
T
S
U
I
min
T
I
max
T
I
T
T
T
T
R
E
U
I
Praca silnikowa
Przebiegi w układzie
Charakterystyka
zewnętrzna
M
S
U
T
I
0
D
I
P
I
P
0
D
T
U
S
M
p
S
T
T
M
T
U
T
t
U
dt
t
u
T
U
M
0
)
(
1
T
I
T
U
praca
silnikowa
S
U
T
I
0
D
I
P
I
P
0
D
T
U
T
E
T
L
T
R
Charakterystyka
zewnętrzna
Praca
generatorowa
Przebiegi w układzie
1
)
(
1
0
S
M
p
M
M
w
S
T
T
M
T
U
T
t
T
T
t
U
dt
t
u
T
U
M
P
i
P
I
T
I
0
D
I
t
t
t
P
t
0
D
i
T
i
w
t
M
T
S
U
I
min
T
I
max
T
I
T
I
T
U
praca
generatorowa
Zakres prądów
impulsowych
S
U
T
U
T
I
1
75
,
0
50
,
0
25
,
0
t
T
i
S
U
TGR
I
I
I
T
I
Praca w zakresie prądów
impulsowych
Przebiegi w
układzie
Charakterystyki
zewnętrzne
t
T
i
S
U
I
I
0
T
I
I
0
T
I
0
T
I
S
U
5
,
0
S
U
T
I
T
U
M
T
I
T
U
praca
silnikowa
praca
generatorowa
5
,
0
Zakres prądów
przemiennych
Układ czterokwadrantowy
Schemat układu
mostkowego
Przebiegi napięcia i
prądów
Charakterystyki
zewnętrzne
Podstawowe parametry dynamiczne przekształtnikowych
układów napędowych prądu stałego
Obwód elektromagnetyczny
twornika
Transmitancja dla prądów ciągłych
Transmitancja dla prądów impulsowych
Z
R
1
T
u
T
e
T
u
T
i
T
u
T
e
T
u
T
i
1
1
p
T
R
E
T
T
Z
L
R
2
3
2
Dla sześciopulsowego prostownika
sterowanego
1
p
T
K
p
p
S
u
T
u
Transmitancja prostownika
s
T
P
01
,
0
)
50
10
(
S
T
P
du
du
K
Transmitancja przekształtnika impulsowego
M
M
I
f
T
T
1
)
50
10
(
S
I
I
du
du
K
1
p
T
K
I
I
S
u
T
u
Transmitancja generatora prądu stałego
1
p
T
K
G
G
W
u
T
u
)
5
1
(
W
G
G
du
du
K
s
T
T
W
G
)
3
1
.
0
(
1
,
1
p
T
M
1
T
T
R
i
T
e
Transmitancja obwodu elektromechanicznego
SF
R
Z
TG
max
I
max
I
Struktury układów sterowania przekształtnikowych
układów napędowych prądu stałego
Układ z odcięciem
prądowym
SF
Z
TG
R
I
R
max
I
„mniejszy od”
Układ z równoległą strukturą
regulatorów
SF
Z
TG
R
max
I
I
R
Regulator
prędkości z
ograniczeniem
Układ z szeregową strukturą
regulatorów
Optymalizacja układu regulacji automatycznej według
kryterium modułu
Układ regulacji z jedną „dużą” stałą czasową i małą
„niekompensowalną” stałą czasową
?
)
(
p
K
R
x
REF
x
Obiekt sterowania
1
1
p
T
1
Tp
K
„małe”
niekompensowalne
stałe czasowe
„duża” stała
czasowa
regulator
„jedynkowe” sprzężenie zwrotne
)
(
)
(
1
)
(
)
(
)
(
p
W
p
K
p
W
p
K
p
W
o
R
o
R
Z
x
x
p
W
REF
Z
1
)
(
transmitancja układu zamkniętego
warunek kryterium modułu
1
1
0
p
T
p
T
W
o
1
1
0
2
0
p
T
p
T
T
W
Z
a
a
a
T
T
T
T
T
p
4
2
1
1
4
1
2
1
2
0
0
2
2
,
1
wymagana transmitancja układu otwartego
transmitancja układu zamkniętego
Pierwiastki układu
T
T
a
0
REF
x
x
95
,
0
05
,
1
t
1
t
2
t
3
t
2
a
4
a
1
a
Przebiegi w układzie
dla różnych wartości
współczynnika „a”
043
,
0
x
T
t
R
7
,
4
2
a
1
2
1
1
2
2
1
1
1
2
2
0
2
0
p
T
p
T
p
T
p
T
p
T
T
W
Z
0
1
T
T
1
)
(
L
dek
dB
20
dek
dB
40
1
10
100
20
40
60
0
Logarytmiczna
charakterystyka
częstotliwościowa układu
otwartego
T
2
1
)
(
L
dek
dB
40
1
20
40
0
Zakres stałego modułu
dek
dB
20
1
)
(
p
W
Z
Logarytmiczna
charakterystyka
częstotliwościowa układu
zamkniętego
Optymalizacja układu regulacji automatycznej według
kryterium symetrii
T
2
1
T
1
)
(
L
dek
dB
40
20
40
60
0
T
4
1
dek
dB
40
Logarytmiczna
charakterystyka
częstotliwościowa układu
otwartego
1
2
1
4
1
4
p
T
p
T
p
T
p
T
W
o
1
4
8
8
1
4
2
2
3
3
p
T
p
T
p
T
p
T
W
Z
T
2
1
)
(
L
dek
dB
40
20
40
60
0
T
4
1
dek
dB
40
optimum modułu
optimum symetrii
Logarytmiczna
charakterystyka
częstotliwościowa układu
zamkniętego
1
1
p
T
E
1
p
T
K
p
p
1
p
T
K
FI
I
p
T
p
T
2
1
1
Układ regulacji prądu twornika
T
e
T
u
T
T
R
i
p
T
p
T
4
3
1
max
T
I
max
T
I
Z
Regulator prędkości
p
T
M
1
1
p
T
K
FI
T
e
u
T
R
i
0
Układ regulacji z szeregową strukturą
regulatorów
Silnik serwomechanizmowy prądu stałego
DF4 K7707
A
I
Nm
M
J
L
R
c
n
obr
n
Nm
M
V
U
T
T
T
N
T
4
,
71
9
,
60
kgm
017
.
0
mH
185
,
4
93
,
0
85
,
0
7
,
125
30
min
/
1200
35
,
7
110
max
max
2
Podstawowe parametry
silnika
1
2
1
4
1
4
1
,
1
,
1
,
1
,
p
T
p
T
p
T
p
T
W
o
Wymagana transmitancja układu otwartego
Optymalizacja układu regulacji automatycznej prędkości
kątowej według kryterium symetrii
p
T
p
T
4
3
1
max
T
I
max
T
I
T
Z
e
Regulator
prędkości
p
T
M
1
1
p
T
K
F
T
e
u
1
2
1
p
T
K
I
K
1
T
e
~
Obwód
regulacji
prądu
1
,
,
2
T
T
T
F
Niekompesowalna
stała czasowa
Obwód
elektro-
mechaniczny
Obwód
pomiaru
prędkości
Regulacja silników
indukcyjnych
1
U
X
1
R
1
I
1
X
'
2
X
s
R
'
2
2
I
I
X
X
Z
Z
X
X
R
R
X
X
R
R
1
1
'
2
2
''
2
'
2
2
''
2
1
'
1
1
'
1
1
1
;
Schemat zastępczy jednej fazy
silnika
Sprowadzenie do schematu
1
U
0
X
'
1
R
1
I
'
1
X
''
2
X
s
R
''
2
2
I
I
0
R
1
Z
2
Z
''
2
'
1
X
X
X
K
Schemat zastępczy
typu
2
2
''
2
1
''
2
2
1
''
2
2
2
3
3
K
E
X
s
R
R
s
R
U
s
R
I
P
2
2
''
2
1
0
''
2
2
1
0
3
K
E
X
s
R
R
s
R
U
P
M
Moc elektromagnetyczna
Moment elektromagnetyczny
)
1
(
0
2
2
''
2
1
1
2
s
X
s
R
R
U
I
K
2
2
1
''
2
''
2
2
2
1
2
1
K
K
K
K
X
R
R
s
s
R
X
R
Z
Z
1
2
2
1
0
2
1
1
2
2
1
2
1
,
2
3
2
3
R
X
R
U
M
R
X
R
U
P
K
K
K
K
E
Warunki dopasowania źródła
Poślizg krytyczny
Moc elektromagnetyczna
i moment krytyczny
0
M
K
K
M
K
M
K
R
M
Charakterystyka mechaniczna
silnika indukcyjnego
0
s
R
'
2
0
1
I
0
I
gr
I
,
2
max
,
2
I
max
,
1
I
Charakterystyka
elektromechaniczna silnika
indukcyjnego
M
K
R
M
1
U
N
U
1
2
2
1
0
2
1
2
3
R
X
R
U
M
K
K
K
K
K
K
s
X
R
R
s
1
0
2
2
1
''
2
Charakterystyka mechaniczna silnika indukcyjnego w przypadku
zmiany napięcia zasilającego
M
K
R
M
1
1
; X
R
N
U
K
K
K
K
s
X
R
R
s
1
0
2
2
1
''
2
1
2
2
1
0
2
1
2
3
R
X
R
U
M
K
K
Charakterystyka mechaniczna silnika indukcyjnego w przypadku
zmiany rezystancji (reaktancji ) w stojanie.
M
N
f
N
f
f
1
1
2
f
f
Charakterystyka
mechaniczna silnika
indukcyjnego w przypadku
zmiany częstotliwości
prądu stojana.
2
1
1
1
2
1
0
2
1
1
2
2
1
0
2
1
1
1
2
2
2
3
2
3
2
3
f
L
f
p
f
U
X
U
R
X
R
U
M
X
R
K
K
K
K
K
1
''
2
2
2
1
''
2
1
f
X
R
X
R
R
s
K
K
K
M
K
R
M
'
2
R
K
K
K
K
s
X
R
R
s
1
0
2
2
1
''
2
1
2
2
1
0
2
1
2
3
R
X
R
U
M
K
K
Charakterystyka mechaniczna silnika indukcyjnego w przypadku
zmiany rezystancji wirnika.
Z
R
TG
R
R
ref
M
Regulacja prędkości poprzez zmianę napięcia stojana .
S
E
M
P
P
P
s
M
M
M
s
0
0
0
1
M
dop
M
N
U
,
1
min
,
1
U
s
s
M
R
R
R
R
s
P
M
R
R
s
M
P
N
N
CH
R
R
N
CH
dop
R
dop
N
CH
2
2
0
,
2
2
0
,
2
Charakterystyki mechaniczne silnika indukcyjnego w
zamkniętym układzie regulacji prędkości poprzez zmianę
napięcia stojana
R
R
M
1
1
; f
U
;
M
M
max
min
M
M
M
R
R
D
s
M
M
M
P
P
E
M
1
0
0
0
0
0
Regulacja prędkości poprzez zmianę rezystancji wirnika .
Regulacja prędkości poprzez
impulsową zmianę rezystancji
wirnika .
d
i
R;
Z
R
2
d
Z
R
R
2
t
Z
R
2
d
I
T
p
t
w
t
d
i
T
t
R
R
R
R
s
R
R
R
p
d
Z
Z
LD
Z
)
1
(
2
2
2
'
1
2
2
RI
R
REF
MI
TG
d
R
d
i
d
L
MAX
d
I
,
0
0
1
MAX
M
M
0
MAX
REF,
0
REF
0
d
M
d
d
LD
Z
X
Z
F
SZCZ
d
d
I
k
M
U
E
R
R
s
R
R
R
R
R
U
U
s
E
I
0
,
2
0
'
1
2
0
35
,
1
)
1
(
2
2
)
(
2
SZCZ
U
2
F
U
2
X
R
Z
R
s
U
d 0
,
Charakterystyki mechaniczne i
obwód zastępczy układu.
MI
d
i
d
L
s
E
d0
s
R
'
1
2
2
2R
LD
R
s
R
X
)
(
2
SZCZ
F
U
U
T
R
T
E
d
I
R
E
s
E
R
R
R
s
R
s
R
U
U
E
s
E
I
do
T
LD
X
SZCZ
F
T
do
d
2
'
1
2
2
)
(
2
)
1
(
0
0
0
,
0
0
0
s
E
E
s
I
K
d
d
Kaskada maszynowa
–”stałej mocy”
M
0
MAX
Charakterystyki mechaniczne
kaskady”stałej mocy”
MI
d
i
d
L
D
6
T
6
Kaskada maszynowa –”stałego momentu”
M
0
90
0
150
Charakterystyki mechaniczne
kaskady”stałego momentu”
Regulacja częstotliwościowa
silników indukcyjnych
Schemat zastępczy silnika indukcyjnego w stanie pracy
ustalonej
1
U
X
1
R
1
I
1
X
'
2
X
s
R
'
2
2
I
I
1
2
dt
d
1
S
X
X
X
1
R
X
X
X
2
1
U
0
X
'
1
R
1
I
'
1
X
''
2
X
s
R
''
2
2
I
I
0
R
1
Z
2
Z
''
2
'
1
X
X
X
K
.
const
2
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
2
0
2
0
1
f
U
L
f
U
L
U
X
U
R
X
U
I
Przekształcony schemat zastępczy silnika indukcyjnego w stanie
pracy ustalonej
u
d
u
w
v
prostownik
Falownik napięcia
M
d
C
d
L
const
U
d
Źródło
napięcia
Zasilanie
napięciowe
u
d
u
w
v
prostownik
Falownik prądu
M
d
L
d
i
const
I
d
Źródło
prądu
Zasilanie
prądowe
Zasilanie silnika ze źródła napięcia i źródła
prądu
u
w
v
Prostownik
sterowany
Falownik prądu
M
d
L
Źródło
prądu
Zasilanie
napięciowe
ref
B
u
U
R
1
u
1
f
I
R
ref
u
1
ref
d
i
,
u
d
u
w
v
prostownik
Falownik napięcia
MSI
M
d
C
d
L
const
U
d
Źródło
napięcia
Zasilanie
prądowe
ref
A
i
ref
B
i
ref
C
i
I
R
I
R
I
R
Zasilanie napięciowe silnika
z falownika prądu
Zasilanie prądowe silnika z
falownika napięcia z
modulacją
2
2
2
1
2
2
2
1
1
2
2
1
2
1
1
1
1
1
R
X
f
R
X
f
R
X
f
R
X
R
X
f
f
X
R
U
R
S
R
S
S
1
U
1
f
0
2
f
0
2
f
0
2
f
Optymalizacja statyczna dla sterowania
napięciowego
const
1
Zależność napięcia
stojana od
częstotliwości prądu
stojana i wirnika
1
I
2
f
const
1
2
2
2
2
2
1
1
1
1
R
X
R
X
X
I
R
S
Optymalizacja statyczna dla sterowania
prądowego
Zależność prądu
stojana od
częstotliwości wirnika
const
1
u
d
u
w
v
Prostownik
sterowany
Falownik napięcia
M
d
C
d
L
U
R
1
U
1
f
f
TG
2
f
R
K
)
;
(
2
1
1
f
f
U
m
REF
R
Układ sterowania
napięciowego
Zasilanie
prądowe
u
w
v
Prostownik
sterowany
Falownik prądu
M
d
L
1
f
I
R
ref
d
i
,
f
R
K
2
f
2
f
REF
R
Układ sterowania
prądowego
;
u
v
w
U
u
u
u
u
u
w
u
x
y
Układy sterowania
wektorowego
Wektory przestrzenne
a
α;
β
b
c
d
U
U
3
2
6
...
1
0
8
;
7
U
d
U
3
2
3
4
6
7
5
śr
f
U
,
8
śr
1
2
kU
K
kV
K
kW
K
1
1
1
1
2
3
4
5
6
7
8
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Poz.
0
a)
b)
d
U
u
v
w
+1
+1
+1
-1
-1
-1
2
3
=8
7 8
u
ε
α
ε
β
a
α;
β
c
b
z
U
0
1
2
3
4
5
6
0
u
0
u
1
,
0
i
0
d
U
d
U
2
1
1
M
T
M
M
T
d
M
p
M
T
m
M
U
T
t
dt
t
u
T
U
T
1
1
1
1
)
(
1
sin
1
0
1
,
1
,
0
u
Wektorowe sterowanie
falownikiem napięcia
M
q
d
Ri
Ri
Ri
d
I
m
I
q
w
v
u ;
;
d
q
d
I
q
I
S
I
Wektorowe sterowanie silnikiem
indukcyjnym z falownikiem MSI
U
X
V
W
Y
Z
silnik
d
I
d
I
T1
T2
T3
T4
T5
T6
d
I
U
E
V
E
W
E
U
i
V
i
W
i
2
3
d
I
d
I
d
I
d
I
U
X
V
W
Z
Y
d
q
S
N
M
Układy sterowania
„wewnętrznego”silnikami
synchronicznymi
cos
3UI
I
U
d
d
d
U
I
I
6
1
,
d
U
I
I
3
2
Prostownik
sterowany
Falownik
prądu
Maszyna
synchroniczna
RI
m
I
REF
d
,
d
I
I
f
I
d
L
Czujnik
położenia
Czujnik
prędkości
R
REF
Układ sterowania silnikiem przekształtnikowym
100
200
300
100
50
150
200
MW
P
8
,
8
]
/
[
h
km
v
]
[kN
F
Hz
kV 50
,
25
TGV
MS
kW
1100
kW
P
1100
4
F
P
DC
kV
5
,
1
F
P
MS
d
L
d
L
PT
0
D
Zastosowanie silnika
przekształtnikowego w
napędzie pojazdu TGV
Document Outline
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
- Slide 66
- Slide 67
- Slide 68
- Slide 69
- Slide 70
- Slide 71
- Slide 72
- Slide 73
- Slide 74
- Slide 75
- Slide 76
- Slide 77
- Slide 78
- Slide 79
- Slide 80
- Slide 81
- Slide 82
- Slide 83
- Slide 84
- Slide 85
- Slide 86
- Slide 87
- Slide 88
- Slide 89
- Slide 90
- Slide 91
- Slide 92
- Slide 93
- Slide 94
- Slide 95
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Zadanie 3(1), Elektrotechnika, Rok 3, Napęd elektryczny, Napęd elektryczny wykład
Zadanie 1(1), Elektrotechnika, Rok 3, Napęd elektryczny, Napęd elektryczny wykład
Naped elektryczny pytania cz I, Elektrotechnika, Rok 3, Napęd elektryczny, Napęd elektryczny wykład
Naped elektryczny wykład1
Zadanie 2(1), Elektrotechnika, Rok 3, Napęd elektryczny, Napęd elektryczny wykład
Kapłon ściąga, Elektrotechnika, Rok 3, Napęd elektryczny, od zaremby, Napęd Elektryczny - wyklad
Napęd opracowane, Elektrotechnika, Rok 3, Napęd elektryczny, od zaremby, Napęd Elektryczny - wyklad
Zadanie 3(1), Elektrotechnika, Rok 3, Napęd elektryczny, Napęd elektryczny wykład
Zarzadzanie firma Wydzial Elektryczny wyklad1
Metrologia Elektryczna i Elektroniczna wykład 2
ElektronikaNst wyklad1 2
elektro wyklad 06
Elektrotechnika wyklad 2
Naped elektr
więcej podobnych podstron