1) Równania stanu elektrodynamicznego w postaci czasowej i operatorowej silnika

obcowzbudnego z uwzględnieniem elektromagnetycznej stałej czasowej

2) Schemat blokowy silnika obcowzbudnego z uwzględnieniem elektromagnetycznej stałej

Czasowej

3) Przykłady sterowników AC/DC w napędzie prądu stałego.

Mamy dwa rodzaje urządzeń realizujących przekształcanie napięcia przemiennego w napięcie stałe są to między innymi:

• Urządzenia sterowane bezpośrednio (do ich konstrukcji wykorzystuje się tyrystory)

• Urządzenia sterowane pośrednio (do ich budowy wykorzystuje się diody oraz falowniki)

Przykłady:

• prostownik 3-pulsowy (pół mostek 3-f )

• prostownik 6-pulsowy (pełny mostek 3-f)

• mostek Gretza (pełny mostek 1-f)

4) Przykłady sterowników DC/DC w napędzie prądu stałego

Za pomocą modulacji PWM i np. „mostków H” na kluczach tranzystorowych, IGBT, MOSFET-ach

5) Schemat blokowy napędu prądu stałego dla podporządkowanego układu regulacji ze

stabilizacją prądu twornika i prędkości kątowej dla wybranego sposobu zasilania AC/DC

lub DC/DC

6) Na przykładzie charakterystyki koparkowej napędu prądu stałego pokazać strefy pracy

regulatorów prądu i prędkości dla przypadku szeregowego oraz równoległego ich

włączenia

7) Kryteria optymalnych nastaw regulatorów – ISE, ITSE, IAE, ITAE

ISE) Całka ze średniej wartości błędu kwadratowego

ITSE) Całka ze średniej wartości błędu kwadratowego mnożona przez czas

ISTSE) Całka ze średniej wartości błędu kwadratowego mnożona przez kwadrat czasu

IAE) Całka z wartości bezwzględnej

ITAE) Całka z wartości bezwzględnej mnożona przez czas

8) Dobór regulatora prądu według kryterium modułu

Kryterium modułowego optimum polega na takim dobraniu nastaw regulatora, aby moduł układu zamkniętego w możliwie szerokim paśmie częstotliwości.

Im szersze pasmo układ może przenieść tym szybciej układ osiągnie czas przeregulowania.

9) Dobór regulatora prędkości według kryterium symetrii.

Kryterium symetrycznego optimum polega na takim zaprojektowaniu struktury regulatora aby transmitancja układu otwartego miała postać:

Jest to możliwe jeżeli obiekt jest minimalnofazowy (zera i bieguny leżą lewej półpłaszczyźnie okręgu jednostkowego)

Dla n=1 regulator PI

Dla n=2 regulator PID

Dla n=3 regulator PID²

Postać regulatora

10) Nastawy regulatorów według Chiena, Hronosa i Reswicka

W przypadku gdy znamy: stałą czasową obiektu , opóźnienie , wzmocnienie

Wiąże się to ze znajomością modelu matematycznego lub charakterystyki dynamicznej obiektu. W/w opracowali metodę pozwalającą na obliczenie optymalnych nastaw według poniższych wzorów.

Regulator	Przebiegi bez przeregulowania przy zmianie	Przebiegi z 20% przeregulowaniem przy zmianie
	Wielkości zakłóceń	Wielkości zadanej
P
PI
PID

11) Nastawy regulatorów według wzmocnienia krytycznego Zieglera i Nicholsa

Wzmocnienie krytyczne jest to wzmocnienie regulatora proporcjonalnego, który połączony szeregowo z obiektem spowoduje uzależnienie się układu regulacji i spowodowanie niegasnących drgań okresowych. Okres tych drgań nazywany jest okresem drgań krytycznych.

Aby dokonać regulacji należy:

• regulator PID ustawić na P nastawiając

• zwiększać powoli wartość wzmocnienia aż do otrzymania oscylacji nie gasnących

• na podstawie otrzymanych wartości i tabeli obliczyć wartości nastaw

Dla PID:

12) Sposoby regulacji prędkości kątowej w napędzie prądu stałego

a) regulacja szeregowa

Polega na włączeniu w szereg z obwodem twornika rezystancji regulacyjnej, w metodzie jej prędkości jakie się uzyskuje zawsze są mniejsze od prędkości znamionowej. Dodatkowo metody tej nie można stosować dla dużych maszyn.

b) regulacja bocznikowa

Polega na osłabieniu strumienia, poprzez włącznie dodatkowej rezystancji w obwód wzbudzenia, co powoduje zmniejszenie strumienia i dodatkowo w określonych warunkach wzrost prędkości silnika. Zbyt duże osłabienie strumienia prowadzi do rozbiegania się silnika i niebezpiecznej awarii.

c) zmiana napięcia zasilania

Można ją uzyskać poprzez zastosowanie tyrystorowych regulatorów napięcia. Regulacja prędkości od 0 do 1,1 prędkości znamionowej.

13) Sposoby rozruchu napędu prądu stałego

a) rozruch rezystancyjny

b) rozruch poprzez obniżenie napięcia zasilającego

14) Równania stanu elektrodynamicznego silnika indukcyjnego we współrzędnych fazowych

15) Fazor wielkości elektromagnetycznej

16) Równania stanu elektromagnetycznego silnika indukcyjnego w postaci fazorowej na

płaszczyźnie liczb zespolonych wirującej z prędkością x w

17) Sposoby regulacji prędkości kątowej silnika indukcyjnego

1. zmiana częstotliwości zasilania

1. zmiana liczby par biegunów

2. zmiana napięcia zasilania

18)Kaskada stałomomentowa – schemat, charakterystyki mechaniczne, zakres regulacji

prędkości kątowej

19) Skalarna metoda częstotliwościowej regulacji prędkości kątowej silnika indukcyjnego dla

poszczególnych rodzajów obciążenia i zerowej wartości rezystancji uzwojenia stojana –

wzory, charakterystyki

W przypadku nie wystąpi spadek napięcia Ne rezystancji stojana a więc zasada częstotliwościowej regulacji prędkości kątowej silnika indukcyjnego w jednostkach względnych określona jest wzorem:

Dla obciążenia stało momentowego

Dla obciążenia stało mocowego

Dla obciążenia wentylatorowego

20)Wektorowa metoda częstotliwościowej regulacji prędkości kątowej silnika indukcyjnego

– zasada rozdzielenia prądu

Z rysunku wynika, że jest momentową składową podczas gdy strumieniową składową prądu stojana. Utrzymując stały strumień maszyny, sterowanie momentem oznacza sterowanie składową a sterowanie strumieniem składową

Z wyrażenia na poślizg oraz z wykresu wynika także:

21) Bezpośrednia i pośrednia metoda rozdzielenia prądu – schematy blokowe

Pośrednie odsprzęganie prądu względem strumienia uogólnionego

Orientacja względem strumienia wirnika

Bezpośrednie odprzęganie prądu

22)Metoda DTFC (Direct Torque Field Control) w częstotliwościowej regulacji prędkości

kątowej silnika indukcyjnego – tablica przełączeń, schemat blokowy

Zalety:

błąd momentu - kompensacja poprzez przyśpieszanie lub spowalnianie

fazora strumienia stojana

błąd strumienia - kompensacja poprzez przesuwanie trajektorii fazora

strumienia wzdłuż odpowiednich wektorów napięć

εΨ	εM	γs(1)	γs(2)	γs(3)	γs(4)	γs(5)	γs(6)
1	1	V2	V3	V4	V5	V6	V1
1	-1	V6	V1	V2	V3	V4	V5
0	1	V0	V7	V0	V7	V0	V7
0	-1	V0	V7	V0	V7	V0	V7
-1	1	V3	V4	V5	V6	V1	V2
-1	-1	V5	V6	V1	V2	V3	V4