Lech M. Grzesiak

18

Klasyfikacja topologii układów przekształtnikowych

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

19

Klasyczne rozwiązanie z falownikiem napięcia i

prostownikiem diodowym

•Odkształcony prąd sieci
•Hamowanie?

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

20

Układ napędowy z falownikiem napięcia, układem

hamowania i filtrem aktywnym

• prąd sieci sinusoidalny
• można hamować

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

21

Układ napędowy z falownikiem napięcia i

prostownikiem kształtującym prąd wejściowy

• prąd sieci sinusoidalny ?

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

22

Układ napędowy z dwoma przekształtnikami z

pośredniczącym obwodem napięcia stałego

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

23

Układ napędowy z dwoma przekształtnikami z

pośredniczącym obwodem prądu stałego

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

24

Napęd z przekształtnikiem bezpośrednim

A

B

C

M

a

b

c

•9 zaworów bipolarnych
•27 dopuszczalnych

kombinacji stanów

zaworów

Warunki które należy

spełnić:

•Obwód wejściowy nie

może być nigdy

zwierany
• W obwodzie

wyjściowym nie może

być nigdy przerywany

prąd

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

25

Napęd prądu stałego z przekształtnikiem

DC/DC zasilany ze źródła DC

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

26

Napęd prądu stałego – schemat zastępczy

M

Ω

U

a

Ra

La

Ea

Ua

MR

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

27

Model matematyczny silnika DC

(równania stanu)

d

dt

i

a

t   R

a

L

a

i

a

t  

L

a

t  1

L

a

u

a

t

d

dt

t  

J

z

i

a

t  1

J

z

M

o

t

#

M

e

E

a

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

28

Model matematyczny silnika DC

d

dt

x

t  Axt  But  Ezt

x

t 

i

a

t

t

,

u

t  u

a

t, zt  M

o

t

A





R

a

L

a





L

a



J

z

0

,

B



1

L

a

0

,

E



0



1

J

z

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

29

Model matematyczny silnika DC

i

a

s  u

a

s  s

1

R

a

sT

e

 1

s  i

a

s  M

o

s 1

J

z

s

#

i

a

s  u

a

s  s

1

sL

a

 R

a

s  i

a

s  M

o

s 1

J

z

s

#

T

e



L

a

R

a

T

m



J

z

R

a



2

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

30

Model silnika DC

psi

psi

1/Jz

s

mech

Ua

1/Ra

Te.s+1

Twornik

Mo

Me

omega

omega

ia

ua

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

31

Model matematyczny przekształtnika

G

p

s 

k

p

1

sT

p

u

a

s

u

s

s

 G

p

s  k

p

e

sT

p

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

32

Model matematyczny silnika z przekształtnikiem

d

dt

i

a

t   R

a

L

a

i

a

t  

L

a

t  1

L

a

u

a

t

d

dt

t  

J

z

i

a

t  1

J

z

M

o

t

d

dt

u

a

t 

k

p

T

p

u

s

t  1

T

p

u

a

t

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

33

Zapis macierzowy modelu silnika z przekształtnikiem

d

dt

x

sp

t  A

sp

x

sp

t  B

spw

u

sp

t

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

34

Zapis macierzowy modelu silnika z przekształtnikiem

x

sp

t 

i

a

t

t

u

a

t

u

sp

t 

u

s

t

M

o

t

A

sp





R

a

L

a





L

a

1

L

a


J

z

0

0

0

0



1

T

p

B

spw



0

0

0



1

J

z

k

p

T

p

0

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

35

Zapis macierzowy modelu silnika z przekształtnikiem

d

dt

x

sp

t  A

sp

x

sp

t  B

sp

u

sp

t  E

sp

z

sp

t

u

sp

t  u

s

t, z

sp

t  M

o

t

B

spw



0

0

k

p

T

p

,

E

spw



0



1

J

z

0

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

36

Regulacja prędkości kątowej silnika prądu stałego

• Zaproponować układ regulacji

• Podać transmitancję obiektu

• Jak optymalizować nastawy regulatora?

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

37

Badanie właściwości dynamicznych silnika prądu stałego

G

s

u

a

,



s 

1



T

e

T

m

s

2

T

m

s

1

  0

T

m

 4T

e

T

e

T

m

s

2

 T

m

s

 1  0

s

1



T

m

 T

m

2

 4T

e

T

m

2T

e

T

m



 1  1 

4T

e

T

m

2T

e

s

2



T

m

 T

m

2

 4T

e

T

m

2T

e

T

m



 1  1 

4T

e

T

m

2T

e

PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

38

Przekształcanie transmitancji silnika prądu stałego

T

e

T

m

s

2

 T

m

s

 1  T

e

T

m

s  s

1

s  s

2

 

T

e

T

m

s

1

s

2

s

s

1

 1

s

s

2

 1  T

e

T

m

s

1

s

2

 ss

1

 1

 ss

2

 1

#

#

T

1





1

s

1

, oraz T

2





1

s

2

T

e

T

m

 1  1 

4T

e

T

m

2T

e

 1  1 

4T

e

T

m

2T

e

1  sT

1

1  sT

2



 T

e

T

m

4T

e

T

m

4T

e

2

1  sT

1

1  sT

2

  1  sT

1

1  sT

2



PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

39

Transmitancje silnika prądu stałego

G

s

u

a

,



s 

1



T

e

T

m

s

2

T

m

s

1



1



1sT

1

1sT

2



T

m

 4T

e

J

z

R

a



2

 4 L

a

R

a

J

z

 4

2

R

a

2

L

a

G

s

u

a

,i

a

s 

Jz

2

s

1sT

1

1sT

2





Tm

Ra

s

1sT

1

1sT

2



PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com

Lech M. Grzesiak

40

Transmitancje zespołu

Przekształtnik + silnik prądu stałego

u

a

s

u

s

s

 G

sp

u

s

,



s 

1



1sT

p

1sT

1

1sT

2



PDF created with pdfFactory Pro trial version

www.pdffactory.com