Klasyfikacja topologii układów przekształtnikowych Lech M. Grzesiak

18

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Klasyczne rozwiązanie z falownikiem napięcia i prostownikiem diodowym

•Odkształcony prąd sieci

•Hamowanie?

Lech M. Grzesiak

19

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Układ napędowy z falownikiem napięcia, układem hamowania i filtrem aktywnym

• prąd sieci sinusoidalny

• można hamować

Lech M. Grzesiak

20

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Układ napędowy z falownikiem napięcia i prostownikiem kształtującym prąd wejściowy

• prąd sieci sinusoidalny ?

Lech M. Grzesiak

21

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Układ napędowy z dwoma przekształtnikami z pośredniczącym obwodem napięcia stałego Lech M. Grzesiak

22

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Układ napędowy z dwoma przekształtnikami z pośredniczącym obwodem prądu stałego Lech M. Grzesiak

23

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Napęd z przekształtnikiem bezpośrednim

•9 zaworów bipolarnych

•27 dopuszczalnych

kombinacji stanów

A

zaworów

Warunki które należy

a

spełnić:

M

b

B

•Obwód wejściowy nie

może być nigdy

c

zwierany

• W obwodzie

wyjściowym nie może

C

być nigdy przerywany

prąd

Lech M. Grzesiak

24

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Napęd prądu stałego z przekształtnikiem DC/DC zasilany ze źródła DC

Lech M. Grzesiak

25

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Napęd prądu stałego – schemat zastępczy Ω

a

M

U

MR

Ra

La

Ua

Ea

Lech M. Grzesiak

26

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Model matematyczny silnika DC

(równania stanu)

Ea

d i  t   Ra i  t    t  1 u  t #

dt a

L

a

a

a

La

La

d  t   i M

dt

J

a  t 

1

o  t

z

J z

Me

Lech M. Grzesiak

27

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Model matematyczny silnika DC

d x t  Ax t  Bu t  Ez t

dt

i 

a t

x t 

,

u t   u 



a t,

z t   Mo t

 t

 Ra  

1

0

L

L

A 

a

a

,

B 

La

,

E 



0

 1

J

0

J

z

z

Lech M. Grzesiak

28

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Model matematyczny silnika DC

ia s   ua  s   s

1

#

sLa  Ra

 s   i 



a s  Mo s 1

J zs

T

T

e 

La

m 

JzRa

R

2

a

1

i

Ra

a  s   u a  s   s

#

sTe  1

 s   ia s  Mo s 1

Jzs

Lech M. Grzesiak

29

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Model silnika DC

Mo

1/Jz

omega

ua

1/Ra

omega

psi

s

ia

Me

Ua

Te.s+1

mech

Twornik

psi

Lech M. Grzesiak

30

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Model matematyczny przekształtnika u a s

 G 

p s  kp e sTp u s s

G 

p s 

k p

1 sTp

Lech M. Grzesiak

31

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Model matematyczny silnika z przekształtnikiem d ia t   Ra ia t    t  1 ua t

dt

La

La

La

d  t   ia t  1 Mo t

dt

J z

Jz

d

k p

u

u

u

dt a t  T

s  t 

1

a  t

p

Tp

Lech M. Grzesiak

32

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Zapis macierzowy modelu silnika z przekształtnikiem d x  t  A

 t  B

 t

dt

sp

sp x sp

spwu sp

Lech M. Grzesiak

33

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Zapis macierzowy modelu silnika z przekształtnikiem ia t

u 

s t

x 



sp t 

 t

usp t 

M

u 

o  t

a t

 Ra  

1

0

0

La

La

La

A



0

 1

sp 

0

0

B

J

spw 

J

z

z

k

0

0

 1

p

0

Tp

Tp

Lech M. Grzesiak

34

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Zapis macierzowy modelu silnika z przekształtnikiem d x  t  A

 t  B

 t  E

 t

dt

sp

sp x sp

sp u sp

sp z sp

u 







sp t   us t , zsp t   Mo t

0

0

B

0

spw 

,

Espw 

 1 Jz

k p

T

0

p

Lech M. Grzesiak

35

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Regulacja prędkości kątowej silnika prądu stałego

• Zaproponować układ regulacji

• Podać transmitancję obiektu

• Jak optymalizować nastawy regulatora?

Lech M. Grzesiak

36

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Badanie właściwości dynamicznych silnika prądu stałego 1

G ua,



s

 s  TeTms 2 Tms1

TeTms 2  Tms  1  0

  0

Tm  4 Te

 T

2

 1  1  4 Te

m 

Tm  4 TeTm

Tm

s 1 



2 TeTm

2 Te

 T

2

 1  1  4 Te

m 

T 

m

4 TeTm

Tm

s 2 



2 TeTm

2 Te

Lech M. Grzesiak

37

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Przekształcanie transmitancji silnika prądu stałego T







e Tms 2  Tms  1  TeTm s  s 1

s  s 2 

#

T

s

e Tms 1 s 2

s

 1

s  1  TeTms 1 s 2  s  1  s  1 #

1

s 2

s 1

s 2

T 1   1 s , oraz T 2   1

1

s 2

 1  1  4 Te

 1  1  4 Te

Tm

Tm

TeTm

1  sT

2 T

11  sT 2 

e

2 Te

4 Te

 T

Tm

eTm

1  sT 11  sT 2  1  sT 11  sT 2

4 T 2 e

Lech M. Grzesiak

38

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Transmitancje silnika prądu stałego 1

1

G ua,





s

 s 



T







e Tm s 2  Tm s1

1 sT 1 1 sT 2

Jz s

Tm s

G ua, ia

2

Ra

s

 s 



1 sT 1 1 sT 2

1 sT 1 1 sT 2

Tm  4 Te

J zRa  4 La

2

Ra

Jz  42 La

R 2 a

Lech M. Grzesiak

39

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Transmitancje zespołu Przekształtnik + silnik prądu stałego 1

u a s

 Gus,



sp

 s 

u s s

1 sTp1 sT 



1

1 sT 2

Lech M. Grzesiak

40

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com