Kierunek: Elektrotechnika
Studia: Magisterskie uzupełniające wieczorowe
Specjalność: wszystkie
DYNAMIKA UKŁADÓW NAPĘDOWYCH
Zakres materiału r.a. 2010/2011
Elektryczny układ napędowy jako układ elektromechaniczny.
Więzy mechaniczne w układach napędowych: więzy sztywne i więzy sprężyste.
Równanie ruchu, ustalony i nieustalony stan pracy układu napędowego.
Praca silnikowa i hamowanie elektryczne.
Współpraca silnika z napędzanym urządzeniem.
Czynny i bierny moment obciążenia.
Elektromechaniczne stany nieustalone napędów elektrycznych.
Właściwości dynamiczne podstawowych elementów układu napędowego.
Modele matematyczne i właściwości dynamiczne silnika obcowzbudnego prądu stałego - model nieliniowy i model liniowy, schematy blokowe, transmitancje, przebiegi czasowe.
Charakterystyki statyczne silnika obcowzbudnego.
Rozruch silnika i dynamika rozruchu.
Silnik obcowzbudny zasilany z przekształtnika energoelektronicznego (prostownika, przekształtnika typu DC/DC) - schematy, charakterystyki, właściwości.
Model matematyczny przekształtnika energoelektronicznego.
Model układu silnik prądu stałego - przekształtnik dla przewodzenia ciągłego i przerywanego.
Rewersja momentu silnika prądu stałego zasilanego z prostownika tyrystorowego.
Układy regulacji napędów elektrycznych. Cele stosowania.
Sprzężenia zwrotne.
Obwody regulacji, uchyb regulacji, regulatory.
Astatyzm w układów regulacji.
Kryteria i metody oceny jakości przebiegów.
Metody (kryteria) doboru nastaw regulatorów - kryterium optimum modułu, kryterium optimum symetrii.
Szeregowe i równoległe łączenie regulatorów przy korekcji szeregowej - układy regulacji z podporządkowanymi obwodami regulacji.
Ograniczenia wielkości sterowanych.
Struktury układów regulacji napędów elektrycznych.
Właściwości obwodów regulacji wielkości elektromagnetycznych i wielkości mechanicznych.
Układy regulacji napędów z silnikiem obcowzbudnym.
Napędy z prostownikiem tyrystorowym nienawrotne i nawrotne.
Układy regulacji napędów z dwustrefową regulacją prędkości.
Napęd pozycyjny.
Wektory przestrzenne.
Model maszyny asynchronicznej przy wykorzystaniu wektorów przestrzennych.
Równania silnika w jednostkach względnych w układzie współrzędnych wirujących z dowolną prędkością.
Układy współrzędnych: nieruchomy, związany z wirnikiem, synchroniczny.
Model maszyny asynchronicznej w układzie współrzędnych synchronicznym x, y, 0 zorientowanym polowo oraz jego implikacje na metody częstotliwościowego sterowania silnika asynchronicznego.
Falowniki napięcia z modulacją szerokości impulsów FN-MSI.
Metody modulacji szerokości impulsów.
Układy regulacji napędów z silnikami asynchronicznymi sterowanymi częstotliwościowo.
Zasady częstotliwościowego sterowania silników asynchronicznych: minimalizacja strat, stabilizacja strumienia wg metody us=f(fs).
Stabilizacja strumienia przy wykorzystaniu metody orientacji wektora pola.
Właściwości napędów z silnikiem asynchronicznym zasilanym z falownika napięcia z modulacją szerokości impulsów.
Klasyfikacja układów sterowania: układy o sterowaniu skalarnym i o sterowaniu wektorowym.
Struktury układów sterowania: napędy ze sterowaniem częstotliwości (us=f(fs)).
Metody i układy odtwarzanie strumienia: model napięciowy i model prądowy strumienia maszyny asynchronicznej.
Napędy o sterowaniu wektorowym: układy o sterowaniu wg metody orientacji wektora pola (FOC), układy z bezpośrednim sterowaniem momentu (DTC) - zasady i algorytmy sterowania, schematy układów sterowania, właściwości.
Napędy Bezczujnikowe.
Estymator prędkości MRAS.
Napędy z silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi: model matematyczny silnika, podstawowa struktura i schemat układu sterowania, właściwości napędu, zastosowania.
Napędy z silnikiem bezszczotkowym prądu stałego - właściwości, układy sterowania.