3307665828

P2/AIRPT/10. Napęd elektryczny i sterowanie przetworników elektromechanicznych-10h W, 10h L

Cel: Głównymi celami przedmiotu jest zapoznanie się ze współczesnymi napędami elektrycznymi stosowanymi w robotyce, układach automatyki oraz z nowoczesnymi przetwornikami elektromechanicznymi (o ruchu obrotowym i liniowym oraz ruchu złożonym obrotowo-liniowym). Przedstawienie budowy i metod sterowania przetworników elektromechanicznych (regulacja prędkości i przemieszczenia liniowego, kątowego).

Program wykładów: W ramach wykładu zostaną przedstawione następujące zagadnienia dotyczące przetworników elektromechanicznych, napędów elektrycznych oraz metod sterowania:

•    Budowa i zasady działania liniowych przetworników elektromechanicznych indukcyjnych, wzbudzonych magnesami trwałymi oraz prądu stałego. Formułowanie modeli matematycznych. Charakterystyki przetworników elektromechanicznych o ruchu liniowym,

•    Budowa i zasady działania obrotowych przetworników elektromechanicznych indukcyjnych, wzbudzonych magnesami trwałymi oraz prądu stałego. Formułowanie modeli matematycznych. Charakterystyki przetworników elektromechanicznych

0    ruchu obrotowym,

•    Miniaturowe przetworniki elektromechaniczne: budowa i obszary zastosowań, omówione na przykładach pamięci masowych,

•    Współczesne napędy w układach automatyki i robotach przemysłowych. Dobór silników napędowych dla manipulatorów robotów przemysłowych,

•    Przekształtnikowe układy zasilania przetworników elektromechanicznych,

•    Układy zasilania silników indukcyjnych asynchronicznych, synchronicznych

1    synchronicznych wzbudzonych magnesami trwałymi,

•    Układy zasilania silników prądu stałego wzbudzonych elektromagnetycznie oraz bezszczotkowych silników prądu stałego (tzw. BLDC),

•    Układy sterowania przetwornikami elektromechanicznymi: sterowanie wektorowe, bezpośrednia regulacja momentu, sterowanie silnikami BLDC. Transformacje układów współrzędnych i ich zastosowanie w układach sterowania przetwornikami elektromechanicznymi. Obserwatory i estymatory prędkości obrotowej, strumienia w układach sterowania przetworników elektromechanicznych,

•    Dobór nastaw regulatorów w układach napędowych z przetwornikami elektromechanicznymi

•    Zasady projektowania układów mechatronicznych z napędem elektrycznym,

•    Przykłady praktycznych zastosowań elektrycznych układów napędowych w mechatronice,

•    Zagadnienia bezpieczeństwa przy obsłudze układów z napędem elektrycznym. Program laboratorium: W ramach laboratorium zostaną wykonane następujące ćwiczenia:

•    Sterowanie czasooptymalne silnikiem prądu stałego wzbudzonego magnesami trwałymi, z wykorzystaniem karty procesorów sygnałowych dSpace,

•    Sterowanie bezszczotkowym silnikiem prądu stałego BLDC, z wykorzystaniem karty procesorów sygnałowych dSpace,

•    Sterowanie wektorowe silnikami indukcyjnymi z wykorzystaniem układu sterowania Simovert VC firmy Siemens. Dobór regulatorów,

•    Sterowanie skalarne silnikami indukcyjnymi z wykorzystaniem układu sterowania AB 1336Plus firmy Alan Bradlay. Dobór regulatorów,

•    Modelowanie matematyczne wybranej struktury układu sterowania w programie Matlab/Simulink (sterowanie wektorowe, sterowanie skalarne). Dobór regulatorów.

17