Počet kreditů 4
Vyučováno v Letní
Rozsah výuky 2P+2L
Garant předmětu
Přednášející
Cvičící

Předmět podává stručný přehled základních typů elektrických pohonů. Zabývá se pohony se stejnosměrnými, asynchronními, synchronními a speciálními motory včetně napájecích elektronických měničů, možnostmi řízení jako je například skalární, vektorové, přímé, bezsenzorové řízení střídavých strojů, strategiemi šířkově pulsní modulace, typy zátěže. Je zaměřen na pochopení fyzikální podstaty daného typu pohonu, obecné odvození základních diferenciálních rovnic popisujících přechodné děje i ustálené stavy a vytvoření odpovídajících matematických modelů analyzovaných systémů vhodných jak pro off-line simulaci, tak pro on-line adaptované dynamické řízení a regulaci v reálném čase využívající základnu moderní mikroprocesorové techniky. Je zmíněna problematika provozních stavů, senzoriky a diagnostiky elektrických pohonů. Základní znalosti matematiky, mechaniky, kinematiky, dynamiky, teorie elektromagnetického pole, teorie obvodů a teorie řízení se předpokládají.

  1. Elektrický pohon a jeho komponenty.
  2. Přechodné děje v elektrickém pohonu, Lagrangeovy rovnice, typy zátěže.
  3. Základy teorie obecného elektrického stroje.
  4. Konkretizace teorie obecného elektrického stroje pro stroje stejnosměrné.
  5. Přechodné děje ve stejnosměrném stroji, způsoby řízení.
  6. Souřadnicové soustavy pro matematický popis střídavých elektrických strojů a jejich vzájemné transformace.
  7. Konkretizace teorie obecného elektrického stroje pro stroje asynchronní.
  8. Přechodné děje v asynchronním stroji, způsoby řízení (skalární, vektorové, přímé).
  9. Konkretizace teorie obecného elektrického stroje pro stroje synchronní.
  10. Přechodné děje v synchronním stroji, způsoby řízení.
  11. Měniče pro stejnosměrné napájení a jejich matematické modely.
  12. Měniče pro střídavé napájení a jejich matematické modely, strategie šířkově pulsní modulace.
  13. Speciální typy motorů pro řízené pohony.
  14. Diagnostika, senzorika a pracovní stavy elektrických pohonů.

  1. Prohlídka zkušebny elektrických strojů na ČVUT-FEL - bezpečnost práce v laboratořích
  2. Měření parametrů ss. motoru a jeho rozběh - výpočet parametrů ss. motoru
  3. Model ss. motoru v MatLabu a porovnání s měřením
  4. Měření typové zkoušky asynchronního motoru systémem PXI - určení parametrů náhradního schématu
  5. Měření rozběhu asynchronního motoru - stanovení momentové rovnice pohonu
  6. Řízení otáček asynchronního motoru frekvenčním měničem, harmonická anlýza - osciloskop Tek-THS3000
  7. Měření na pohonech DC - MAXON - nastavení regulátoru proudu, otáček a polohy
  8. STMicroelectronics NUCLEO - základní funkce řízení a měření signálů zpětné vazby
  9. NUCLEO - Stepper motor - řízení a pohyb po stanovené trajektorii
  10. NUCLEO - DC motor - řízení otáček PWM
  11. NUCLEO - BLDC motor - řízení otáček
  12. Samostatné práce na zadaném úkolu - NUCLEO + motor
  13. Samostatné práce na zadaném úkolu - NUCLEO + motor
  14. Kontrola samostatné práce, zápočet

Pavelka, J., Zděnek, J.: Elektrické pohony a jejich řízení, ČVUT, Praha, 2010.
Leonhard, W.: Control of Electric Drives, 3. vydání, Springer, 2001.
Chiasson, J.: Modeling and High Performance Control of Electric Machines, Wiley-IEEE, 2005.

Rozvrh předmětu
Po
Út
St
Čt
PřednáškyCvičení