Elektrické pohony automobilových systémů
| Typ studia | navazující magisterskébakalářské |
|---|---|
| Jazyk výuky | čeština |
| Kód | 430-2324/01 |
| Zkratka | EPAS |
| Název předmětu česky | Elektrické pohony automobilových systémů |
| Název předmětu anglicky | Electrical Drives of Automotive Systems |
| Kreditů | 4 |
| Garantující katedra | Katedra aplikované elektroniky |
| Garant předmětu | Ing. Aleš Havel, Ph.D. |
Osnova předmětu
Přednášky:
Přehled základních typů a struktur elektrických pohonů automobilových systémů.
Elektrické motory pohonů automobilových systémů. Stejnosměrné motory. BLDC motory. Krokové motory. Spínané reluktanční motory. Základní přehled a vlastnosti.
Synchronní motory s permanentními magnety. Asynchronní motory. Základní přehled a vlastnosti.
Výkonové polovodičové měniče pro elektrické pohony automobilových systémů. Struktury a vlastnosti.
Kinematika a mechanika elektrických pohonů.
Oteplování a dimenzování elektrických pohonů.
Základy teorie řízení. Regulovaná soustava. Regulátory. Kvalita regulace. Metody analýzy a syntézy.
Pohonné jednotky elektromobilů. Základní struktury s asynchronním motorem a synchronním motorem s permanentními magnety. Regulace otáček. Regulace momentu. Elektronický diferenciál.
Vektorové řízení asynchronního motoru a synchronního motoru s permanentními magnety.
Přímé řízení momentu asynchronního motoru a synchronního motoru s permanentními magnety.
Elektrické pohony s krokovými motory. Základní struktury a vlastnosti.
Mikropočítačové řídicí systémy elektrických pohonů. Základní požadavky a struktury.
Snímače veličin. Snímače proudu a napětí. Snímače polohy a mechanické úhlové rychlosti.
Zpracování signálů pro mikropočítačové řídicí systémy elektrických pohonů. Analogové obvody a číslicové obvody pro zpracování signálů.
Cvičení:
Bezpečnostní školení pro práci v laboratořích, seznámení s obsahem cvičení a podmínkami zápočtu. Příklady z mechaniky elektrických pohonů.
Příklady z oteplování a dimenzování elektrických pohonů.
Příklady z teorie řízení.
Kontrolní test č. 1 – Témata přednášek 1 až 6.
Příklady vektorového řízení synchronního motoru s permanentními magnety.
Příklady dimenzování měniče kmitočtu při frekvenčním řízení asynchronního moru.
Kontrolní test č. 2 – Témata přednášek 7 až 12.
Opakování, konzultace, opravy kontrolních testů, náhradní laboratorní cvičení.
Laboratoře:
Laboratorní úloha č.1 - Stejnosměrný servopohon s MAXON motorem.
Laboratorní úloha č.2 - Pohon s bezkomutátorovým elektronicky komutovaným motorem.
Laboratorní úloha č.3 - Pohon s krokovým motorem.
Laboratorní úloha č.4 - Střídavý regulovaný pohon se synchronním motorem s PM a vektorovým řízením.
Laboratorní úloha č.5 - Střídavý regulovaný pohon s asynchronním motorem s přímým řízením momentu.
Přehled základních typů a struktur elektrických pohonů automobilových systémů.
Elektrické motory pohonů automobilových systémů. Stejnosměrné motory. BLDC motory. Krokové motory. Spínané reluktanční motory. Základní přehled a vlastnosti.
Synchronní motory s permanentními magnety. Asynchronní motory. Základní přehled a vlastnosti.
Výkonové polovodičové měniče pro elektrické pohony automobilových systémů. Struktury a vlastnosti.
Kinematika a mechanika elektrických pohonů.
Oteplování a dimenzování elektrických pohonů.
Základy teorie řízení. Regulovaná soustava. Regulátory. Kvalita regulace. Metody analýzy a syntézy.
Pohonné jednotky elektromobilů. Základní struktury s asynchronním motorem a synchronním motorem s permanentními magnety. Regulace otáček. Regulace momentu. Elektronický diferenciál.
Vektorové řízení asynchronního motoru a synchronního motoru s permanentními magnety.
Přímé řízení momentu asynchronního motoru a synchronního motoru s permanentními magnety.
Elektrické pohony s krokovými motory. Základní struktury a vlastnosti.
Mikropočítačové řídicí systémy elektrických pohonů. Základní požadavky a struktury.
Snímače veličin. Snímače proudu a napětí. Snímače polohy a mechanické úhlové rychlosti.
Zpracování signálů pro mikropočítačové řídicí systémy elektrických pohonů. Analogové obvody a číslicové obvody pro zpracování signálů.
Cvičení:
Bezpečnostní školení pro práci v laboratořích, seznámení s obsahem cvičení a podmínkami zápočtu. Příklady z mechaniky elektrických pohonů.
Příklady z oteplování a dimenzování elektrických pohonů.
Příklady z teorie řízení.
Kontrolní test č. 1 – Témata přednášek 1 až 6.
Příklady vektorového řízení synchronního motoru s permanentními magnety.
Příklady dimenzování měniče kmitočtu při frekvenčním řízení asynchronního moru.
Kontrolní test č. 2 – Témata přednášek 7 až 12.
Opakování, konzultace, opravy kontrolních testů, náhradní laboratorní cvičení.
Laboratoře:
Laboratorní úloha č.1 - Stejnosměrný servopohon s MAXON motorem.
Laboratorní úloha č.2 - Pohon s bezkomutátorovým elektronicky komutovaným motorem.
Laboratorní úloha č.3 - Pohon s krokovým motorem.
Laboratorní úloha č.4 - Střídavý regulovaný pohon se synchronním motorem s PM a vektorovým řízením.
Laboratorní úloha č.5 - Střídavý regulovaný pohon s asynchronním motorem s přímým řízením momentu.
E-learning
Studijní opory jsou dostupné v LMS studentům předmětu.
Povinná literatura
BRANDŠTETTER, Pavel. Elektrické regulované pohony III. Učební texty pro kombinované a distanční studium, VŠB-TU Ostrava, 2012.
BRANDŠTETTER, Pavel. Mikropočítačové řídicí systémy II. Učební texty pro kombinované a distanční studium. VŠB-TU Ostrava, 2012.
NEBORÁK, Ivo, SLÁDEČEK, Václav. Elektrické pohony. Učební texty pro kombinované a distanční studium. VŠB-TU Ostrava, 2007.
BOLDEA, Ion, NASAR, Syed A. Electric Drives. CRC Press, 3rd Edition, 2016, 650 s., ISBN 978-1498748209.
LEONHARD, Werner. Control of Electrical Drives. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 1997, ISBN 3-540-59380-2 .
BRANDŠTETTER, Pavel. Mikropočítačové řídicí systémy II. Učební texty pro kombinované a distanční studium. VŠB-TU Ostrava, 2012.
NEBORÁK, Ivo, SLÁDEČEK, Václav. Elektrické pohony. Učební texty pro kombinované a distanční studium. VŠB-TU Ostrava, 2007.
BOLDEA, Ion, NASAR, Syed A. Electric Drives. CRC Press, 3rd Edition, 2016, 650 s., ISBN 978-1498748209.
LEONHARD, Werner. Control of Electrical Drives. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 1997, ISBN 3-540-59380-2 .
Doporučená literatura
NEBORÁK, Ivo, VRÁNA, Vrána. Elektrické pohony - sbírka řešených příkladů. Skriptum VŠB Ostrava, 1990.
ČERMÁK, Tomáš. Elektrické pohony. Skriptum VŠB Ostrava, 1982.
FLAJTINGR, Jiří, KULE, Lumír. Elektrické pohony se střídavými motory a polovodičovými měniči. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 142 s., 2002, ISBN 80-7082-919-2 .
JAVŮREK, Jiří. Regulace moderních elektrických pohonů. Praha: GRADA PUBLISHING, a.s., 2003, 264 s., ISBN 80-247-0507-9.
NOVOTNY, Donald W., LIPO, Thomas A. Vector control and dynamics of AC drives. Clarendon Press, 1996, ISBN 0-19-856439-2.
ČERMÁK, Tomáš. Elektrické pohony. Skriptum VŠB Ostrava, 1982.
FLAJTINGR, Jiří, KULE, Lumír. Elektrické pohony se střídavými motory a polovodičovými měniči. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 142 s., 2002, ISBN 80-7082-919-2 .
JAVŮREK, Jiří. Regulace moderních elektrických pohonů. Praha: GRADA PUBLISHING, a.s., 2003, 264 s., ISBN 80-247-0507-9.
NOVOTNY, Donald W., LIPO, Thomas A. Vector control and dynamics of AC drives. Clarendon Press, 1996, ISBN 0-19-856439-2.