Motion Control

A tantárgy angol neve: Motion Control

Adatlap utolsó módosítása: 2011. március 30.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Szakfelelős: Gépészmérnöki Kar

Beoktató: Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Gépészeti Modellezés mesterszak, MSc képzés

Industrial Electronics szakirány

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIAUM003   2/0/1/f 5  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Sütő Zoltán,
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Sütő Zoltán

docens

Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Kerekes Sándor

 

adjunktus

Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Villamos gépek alapvető működési elve, szinuszosan gerjesztett villamos áramkörök állandósult állapotának komplex számítási módja és vektoros ábrázolása, lineáris differenciál egyenletek elmélete, Fourier sorfejtés, Laplace transzformáció.

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
Training.Code=("2NAMW0")
VAGY
Training.Code=("2N-MW0")

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:
-
7. A tantárgy célkitűzése

A tárgy célja, hogy a hallgatók megfelelő gyakorlatot szerezzenek szerszámgépek, robotok és más szervo rendszerek villamos hajtásainak, kiválasztásában, üzembe helyezésében és üzemeltetésében. Mindezek elsajátításához a hallgatók megismerkednek az alapvető mozgásszabályozási elvekkel, a megvalósításhoz szükséges számítástechnikai, elektronikai és teljesítményelektronikai eszközökkel, valamint mérések elvégzéséhez szükséges mérőműszerek; az érzékelők működésével, azok alkalmazási lehetőségeivel.

8. A tantárgy részletes tematikája

Hét

(E – Előadás, L – Labor gyakorlat, ZH – Zárthelyi)

1

E1. Villamos gépek csoportosítása működési elvük szerint, az egyes típusok előnyei hátrányai, jellemző alkalmazási területek. Villamos szervo hajtások, követelmények.

2

E2. Villamos gépek modellezése, az egységes villamos gép elmélet alapjai. A kétfázisú univerzális gép alapegyenletei. Hengeres, és kiálló pólusú gépek. Nyomatékképzés, hengeres és reluktancia nyomaték.

L1. Külső gerjesztésű egyenáramú gépek üzemtana, indítás, fékezés. Fordulatszám-nyomaték karakterisztika mérése.

3

E3. Transzformációk. Fázis- és kommutátor transzformáció. Háromfázisú térvektorok fogalma. Pozitív, negatív és zérus sorrendű összetevők.

4

E4. A kommutátoros egyenáramú gép egyenleteinek származtatása. szabályozástechnikai hatásvázlat. Per-unit modell.

L2. Aszinkron gépek üzemtana, indítás, fékezés. Fordulatszám-nyomaték karakterisztika mérése.

5

E5. Az egyenáramú gép dinamikai viselkedése. Egyszerű fordulatszám és pozíció szabályozás kérdései. P, PI, PD, PID szabályozók. Telítéses tagok hatása. Anti-windup használata.

6

E6. Kaszkád fordulatszám szabályozás tervezése. Áramszabályozó hurok. A belső indukált feszültség zavaró hatása és kompenzálása. A fordulatszám szabályozó hurok beállítása. Pozíciószabályozás.

L3. Egyszerű szabályozók vizsgálata.

7

E7. Diszkrét idejű szabályozók tervezése egyenáramú szervo hajtásokhoz.

8

E8. Villamos hajtások tápellátása. Kapcsolóüzemű konverterek. Egy, kettő és négy-negyedes hajtások áramkörei. Fékezés, visszatáplálás áramkörei. Háromfázisú gépek konverterei. 

L4. Egyenáramú szervomotor fordulatszám- és pozíciószabályozása.

9

ZH. Az előadás idejében.

10

E9. Impulzus-szélesség modulációs (PWM) technikák. Bipoláris, unipoláris moduláció. Háromfázisú konverterek térvektor modulációja.

L5. Teljesítményelektronika és modulációs technikák.

11

E10. Az aszinkron gép térvektoros modellje.

12

E11. Az aszinkron motor mezőorientált szabályozása.

L6. Inverterről táplált aszinkron motor vizsgálata.

13

E12. Hiszterézises szabályozások. Áramszabályozások. Közvetlen nyomaték-szabályozás.

14

ZH2. Az előadás idejében.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás és 6 alkalommal 2 óra laboratóriumi gyakorlat.

10. Követelmények

(1)     A félév teljesítéséhez szükséges: a labor foglalkozások eredményes elvégzése (hiányzás esetén pótlása), félévközi zárthelyik egyenként legalább elégséges megírása. Mindkét zárthelyi 50 pont, az elégséges szint eléréséhez 20 pont szükséges.

(2)     Fakultatív házi feladat megoldásáért plusz 15 pont adható, amelyet a hallgató csak akkor érvényesíthet, ha mindkét zárthelyit legalább elégséges szintre megírta.

 

Érdemjegy az elért pontszámok alapján:

 

0-39

40-55

56-70

71-85

86-100

elégtelen (1)

elégséges (2)

közepes (3)

jó (4)

jeles (5)

11. Pótlási lehetőségek

1.      A szorgalmi időszakban az első, a pótlási héten a két zárthelyi közül az egyik pótlására van lehetőség.

2.      Maximum két elmaradt laboratóriumi gyakorlat pótolható a szorgalmi időszak végén, ill. a pótlási héten.

12. Konzultációs lehetőségek

Zárthelyik előtt, valamint minden héten az előadásokat követően lehetőséget biztosítunk konzultációra.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

1. Tanszéki segédletek, animált tananyagok elektronikus formában: elektro.get.bme.hu

2. Mohamed El-Sharkawi: Fundamental of Electric Drives, Thomson-Engineering, 2000.

3. Ned Mohan.: Electric Dirves, an Integrated approach, MNPERE 2001

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra42
Félévközi készülés órákra28
Felkészülés zárthelyire20
Házi feladat elkészítése 
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása20
Vizsgafelkészülés40
Összesen150
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Sütő Zoltán

docens

Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék