Villamos hajtások szabályozása

A tantárgy angol neve: Control of Electric Drives

Adatlap utolsó módosítása: 2017. június 28.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnök Szak

Fenntartható Villamos Energetika Specializáció

Villamos gépek és hajtások ágazat

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIVEAC04 6 2/1/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Veszprémi Károly,
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr.Veszprémi Károly

egyetemi tanár

Villamos Energetika Tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Villamos gépek, villamos hajtások, szabályozástechnika

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
Szakirany("AVINvillgephajt", _) VAGY
Szakirany("VIABV-SUSTEN", _)

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

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

A Villamos gépek és alkalmazások tantárgy kreditpontjának megszerzése ajánlott.

A tantárgyat nem vehetik fel azok, akik kreditpontot szereztek a Szabályozott villamos hajtások (VIVEA036) tantárgyból.

7. A tantárgy célkitűzése

Általános valamint különleges célokra alkalmas villamos hajtások modern szabályozási és vezérlési módjainak megismerése, és adott hajtási feladathoz az optimális megoldások kiválasztása és alkalmazása.

8. A tantárgy részletes tematikája

1.hét:

Hajtás specifikus és feladat specifikus hajtásszabályozások. Alárendelt szabályozási struktúra. Egyenáramú gépek tranziens egyenletei és hatásvázlatai.

2-3.hét

Hálózati kommutációs áramirányítós egyenáramú hajtások hatásvázlata folytonos és szaggatott vezetésre, áramszabályozása 1/4-es, 2/4-es és köráramos, ill. körárammentes 4/4-es üzemre. Adaptív áramszabályozás. Mezőgyengítéses üzem szabályozása.

4/4-es szaggatós egyenáramú hajtás hiszterézises és ISZM modulátoros áramszabályozása.

4.hét:

Háromfázisú szinkron és aszinkron gépek tranziens üzemének Park-vektoros egyenletei természetes és tetszőleges koordináta-rendszerben. Helyettesítő vázlatok fluxusokra és feszültségekre. Park-vektoros nyomaték-egyenletek.

5.hét:

Kalickás aszinkron gép mezőorientált szabályozásának sajátosságai feszültség- és áramgenerátoros tápláláskor. Dinamikus és energiatakarékos üzem. Közvetlen és közvetett rotorfluxus szabályozás, rotorfluxust és fordulatszámot előállító gépmodellek.

6.hét:

Feszültséginverteres kalickás aszinkron motoros hajtás mezőorientált hiszterézises és ISZM vezérlős áramvektor szabályozása, közvetlen nyomaték és fluxus szabályozása.

7.hét:

Feszültséginverteres kétoldalról táplált aszinkron gép üzemviszonyai és mezőorientált áramvektor szabályozása.

8.hét:

Feszültséginverter kapcsolású hálózati áramirányító hálózatbarát üzeme és hálózatorientált áramvektor szabályozása.

9.hét:

Áraminverteres aszinkron motoros hajtás mezőorientált áramvektor szabályozása egyszerű és ISZM üzemben.

10.hét:

Áramirányítós szinkronmotoros hajtás üzeme. A motoroldali áramirányító optimális önvezérlése a tengelyről és a fluxusról. Léptetőmotoros üzem. A szabályozókör felépítése.

11.hét:

Állandómágneses szinuszmezős szinkron gépes hajtás normál és mezőgyengítéses üzeme, feszültséginverteres hiszterézises és ISZM modulátoros áramvektor szabályozása.

12.hét:

Kapcsolt reluktanciamotoros hajtások nyomaték számítása és önvezérelt áramszabályozása. Léptetőmotoros hajtások szabályozása.

13.hét:

Alárendelt körös fordulatszám szabályozás és alárendelt körös poziciószabályozás. A szabályozók típusának megválasztása és optimális beállítása.

14.hét:

Szabályozott hajtások néhány gyakorlati alkalmazása: lendítőkerekes energiatároló hajtás, járművek villamos hajtásai, szélgenerátorok, gázturbinás szinkrongenerátor egység indítása.

 

Számítási gyakorlatok a következő témakörökben:

Egyenáramú hajtás áram és fordulatszám szabályozójának optimális beállítása, szinuszmezős állandómágneses szinkron és kalickás aszinkron gépes hajtás áramvektor szabályozási megoldásainak vizsgálata és összehasonlítása, hálózati áramirányító áramvektor szabályozásának vizsgálata, közvetlen fluxus, nyomaték és teljesítmény szabályozás vizsgálata. A relatív egységekben végzett számítási gyakorlatok szorosan kapcsolódnak az előadásokhoz.

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

Előadás: hagyományos előadás, számítógépi prezentációk, szimulációk. Gyakorlatok: az előadások megfelelő fejezeteihez illeszkedő példamegoldó gyakorlatok.

10. Követelmények

A szorgalmi időszakban: 4 kis-zárthelyi egyenletesen elosztva, az aláírás megadásának feltétele, négyből legalább két eredményes kis-zárthelyi.

A vizsgaidőszakban szóbeli vizsga.

11. Pótlási lehetőségek

Pótlási lehetőség nincs.

12. Konzultációs lehetőségek

A szorgalmi időszakban: bejelentkezés szerint.

A vizsgaidőszakban: hetente egy alkalommal.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

·         Halász S: Automatizált villamos hajtások I. Tankönyvkiadó, Budapest, 1989.

·         Halász S., Hunyár M., Schmidt I.: Automatizált villamos hajtások. II. Műegyetemi Kiadó, Budapest, 1998.

·         Hunyár M., Kovács K., Németh K., Schmidt I., Veszprémi K.: Energiatakarékos és hálózatbarát villamos hajtások. Műegyetemi Kiadó, Budapest, 1998.

·         Schmidt I., Vincze Gyné., Veszprémi K.: Villamos szervo- és robothajtások. Műegyetemi Kiadó, Budapest, 2000.

·         Schmidt I. Rajki I. Vincze Gyné: Járművillamosság. Egyetemi tankönyv. Műegyetemi Kiadó. Budapest. 2002.

·         Schmidt I., Veszprémi K.: Hajtásszabályozások, elektronikus jegyzet (TAMOP)

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra

42

Félévközi felkészülés előadásokra

14

Félévközi felkészülés gyakorlatokra

10

Félévközi felkészülés zárthelyikre

15

Önálló tananyag-feldolgozás

0

Felkészülés a vizsgára

39

Összesen

120

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr.Veszprémi Károly

egyetemi tanár

Villamos Energetika Tanszék

Dr.Schmidt István

professzor emeritus

Villamos Energetika Tanszék

IMSc tematika és módszer

Külön szorgalmi feladatok meghirdetése a teljes hallgatóságnak.

o Ez a feladat nem számít bele a félévközi jegybe, kizárólag IMSc pontok szerezhetők vele,

nemcsak a programban résztvevő hallgatók részéről.

IMSc pontozás

IMSc pontokat a hallgatók a beadott szorgalmi feladatokra és a vizsgán szereplő külön (extra) feladat megoldására kaphatnak a következők szerint:

 

Általános szabályok:

A tárgy követelményeinek teljesítése során összesen 20 IMSc pont (IP) szerezhető.

IP csak akkor szerezhető, ha a vizsgajegy jeles.

Az IPok nem befolyásolják a vizsgajegy értékét.

Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított.

 

Az IP pontok számítása:

3 szorgalmi feladat: mindegyike maximum 5 IP. (max 3x5)

A vizsgán (akár normál, akár pót) egy extra feladat szerepel IP szerzése céljából. Ezzel 5 IP szerezhető (max1x5). Az IPok nem befolyásolják a vizsga értékelését.