Popis předmětu - BD0M14SOP

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
BD0M14SOP Simulace a optimalizace v pohonech
Role:  Rozsah výuky:14+6c
Katedra:13114 Jazyk výuky:CS
Garanti:  Zakončení:Z,ZK
Přednášející:  Kreditů:5
Cvičící:  Semestr:L

Anotace:

Předmět je zaměřen na popis metod a procesu simulace, na řešení modelů dynamických systémů a na základní používané matematické nástroje pro jejich řešení (stavový popis systému a jeho řešení, numerické metody). Konkrétně se řeší obvodové modely polovodičových měničů, model elektrického pohonu jako systému a modely měničů a strojů pro vysoké kmitočty pomocí programů PSpice (Schematic a Probe). Program Matlab je používán pro úlohy řešení matematických modelů elektrických strojů. K řešení úloh návrhu vinutí točivých elektrických strojů, návrhu magnetických obvodů a jejich optimalizace je využita metoda konečných prvků.

Osnovy přednášek:

1. Modely dynamických systémů. Metody simulace. Přehled programových prostředků.
2. Obvodové modely polovodičových měničů. Dynamické modely ve středních hodnotách.
3. Elektrický pohon jako systém. Spojení modelů měniče a stroje.
4. Stavový popis a vnější modely pohonů a jejich zjednodušování.
5. Modely měničů a strojů pro vysoké kmitočty.
6. Programovací prostředí MATLAB. Simulační systém Simulink.
7. Simulační systém Simulink.
8. Optimalizace netočivých elektrických strojů - elektromagnetický návrh.
9. Numerické řešení elektromagnetických polí, metoda konečných prvků.
10. Volba okrajových podmínek, výběr elementů, materiálové vlastnosti, vytváření sítě.
11. Zobrazení výsledků, základní typy úloh.
12. Optimalizace točivých elektrických strojů - elektromagnetický návrh.
13. Volba hlavních rozměrů magnetického obvodu, návrh vinutí.
14. Rezerva

Osnovy cvičení:

1. Tvorba modelů v programu Schematic, simulace a zobrazení výsledků programy PSpice a Probe.
2. Dynamický model snižujícího stejnosměrného měniče, návrh jeho regulátoru a simulace pomocí Pspice (I).
3. Dynamický model snižujícího stejnosměrného měniče, návrh jeho regulátoru a simulace pomocí Pspice (II).
4. Optimalizace návrhu parametrů regulátoru otáček pohonu se stejnosměrným motorem.
5. Modelování asynchronního pohonu pro vysoké kmitočty.
6. Modelování pohonů v Simulinku.
7. Modelování pohonů v Simulinku.
8. Elektromagnetické aktuátory, metodika návrhu, kriteria výběru optimální varianty.
9. Vývojové prostředí ANSYS Maxwell3D ? aplikační možnosti, uživatelské rozhraní.
10. Základních typy rutinních úloh (transient, magnetostatic, eddy current), analýza výsledků.
11. Řešení individuální úlohy - optimalizace geometrie magnetického obvodu.
12. Expertní moduly RMxprt (rotating machines), PExprt (power electronic), Simplorer (control circuit simulation).
13. Rutinní návrh točivého stroje v prostředí RMxprt (IM, SM, BLDC, SRM).
14. Individuální návrh zvoleného točivého stroje (RMxprt).

Literatura:

1. Noskievič, P.: Modelování a identifikace systémů. Montanex a.s., 1999.
2. Kassakian, J. G., Schlecht, M.F., Verghese, G. C.: Principles of Power Electronics. Addison-Wesley Publ., 1992.
3. Pinker, J., Koucký, V.: Analogové elektronické systémy. ZČU v Plzni, 2001.
4. Manuály MATLAB a SIMULINK. The MathWorks, Inc.
5. Kulda, J.: Magnetické pole v silnoproudé elektrotechnice. Academia Praha, 1974.
6. Kopylov, I.: Stavba elektrických strojů. SNTL, 1988.
7. Reece, A. B., Presto, T.: Finite Element Methods in Electrical Power Engineering. Oxford University Press, 2000

Požadavky:

Podmínky pro udělení zápočtu: Prezence podle studijního řádu, aktivita při řešení úloh, řádně vyřešené a zpracované individuální úlohy

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr

Stránka vytvořena 19.3.2025 17:50:54, semestry: Z/2025-6, L/2024-5, L/2025-6, Z/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. RNDr. Veronika Sobotíková, CSc.