Kdo jsme?

Vít Hlinovský
tvorba algoritmů pro měření a vyhodnocení zkoušek elektrických pohonů a programová podpora moderních přístrojů počítači PC. Programová podpora měřicích přístrojů Rohde&Schwarz - spektrální analýza a radiový monitoring (spolupráce s firmou Rohde&Schwarz již 25 roků). Malé elektro pohony MAXON a jejich počítačová podpora. Elektropohony pro automobily.

Pavel Pivoňka
tvorba algoritmů pro měření a vyhodnocení zkoušek elektrických pohonů v ustálených a přechodných stavech. Malé elektro pohony MAXON a jejich počítačová podpora. Didaktické využití měřicích systémů a elektronická podpora výuky.

Jan Bradna
tvorba grafického rozhraní pro měření a vyhodnocení zkoušek elektrických pohonů. Modely elektrických strojů a implementace naměřených dat do těchto modelů pro další zpracování. Využití naměřených dat při FEM analýze.

Zdeněk Houf

Jakým výzkumem se zabýváme

Zabýváme se aplikacemi automatizovaných řídicích a měřicích systémů při zkoušení elektrických pohonů, zejména asynchronními motory. Práce zahrnuje i vývoj a testování potřebného softwaru pro sběr a zpracování dat v těchto hlavních oblastech:

Automatizace typové zkoušky asynchronních motorů - Systém je realizován v halových laboratořích ČVUT-FEL-K13114, kde na něm probíhá výuka předmětu "Diagnostika elektrických zařízení". Zde je také realizován "Výzkumný záměr - MSM6840770015".

Automatizace širokopásmových měření anténních diagramů - Tento systém měření antén byl použit při realizaci monitorovacích antén pro ČTU ve spolupráci s firmou Rohde&Schwarz Praha s.r.o. a TECHNISERV, spol. s r.o. Prezentací na konferenci PRAHEX 2010 byl představen širší technické veřejnosti.

Přenos a zpracování naměřených dat na PC - V rámci tohoto vývojového programu byly vyvinuty dva obecně použitelné programy pro přenos dat z měřicích přístrojů a jejich následné zpracování na PC: - Program pro zpracování dat z osciloskopů Tentronix DSO a DPS je používaný studenty i výzkumnými týmy v laboratořích katedry, dále je tento program využíván minimálně ve 250 průmyslových aplikacích. Obecně použitelný program pro zpracování dat z měření na spektrálních analyzátorech Rohde&Schwarz řady FSx a EBx a jejich prezentaci v různých typech grafů. Program je též využíván při dlouhodobých sledováních kmitočtového spektra. Tento software je součástí oceněného projektu ASMKS - "The Computerworld Honors Program 2007".

K čemu to je

Výsledky vývojových prací jsou aplikovány v průmyslových podmínkách, kde slouží zejména jako nástroje pro měření v oblasti výzkumu a vývoje elektrických pohonů a komunikačních zařízení.

Na základě výsledků předávaných do praxe odvozujeme i pedagogické využití v laboratořích katedry, které je tak více cíleno na praktické potřeby.

Na čem konkrétně pracujeme

Automatizace typové zkoušky asynchronních motorů

V oblasti moderních pohonů s asynchronními motory se v současné době pro zjištění většiny základních parametrů stroje využívá metod umožňujících měření bez úprav stroje. Jejich přesné zjištění je důležité jak pro správnou instalaci pohonu, tak pro matematický model použitelný v regulačních schématech.

Výzkum v této oblasti je v současné době zaměřen zejména na měření a analýzu dynamických dějů v asynchronním motoru, které mohou významně ovlivnit optimální využití asynchronních motorů v moderních pohonech. Výzkumem v této oblasti se laboratoř pohonů na FEL ČVUT zabývá dlouhodobě a v této oblasti spolupracuje s dalšími laboratořemi v ČR.

Automatizace širokopásmových měření anténních diagramů

V rámci dlouhodobé spolupráce s firmou Rohde&Schwarz Praha s.r.o. byla realizována automatizace širokopásmových měření anténních diagramů programem Span_FSx a elektrického pohonu pro natáčení antén pomocí střídavého pohonu MAXON. Program nastavuje přesnou polohu anténního systému s přesností na 0.1° a po nastavení a odměření kmitočtového spektra v požadované šíři, přenese data do počítače, kde je zobrazí v 2D grafu s barevným kódováním naměřené úrovně signálu. Použitý elektrický pohon MAXON je moderní střídavý spínaný pohon s inkrementálním čidlem otáček a převodovkou, napájený z měniče EPOS. Přímé řízení polohy programem je svázáno s měřením spektrální křivky.

Řízení a zpracování dat ze spektrálních analyzátorů Rohde&Schwarz řady FSx a EBx

Při realizaci automatizace měření se naše skupina dostala k řešení problémů, které jsou našemu oboru vzdálenější. To je radiový monitoring nebo podpora při měření EMC. Problematika měření a zpracování dat ze spektrálních analyzátorů je řešena interaktivní spoluprací s koncovými uživateli přímo v terénu. Na jejich požadavcích a námětech je založena tvorba programu pro řízení a zpracování měření na spektrálních analyzátorech "Span_FSx". Tento program je vytvářen postupně již 10 let. Vznikl tak rozsáhlý nástroj, který dnes využívá na 150 uživatelů jak v tuzemsku, tak i v zahraničí, (Francie, Rakousko, Slovensko, Rusko).

Malé pohony všeobecného použití - MAXON

Aplikace malých pohonů a jejich počítačová podpora jsou zaměřeny na výuku v laboratořích. Programy pro výuku regulátorů pro elektrické pohony, nastavování parametrů P-I-D složek a jejich vliv na chod pohonu.

Kdo financuje náš výzkum

Počítačová podpora měření je financována několika způsoby od základní podpory v rámci výzkumných záměrů MŠ, Veřejnou zakázkou na řešení projektu výzkumu a vývoje až po finanční a věcné dary:

• MSM6840770015 - Výzkumný záměr, 2009-2011 - C5.7 Měřicí metody pro průmyslovou diagnostiku
• Veřejná zakázka na řešení projektu výzkumu a vývoje 2007 - Národní bezpečnostní úřad č.j.: 50/2007-NBÚ/04-VV NBU - 28/07002/13114

Věcné dary pro podporu výuky:

• UZIMEX Praha, spol. s.r.o. - systém motorů MAXON a napájecích jednotek EPOS
• Moeller Elektrotechnika s.r.o. - systémy průmyslových PLC a řídicích relé EASY a MFD-Titan

S kým spolupracujeme

• ROHDE & SCHWARZ - Praha, s.r.o. - měřicí systémy GPIB, USB, LAN. Automatizace sběru dat, jejich archivace a prezentace. Měřicí systémy menšího rozsahu.
• UZIMEX Praha, spol. s.r.o. - malé elektropohony MAXON, jejich počítačová podpora a aplikace v pedagogickém procesu.
• Moeller Elektrotechnika s.r.o. - průmyslové systémy pro automatizaci přístrojů a pohonů.

Dále spolupracujeme s více než 100 průmyslovými, výzkumnými a vývojovými pracovišti, jak v celé České republice tak i v zahraničí.

Vybrané publikace

• Hlinovský V.: Span XP - počítačová podpora spektrálních analyzátorů - návod k použití, samomstatný náklad 225 kusů, Praha, 1995-2011
• Hlinovský V.: Scope XP - počítačová podpora osciloskopů - návod k použití, samostatný náklad 300 kusů, Praha 1993 - 2011

---