Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"Karol SUCHENIA"

Korekcja układów regulacji z wykorzystaniem charakterystyk Nyquista


  Układ regulacji automatycznej jest podstawowym i najczęściej stosowanym układem sterowania. W porównaniu do układu otwartego, dzięki zamkniętej pętli sterowania jest on mniej wrażliwy na zmiany parametrów układu, poprawia parametry jakościowe odpowiedzi skokowej układu automatyki oraz często uniezależnia obiekt od zakłóceń, których pojawienie się powoduje błąd regulacji. Przy projektowaniu zamkniętego układu regulacji tak kształtuje się charakterystyki częstotliwościowe układu otwartego, aby uzyskać określone zachowanie układu po zamknięciu pętli sprzężenia zwrotnego. Warunkiem koniecznym poprawnej pracy układu regulacji jest jego stabilność. Dlatego charakterystyki otwartego układu powinny być oddalone od granic stabilności, czyli spełniać określone wymagania dotyczące odpowiedniego zapasu wzmocnienia i fazy oraz zapewnić zadaną dokładność statyczną. W przypadku, gdy układ nie dopuszcza zmian parametrów dołącza się do niego człony pomocnicze zwane korektorami. Korekcja jest doborem struktury członu korekcyjnego, parametrów oraz miejsca jego włączenia w układzie regulacji [1]. Do określenia zapasu stabilności danego korektora używa się najczęściej charakterystyk częstotliwościowych Bodego, które sformułowano w roku 1930 i rzadziej Nicholsa (1946). Charakterystyki Nyquista (1932) i Michajłowa (1938) są używane głównie do analizy stabilności. Wynika to między innymi z trudności sporządzania poszczególnych charakterystyk. Obecnie sporządzenie i analiza wszystkich rodzajów charakterystyk częstotliwościowych przy wykorzystaniu programów CAD jest bardzo ułatwione i dlatego przeprowadzono analizę procesu korekcji z wykorzystaniem charakterystyk również tych rzadziej używanych. Korekcja Schemat blokowy analizowanego układu wraz z korektorem przedstawiono na rysunku 1. Stosując korekcję szeregową wprowadza się do toru głównego dodatkowy człon o takiej charakterystyce Gk(s), aby wypadkowa charakterystyka układu spełniała wymagania [...]

Problemy korekcji układów regulacji

Czytaj za darmo! »

Korekcja jest podstawową i najczęściej stosowaną metodą poprawy właściwości układów regulacji. Najczęściej wykorzystuje się do tego celu charakterystyki Bodego. W artykule przedstawiono aproksymację charakterystyki logarytmicznej uwzględniająca problem nachylenia korektora. Zaprezentowano również metody doboru typu korektora na podstawie charakterystyk Nyquista. Zaproponowane procedury pozwalają na zmniejszenie błędu aproksymacji oraz upraszczają problem doboru korektora przy projektowaniu układów regulacji. Abstract. The correction is the basic and applied most often method of the improvement in the property of automatic control systems. Bode characteristics are most often used for this purpose. In the paper presented approximation of logarithmic characteristics taking into account the problem of the corrector slope. Presented also methods of the selection of corrector type on the basis of Nyquist characteristics. Proposed procedures are permitting approximation to reduce the error and simplify the problem of the selection of the corrector of automatic control systems. (Problems of the automatic control systems correction). Słowa kluczowe: aproksymacja, charakterystyka Nyquista, nachylenie korektora, układ automatycznej regulacji. Keywords: approximation, Nyquist characteristic, corrector slope, automatic control system. Wstęp Układ regulacji automatycznej jest podstawowym i najczęściej stosowanym układem sterowania. W porównaniu do układu otwartego, dzięki zamkniętej pętli sterowania jest on mniej wrażliwy na zmiany parametrów układu, poprawia parametry jakościowe odpowiedzi skokowej układu automatyki oraz często uniezależnia obiekt od zakłóceń. Warunkiem koniecznym poprawnej pracy układu regulacji jest jego stabilność. Dlatego charakterystyki układu otwartego powinny spełniać określone wymagania dotyczące odpowiednich zapasów wzmocnienia i fazy oraz zapewniać zadaną dokładność statyczną i szybkość działania. W najprostszym przypa[...]

Model i bilans mocy czynnej przełączalnego silnika reluktancyjnego DOI:10.12915/pe.2014.02.55

Czytaj za darmo! »

Parametrem modelu symulacyjnego przełączalnego silnika reluktancyjnego decydującym o jego działaniu jest indukcyjność zależna od kąta obrotu. Duży wpływ na pracę silnika ma również rezystancja stojana. Przeprowadzono identyfikację parametrów tego silnika w funkcji kąta obrotu wirnika zasilając uzwojenia napięciem przemiennym 50Hz. Na podstawie zidentyfikowanych parametrów opracowano model silnika wraz z układem sterowania w systemie Matlab - Simulink. W modelu uwzględniono nieliniowości parametrów oraz nieholonomiczność przełączalnego silnika reluktancyjnego. Dla otrzymanego modelu silnika przedstawiono bilans mocy czynnej. Zaprezentowano charakterystyczne przebiegi w stanie przejściowym i stanie ustalonym modelowanego silnika. Abstract. The inductance of switched reluctance motor depends on the rotation angle is a parameter which decide about functioning of the motor. The significance effect on the operation of the engine has also the stator resistance. The identification of the parameters of the engine a function of the angle of rotation of the rotor was carried out for the winding supplying alternating current 50Hz. Based on the identified parameters of the engine model the engine and the control system were simulated in the Matlab - Simulink system. The model takes into account the parameters nonlinearity and nonholonomity of switched reluctance motor. For the engine model is presented the active power balance. The waveforms of the transient state and steady-state of modeled engine are presented. (Modeling of switched reluctance motor and its active power balance). Słowa kluczowe: przełączalny silnik reluktancyjny, modelowanie, rezystancja, bilans mocy. Keywords: switched reluctance motor, modeling, resistance, power balance. doi:10.12915/pe.2014.02.55 Wstęp W ostatnich latach wiele publikacji poświęconych jest przełączalnym silnikom reluktancyjnym (SRM) [1, 2, 3]. W przeciwieństwie do silników prądu stałego i zmiennego, silniki te n[...]

Analiza przełączalnego silnika reluktancyjnego z uzwojeniem rozłożonym DOI:10.12915/pe.2014.11.28

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiano analizę przełączalnego silnika reluktancyjnego typu 3/2, wykorzystującego stojan silnika indukcyjnego. Przy pomocy metody elementów skończonych opracowano model obwodowy stojana silnika indukcyjnego. Przeprowadzono analizę zależności indukcyjności w funkcji kąta obrotu wirnika. Zbudowano stanowisko pomiarowe i wykonano pomiary parametrów przełączalnego silnika reluktancyjnego, zasilając uzwojenia napięciem przemiennym 50Hz. Symulacje wykonano dla różnych szerokości biegunów wirnika w celu określenia charakterystyki indukcyjności w funkcji kąta obrotu. Uzyskane parametry porównano z wynikami analizy metodą elementów skończonych. Porównano proponowany przełączalny silnik reluktancyjny 3/2 z najczęściej stosowanym przełączalnym silnikiem reluktancyjnym 6/4. Abstract. The paper deals with an analysis of switched reluctance motor 3/2, with stator of the induction motor. Using the finite element method, model of the stator motor was developed. Analysis of the inductance as a function of rotor rotation angle was carried out. The test bench was built and parameters of a switched reluctance motor were measured using alternating current 50Hz source. Simulation were made at different rotor poles angles in order to determine the characteristics of the inductance as a function of angle of rotation. The obtained parameters are compared with the results of finite element analysis. The switched reluctance motor 3/2 and switched reluctance motor 6/4 were compared. (Analysis of switched reluctance motor with windings distributed). Słowa kluczowe: stojan silnika indukcyjnego, przełączalny silnik reluktancyjny, identyfikacja. Keywords: induction motor stator, switched reluctance motor, identity. doi:10.12915/pe.2014.11.28 Wstęp Przełączalne silniki reluktancyjne (ang. - Switched Reluctance Motor - SRM) charakteryzują się wytrzymałą konstrukcją nie zawierająca magnesów trwałych. Nadają się one do pracy w trudnych warunkach środowisko[...]

Modeling of core losses of switched reluctance motor DOI:10.15199/48.2016.02.42

Czytaj za darmo! »

The paper deals with a mathematical model of switched reluctance motor, with stator of on induction motor. The parameters of this model were determined experimentally. The motor winding were supplied from different frequencies AC voltage source. Based on the measurements of current and voltage equivalent resistance and inductance of motor windings as a function of frequency were determined using the least squares method. The measurements for different rotation angle of the rotor were carried out. The measured resistance value was significantly higher than the value of the winding resistance because of "iron losses". The losses are modeled as the losses of a single turn wound on the rotor core, representing the eddy currents circuit. The losses are dependent on the angle of the rotor rotation relative to the stator. Based on the relationship between the equivalent inductance and resistance of the motor measured and specified of the model, the parameters were determined. Streszczenie. W pracy przedstawiano model matematyczny przełączalnego silnika reluktancyjnego wykorzystującego stojan trójfazowego silnika indukcyjnego. Parametry tego modelu określono eksperymentalnie. Uzwojenie jednej z faz silnika zasilano napięciem przemiennym o różnych częstotliwościach. Na podstawie pomiarów prądu i napięć wyznaczano zastępczą rezystancję i indukcyjność poszczególnych uzwojeń silnika wykorzystując metodę najmniejszych kwadratów dla różnych częstotliwości. Pomiary prowadzono w funkcji kąta obrotu wirnika. Otrzymana rezystancja była istotnie większa od wartości stało-prądowej rezystancji uzwojeń. Dlatego dodatkowo do modelu wprowadzono "straty w żelazie". Przedstawiono je jako straty w pojedynczym zwartym zwoju, nawiniętym na rdzeniu wirnika, reprezentującym prądy wirowe. Straty te są zależne od kąta obrotu wirnika względem stojana. Na podstawie relacji między indukcyjnością i rezystancją zastępczą silnika, zmierzoną i określoną dla przyjętego modelu wyznac[...]

Modelowanie strat w jednofazowym przełączalnym silniku reluktancyjnym DOI:10.15199/48.2017.01.10

Czytaj za darmo! »

W pracy omówiono straty mocy w silniku reluktancyjnym. Szczególnie przedstawiono straty w żelazie. Straty te są zależne od kąta obrotu wirnika względem stojana. Powodują one zależność rezystancji zastępczej silnika od kąta obrotu. Zależność rezystancji i indukcyjności silnika wyznaczono eksperymentalnie zasilając uzwojenia napięciem przemiennym 50Hz. Przyjęto model strat w żelazie jako straty w dodatkowym uzwojeniu. Przeprowadzono analizę relacji między indukcyjnością i rezystancją zastępczą silnika, zmierzoną i określoną dla przyjętego modelu. Abstract. Power losses in switched reluctance motor were discussed in the paper. Especially iron losses were analyzed. The losses are depend on the rotation angle of the rotor in relation to stator. Its cause that the equivalent resistance of the motor depends in the rotation angle. The dependence of the resistance and inductance of the motor was carried out experimentally. The winding was powered alternating voltage 50Hz. Iron losses were modeled as losses in resistance, which was connected in additional single turn windings. Analysis of the relationship between the equivalent inductance and resistance of the engine was carried out. (Losses modeling in single phase switched reluctance motor). Słowa kluczowe: straty, przełączalny silnik reluktancyjny, identyfikacja. Keywords: losses, switched reluctance motor, identification. Wstęp Przełączalne silniki reluktancyjne charakteryzuje wewnętrzna prostota, wytrzymała konstrukcja, szeroki zakres prędkości, odporność na uszkodzenia oraz mała bezwładność wirnika. Przyczynia się to do wykorzystywania silników reluktancyjnych w wielu aplikacjach. Silniki te nagrzewają się w mniejszym stopniu niż indukcyjne i mogą być stosowane z powodzeniem w trudnych warunkach eksploatacyjnych, takich jak przemysł lotniczy czy samochodowy. Silniki elektryczne wykorzystują 70% energii elektrycznej zużywanej przez przemysł. W całej gospodarce zużywają one prawie połowę e[...]

Analiza wpływu parametrów konstrukcyjnych wirnika na moment elektryczny przełączalnego silnika reluktancyjnego DOI:10.15199/48.2017.04.12

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono wpływ wymiarów wirnika w trójfazowym przełączalnym silniku reluktancyjnym. Wykorzystano stojan silnika indukcyjnego klatkowego. Przeprowadzono analizę ze względu na wysokość oraz szerokość bieguna wirnika. Zmieniając szerokość bieguna wirnika w zakresie od 60 do 160 stopni z krokiem 10 stopni wyznaczono optymalną jego szerokość. Wyznaczono charakterystyki indukcyjności i pochodne indukcyjności w funkcji kąta obrotu. Na tej podstawie zdeterminowano wymiary wirnika. Analizę przeprowadzono przy użyciu metody elementów skończonych. Przeprowadzono pomiary dla różnych szerokości biegunów wirnika i porównano je z wynikami symulacji. Abstract. In the article the effect of dimensions of rotor in a three-phase switched reluctance motor was presented. The stator of squirrel cage induction motor was used. Analysis of the height and width of the rotor pole was carried out. By changing the rotor pole width in the range from 60 to 160 degrees with 10 degrees the optimal width was determined. Inductance and derivatives inductances characteristics as a function of the rotation angle were determined. On this basis, the dimensions of the rotor were determined. The analysis using the finite element method was carried out. Measurements for different widths of the poles of the rotor were carried out and with of the simulation results were compared. (Analysis of the effect of design parameters of the rotor on the electric moment of the switched reluctance motor). Słowa kluczowe: przełączalny silnik reluktancyjny, szerokość bieguna wirnika, metoda elementów skończonych, identyfikacja. Keywords: switched reluctance motor, width of the rotor pole, finite element method, identification. Wstęp Przełączalne silniki reluktancyjne (SRM) charakteryzują się wytrzymałą konstrukcją. Nie zawierają one magnesów trwałych. Nadają się one do pracy w trudnych warunkach środowiskowych oraz w aplikacjach, gdzie wymagana jest duża prędkość obrotowa. Dzięki [...]

Bezczujnikowe sterowanie przełączalnym silnikiem reluktancyjnym DOI:10.15199/13.2017.11.4


  Koncepcja przełączalnego silnika reluktancyjnego (SRM) powstała już w 1838 roku i została zrealizowana przez Davidsona do napędzania lokomotywy na kolei Glasgow-Edynburg. Ze względu na wykorzystywanie przełączników mechanicznych dostępnych w tamtych czasach możliwości silnika nie zostały w pełni wykorzystane. Pojawienie się szybko działających przełączników półprzewodnikowych w 1970 roku ożywiło zainteresowanie SRM. Pełne wykorzystanie potencjału tkwiącego w tych silnikach ma miejsce teraz wraz z rozwojem techniki mikroprocesorowej [1]. Dzięki temu możliwe jest realizowanie skomplikowanych algorytmów sterowania oraz projektowania bardziej złożonych konstrukcji SRM. Zastosowanie przekształtników energoelektronicznych oraz wysokowydajnych napędów o regulowanej prędkości przełożyło się na szeroki obszar zastosowań SRM. Tradycyjne wymagania dotyczące sterowania związane były głównie z dynamiką i stabilnością systemu. Obecnie przemysł charakteryzuje się bardziej wymagającymi specyfikacjami technicznymi i ograniczeniami [2]. Przełączalne silniki elektryczne zaliczane są do maszyn z komutacją elektroniczną. Zasilane są one przez zastosowanie właściwego układu energoelektronicznego, który pracuje z odpowiednim algorytmem sterowania [3]. W zależności od miejsca zastosowania napędu z SRM oraz od postawionych wymagań, stosuje się różne algorytmy sterowania. Istnieje duży wybór możliwych procedur do zastosowania, od prostych i tanich algorytmów do zaawansowanych procedur sterujących, wykorzystujących kosztowne układy obliczeniowe [4]. Najistotniejszym problemem w sterowaniu przełączalnym silnikiem reluktancyjnym jest odpowiednie sekwencyjne zasilanie i odłączanie uzwojenia silnika [5]. Na rysunku 1 przedstawiono moment załączania i wyłączania napięcia zasilającego uzwojenie silnika SRM na podstawie funkcji indukcyjności w funkcji kąta obrotu. Indukcyjność silnika reluktancyjnego zależy od kąta obrotu wirnika. Średni moment obrotowy w[...]

Równania ruchu i bilans mocy układu elektromechanicznego na przykładzie silnika reluktancyjnego

Czytaj za darmo! »

W literaturze występują różne postacie równań opisujących część elektryczną. Dla sprawdzenia postaci równań ruchu wykonano jednofazowy silnik reluktancyjny. Przeprowadzono identyfikację parametrów tego silnika w funkcji kąta obrotu wirnika zasilając uzwojenia napięciem przemiennym 50Hz. Na osi wirnika zamocowano prostopadle metalowy pręt, który umożliwiał oscylacje układu mechanicznego. Na podstawie oscylacji tego wahadła określono parametry układu mechanicznego. Przeprowadzono badania charakterystyki statycznej oraz parametrów dynamiki układu. Porównano parametry równania ruchu otrzymanego z eksperymentu z równaniami ruchu Lagrange’a drugiego rzędu. Przedstawiono metodykę otrzymywania tego równania wraz z dyskusją holonomiczności układów elektromechanicznych. Abstract. In the literature there are different forms of equations describing the electrical component. The authors performed single-phase reluctance motor to test the motion equations. The identification of the motor parameters as a function of the rotation angle the rotor. Was carried out for 50 Hz alternating supply alternating voltage. Mechanical system was assumed as a system which can oscillate as the element of physical pendulum containing the motor rotor and perpendicularly to axis mounted metal bar. The mechanical system parameters were measured during the pendulum moving. The work deals with the characteristics and parameters of system dynamics. The article compares parameters of the equations motion obtained from experiment with Lagrange’a equations of second order. It presents the methodology of obtaining this equation, along with a discussion of holonomic electromechanical systems. ( Motion equations of electromechanical system on the example of reluctance motor). Słowa kluczowe: silnik reluktancyjny, nieholonomiczność, równana ruchu, funkcja Lagrange’a, bilans mocy Keywords: reluctance motor, non-holonomic, equations of motion, Lagrange’a function, [...]

 Strona 1