Načrtovanje napetostnega regulatorja alternatorja s podporo sklopljene simulacijeTrampuž, Klemen (Avtor) Karer, Gorazd (Mentor) Razpotnik, Simon (Komentor) alternarnator s krempljastimi poliLundellov alternatorsklopljena simulacijaprediktivni funkcijski regulatorAnsys MaxwellAnsys SimplorerMatlab-Simulinktrifazni polnovalni diodni usmernikdinamični modelmetoda končnih elementovV magistrski nalogi je predstavljena metoda za optimizacijo regulacijske zanke alternatorja s pomočjo sklopljene simulacije programskih okolij Ansys Maxwell, Simplorer in Matlab-Simulink. Uporabljena je metoda regulacije s prediktivnim funkcijskim regulatorjem, ki omogoča vodenje nelinearnih sistemov. Njegovo delovanje namreč temelji na matematičnem modelu sistema, ki lahko zajema nelinearne lastnosti in omogoča regulatorju napoved prihodnjih stanj sistema in posledično ustreznih regulirnih vrednosti. Med nelinearne sisteme se uvršča tudi alternator s krempljastimi poli, predvsem zaradi magnetnega polja kot posledice vzbujanja rotorskega navitja, ki ni linearno odvisno od vzbujalnega toka na rotorju, posledično pa tudi ne od izhodne napetosti na alternatorju s krempljastimi poli. V nalogi so opisani postopki vzpostavitve komunikacijskih kanalov med omenjenimi programi, postopki izgradnje simulacijske sheme krmilnika v programskem okolju Ansys Simplorer in izgradnja regulacijske zanke v okolju Simulink. Predstavljen je način usmerjanja izhodne trifazne napetosti alternatorja s krempljastimi poli s trifaznim polnovalnim diodnim usmernikom. Podrobno je predstavljen alternator s krempljastimi poli kot sistem višjega reda in njegova aproksimacija s prenosno funkcijo drugega reda. Izpeljan je regulacijski zakon za omenjeni proces in analiziran zaprtozančni sistem s poenostavljeno prenosno funkcijo alternatorja s krempljastimi poli. Prikazano je delovanje regulacijske zanke na realnem alternatorju in vrednotenje rezultatov sklopljene simulacije. Rezultat magistrskega dela je razvoj napetostnega regulatorja za vodenje nelinearnih sistemov na podlagi sklopljene simulacije sistema. Ob skladanju matematičnega modela sistema z realnim sistemom lahko načrtani regulator uporabimo tudi za krmiljenje realnega sistema, kar je tudi bil eden izmed ciljev naloge. Prediktivni funkcijski regulator je bil testiran tako na matematičnem modelu alternatorja s krempljastimi poli, kot tudi na realnem sistemu. V obeh primerih je uspešno zagotovil želeno napetost na izhodnih sponkah alternatorja s krempljastimi poli.20232025-01-14 14:53:59Magistrsko delo/naloga166485sl