Regulacija vrtilne hitrosti enosmernega stroja s trajnimi magnetiKrajnik, Blaž (Avtor) Drobnič, Klemen (Mentor) enosmerni stroj s trajnimi magnetipolni mostičpulzno širinska modulacijaregulacija hitrostiSimulinkmyRIOLabVIEWV okviru diplomske naloge sem se podrobneje seznanil z enosmernim strojem s trajnimi magneti (ESTM). V 2. poglavju sem opisal njegovo zgradbo in fizikalno ozadje delovanja, s poudarkom na komutatorju, ki je ključni sestavni del vsakega enosmernega stroja in obenem razlog za krajšo življenjsko dobo in potrebo po stalnem vzdrževanju. Z matematičnim modelom sem dinamične obratovalne lastnosti ESTM zajel v obliki bločnega diagrama. Obratovalne lastnosti električnega stroja je lažje razumeti v stacionarnih razmerah, zato sem podrobneje opisal pripadajoče karakteristike, ki odsevajo razmerja med ključnimi veličinami ESTM. V 3. poglavju sem predstavil zgradbo in delovanje polnega mostiča (PM) ter opisal dve možnosti krmiljenja: unipolarno in bipolarno pulzno-širinsko modulacijo (PŠM). PM in ESTM skupaj sestavljata funkcionalno celoto – električni pogon. Ta omogoča štirikvadrantno delovanje, torej obratovanje v motorskem ali generatorskem režimu za obe smeri vrtilne hitrosti. Regulacijo vrtilne hitrosti sem predstavil v 4. poglavju. Najprej sem opozoril na nezmožnost prilagajanja magnetenja ESTM zaradi odsotnosti statorskega navitja. Ker je za regulacijo nujno natančno poznavanje vrtilne hitrosti, sem podal podrobnejšo razlago merjenja vrtilne hitrosti s pomočjo inkrementalnega dajalnika (ID). Regulacijsko zanko sklene PI regulator, katerega delovanje sem opisal na koncu tega poglavja. V sklopu naloge sem realiziral zgolj regulacijsko zanko vrtilne hitrosti. Regulacijske zanke toka zaradi majhne časovne konstante stroja nisem implementiral. Preden sem začel s praktičnim delom, sem naredil simulacije delovanja in krmiljenja ESTM v programu Simulink, kar sem predstavil v poglavju 5. Najprej sem preveril ujemanje simulacijskih rezultatov v stacionarnem stanju s karakteristikami podanimi v podatkovnem listu. Sledilo je testiranje delovanja v odprtozančnem načinu brez PI-regulatorja, kjer sem preizkušal krmiljenje stroja z unipolarno in bipolarno PŠM. Na ta način sem dobil prvo oceno obratovalnih lastnosti ESTM. Nato sem v blokovno shemo vključil PI-regulator in ponovno simuliral delovanje. Rezultati so pokazali, da ESTM z regulacijo vrtilne hitrosti dobro sledi želeni vrednosti. Regulacijski algoritem v praktičnem eksperimentu sem realiziral s pomočjo mikrokrmilnika myRIO, njegove značilnosti sem opisal v 6. poglavju. Krmilim ga preko grafičnega programskega okolja LabVIEW, kjer ima uporabnik s pomočjo virtualnega instrumenta dostop do vseh ključnih informacij pogona. Nekaj več pozornosti sem namenil zasnovi blokovnega diagrama, ki je v bistvu regulacijski program, katerega mikrokrmilnik izvaja v realnem času. V 7. poglavju sem najprej opisal eksperimentalni pogonski sistem, na katerem sem v okviru diplomske naloge opravil meritve. Sledila je praktična izvedba, kjer je bil pristop enak kot pri simulacijah. Ključno pri regulaciji je prilagajanje širine DP, ki posledično spreminja povprečno vrednost napetosti in omogoča reguliranje vrtilne hitrosti. Nenazadnje sem predstavil rezultate meritev in na koncu opozoril na dejstvo, da je na področju regulacije na splošno in konkretnega ESTM še veliko možnosti za izboljšave.20232023-09-12 11:35:00Diplomsko delo/naloga149965VisID: 61172COBISS_ID: 165075715sl