Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

Villamosenergetika, Elektronika, Szabályozástechnika

A szakmai modul villamos energetikai tárgyaiban elsajátított ismeretek elmélyítése és gyakorlati alkalmazása.

Az e félévi Villamosenergia labor II. tárgy az Irányítástechnika, a Szabályozott villamos hajtások, a VER üzeme és irányítása tárgyakhoz kapcsolódik.

Irányítástechnika témakör

Érzékelők és illesztők

A mérés célja az Irányítástechnika tantárgy keretében megismert érzékelési elvek ill. kapcsolások gyakorlati alkalmazása. A mérés során a megfelelő méretezések kiszámítása után a hallgatók egy laboratóriumi próba panelen kapcsolásokat állítanak össze. A mérések közül kettő analóg jelek optikai leválasztását valósítja meg. Ezek közül az egyik működési elve az inverz nemlinearitással történő kompenzáláson alapul, míg másik 1bites A/D átalakító, digitális optikai csatoló és 1bites D/A alkalmazásával oldja meg az analóg jelleválasztást. A harmadik mérési feladat inkrementális jeladó feldolgozó elektronikájának megvalósítása programozható áramkör felhasználásával.

DC-DC átalakítók

A mérés célja a DC-DC átalakító alapkapcsolások működésének megismerése valós körülmények között. A tanszéki gyártású panelokon egy-egy kapocs áthelyezésével lehet az egyes kapcsolási struktúrákat kialakítani. A megvalósítható alapkapcsolások: feszültségcsökkentő (Buck), feszültségnövelő (Boost), feszültség fordító (Buck-boost) és a Cuk kapcsolás. Mindegyik kapcsolás jellemző áram és feszültség időfüggvényeit a hallgatók digitális oszcilloszkópon rögzítik.

Egy és háromfázisú feszültség inverter vezérlése

A mérés célja egy és háromfázisú feszültséginverterek vezérlésére használt impulzusszélesség-modulációs módszerek megismerése. Az alkalmazott módszer, a kapcsolási frekvencia és a beállított holtidő hatásának tanulmányozása a terhelés feszültségének és áramának analizálásával. A mérés során a háromfázisú inverterek vezérlésének tanulmányozására egy mikrokontrollerrel irányított 1kVA-es aszinkronmotoros hajtás áll rendelkezésre. Az egyfázisú inverterek működését számítógépes szimulátorral (OrCad-PSPICE) lehet vizsgálni

Szabályozott villamos hajtások témakör:

Egyenáramú motoros szervohajtás

A hajtás állandómágneses gerjesztésű egyenáramú motorból, tranzisztoros 4/4-es egyenáramú szaggatóból és fordulatszám szabályozásnak alárendelt áramszabályozó egységből áll. Feladat: az egyenáramú szaggató impulzusszélesség modulációs vezérlésének, az egyenáramú szervohajtás statikus és dinamikus tulajdonságainak a vizsgálata.

Frekvenciaváltós aszinkron motoros hajtás

A hajtás kalickás aszinkron motorból, háromfázisú kétszintű tranzisztoros feszültséginverterből és vezérlő-szabályozó egységből áll. Feladat: az impulzusszélesség modulációs (ISZM) feszültséginverter üzemi tulajdonságainak, a motor viselkedésének (feszültség-, áram- és fluxus jelalakjainak) a vizsgálata különböző beállítások mellett.

Számítógéppel vezérelt szinkrongépes szervohajtás

A hajtás állandómágneses forgórészű szinkron motorból, háromfázisú tranzisztoros ISZM feszültséginverterből és számítógépes szabályozó-vezérlő egységből áll. Feladat: a pozíció-, a fordulatszám- és az áramvektor szabályozott hajtás tulajdonságainak a vizsgálata különböző szabályozóköri beállításokkal.

VER üzeme és irányítása témakör:

0,4 kV-os elosztóhálózat lakossági fogyasztójának érintésvédelme

Érintésvédelmi megoldások megismertetése. Fizikai modellhálózaton az érintésvédelem üzemkészségének vizsgálata, hibakeresés, hibaelhárítás.

(előadás, gyakorlat, laboratórium):

A 7 db 3 órás laboratóriumi gyakorlatot és a kiértékelést a hallgatók max 4 fős csoportokban, egyéni feladatokat is megoldva végzik.

1. Elővizsga:

A szorgalmi időszakban legfeljebb 2 laboratóriumi gyakorlat pótlását biztosítjuk.

A mérési útmutatókban leírtak szerint.

(a tantárgyhoz tartozó tanulmányi idő körülbelüli felosztása a tanórák, továbbá a házi feladatok és a zárthelyik között (a felkészülésre, ill. a kidolgozásra átlagosan fordítandó/elvárható idők félévi munkaórában, kredit x 30 óra, pl. 5 kredit esetén 150 óra)):