modulo 1 introduccion 2013

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

1

Modelat i Control de Màquines Elèctriques

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

2

MÓDULO 1: INTRODUCCIÓN

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

3

Profesores de la asignatura

Joan Montanyàmontanya@ee.upc.eduTR1 – 056

Sesiones teoría (GG) Martes 18-20 hAula 3.7

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

4

Funcionamiento de la asignatura

Organización en horas de dedicación:

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

5

Funcionamiento de la asignatura

ACTIVIDADES

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

6

Funcionamiento de la asignatura

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

7

Funcionamiento de la asignatura

Material de suport:Documentació de les pràctiques.Equips del laboratori d'accionaments de màquines elèctriques.Manuals dels equips del laboratori.

Descripció de l'entregable esperat i vincles amb l'avaluació:A final de curs es lliurarà un document amb el recull de les pràctiques realitzades. Es lliurarà un únic document per grup.Aquest document s'haurà confeccionat progressivament durant tot el curs. Es farà un seguiment periòdic del 'evolució dels treballs de les pràctiques.

Objectius específics:Desenvolupar les competències específiques següents:CE2. Capacitat d'aplicar les tècniques de control i regulació de les màquines elèctriques per el control demoviment.CE3. Capacitat de determinar i dissenyar l'accionament elèctric més eficient per les diverses aplicacions del controlde moviment.Desenvolupar les competències genèriques següents:CG1: Capacitat de liderar l'emprenedoria i la innovació.CG5: Capacitat de promoure el treball en equip.

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

8

Profesores de la asignatura

Laboratorio de Accionamientos de Máquinas Eléctricas EET – TR1 –PLANTA 1

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

9

Funcionamiento de la asignatura

Resum ACTIVITAT 2:

Formació d’equips de treball. Cada equip tindrà un responsable.Responsable: organització i planificació de treball, avaluació, representant del grup.El responsable també serà avaluat pel grup.

Laboratori sistema dSPACE

SimulinkControlDesk

Digital I/OAnalog I/OPWM OEncoder I

DC3

EncoderVI

+-

Power supply

DC/AC/PMSM

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá10

Funcionamiento de la asignatura

dSPACE

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá11

Funcionamiento de la asignatura

Convertidor

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá12

Funcionamiento de la asignatura

Font alimentació

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá13

Funcionamiento de la asignatura

Motor DCMotor DC

Motor Inducción

Encoder

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

14

Funcionamiento de la asignatura

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

15

Funcionamiento de la asignatura

Resum ACTIVITAT 3:

Aquesta activitat constarà:

‐ Problemes.‐ Petits treballs (p.e. simulació, cerca de informació, etc)

El lliurament d’aquesta activitat tindrà un pes del 10 % de la nota de l’assignatura.

No tots els ‘entregables’ tenen el mateix pes.

l’ÚNIC mètode de lliurament d’aquesta activitat serà mitjançant la tasca/ques habilitades al campus digital.No s’accepten trameses per correu electrònic ni en paper.

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

16

Funcionamiento de la asignatura

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

17

Funcionamiento de la asignatura

Qualificació

Nota de l'assignatura (100 %):

30 % Nota de la Prova 1 (Activitat 4).30 % Nota de la Prova 2 (Activitat 5).10 % Nota dels exercicis d'autoavalauació (Activitat 3).30 % Nota de pràctiques (Activtat 2).

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

18

Funcionamiento de la asignatura

Organización del programa de actividades

• El programa está organizado por sesiones de GG, GP y trabajo autónomo.

• Planificación semanal.

(ver documento de programación)

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

19

Objetivos de la asignatura

Electrical drives play an important role as electromechanical energy converters a wide range ofapplications, for example machine tools in manufacturing industries, electric vehicles, manufacturingmachines, transportation (belts, elevators), cranes, robots, photocopies, CD player, electric windows inthe car, prosthetic hands and other medical devices; some are obvious other not so.

It is critically important that the correct drive is matched to the application with due regard to itsrequirements.

With the recent developments in power semiconductors and microprocessors with signal processingcapabilities, the technology of the modem drive system has changed dramatically in recent years.

However, the selection of a drive system relies on a systems approach - without which, it is highlyprobable that either the mechanical, electrical or electronic elements will not be fully considered.

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

20

Objetivos de la asignatura

ACTIVIDAD PARTICIPATIVA

Diferencias de una aplicación a velocidad constante (lazo abierto) y un accionamiento.

Qué componentes forman un accionamiento?

Que disciplinas son necesarias?

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

21

Objetivos de la asignatura

ACTIVIDAD PARTICIPATIVA

Ejemplo a discutir en la actividad (elementos, funcionamiento, computación,instrumentación, convertidores, mecánica,….)

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

22

Objetivos de la asignatura

Al finalitzar l'assignatura l'estudiant serà capaç de:

∙ Conèixer i saber aplicar els models avançats de les màquines elèctriques: modelsque permetin el control de moviment (posició, velocitat i parell), són model quepermeten estudiar el motor/generador en règim transitori (acceleracions idesacceleracions).

∙ Capacitat per entendre els tipus d'accionaments de màquines elèctriques méscomuns: Tipus de convertidors, tractament en el accionament, sensors, controladors.

∙ Disseny de forma eficient de les diferents parts d'un accionament pel control demoviment: caracterització mecànica, dimensionament de l’accionament (motor,convertidor), disseny de l’aplicació (estratègia de control, convertidor, motor,transductors,...),

∙ Conèixer les aplicacions més comunes: característiques de les aplicacions (p.e.Velocitat, parell), necessitats, solucions.

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

23

Contenidos de la asignatura

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

24

Contenidos de la asignatura

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

25

Contenidos de la asignatura

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

26

Contenidos de la asignatura

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

27

Contenidos de la asignatura

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

28

Conocimientos previos

ACTIVIDAD PARTICIPATIVA

Conocimientos de máquinas.Conocimientos de regulación automática.Conocimientos de accionamientos.

Conocimientos de Matlab/SimulinkConocimientos de Femm

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

29

Bibliografía recomendada

Fraile Mora, J.. Máquinas Eléctricas. 5ª. Espanya: McGraw-Hill, 3. ISBN 84-481-3913-5.

Bimal K. Bose. Power Electronics and Motor Drives: Advances and Trends. 1era. EEUU: Elsevier, 2006. ISBN 978-0-12-088405-6.

Krause P.C., Wasynczuk O., Sudhoff S.D.. Analysis of Electric Machinery and Drive Systems. 2ª. EEUU: IEEE Series on Power Engineering - Wiley, 2002. ISBN 0-471-14326-X.

Mohan, N.. Electric drives an integrative approach. 1ª. Minneapolis (EEUU): MNPERE, 2001. ISBN 0-9663530-1-3.

Modelat i Control de Màquines ElèctriquesJ. Montañá

30

Reflexión