7/25/2019 POGONI 2

1/7

POGONIODGOVORI ZA DRUGI KOLOKVIJUM

1. Sta su rezolveri, sta se njima tacno meri, koje signale imaju na izlazu I kako se ti signali obradjuju?

REzolveri su sinhroni obrtni tranzistori, postavljaju se na zadnjoj strani motora I koriste se za merenje

brzine.

Imaju dva signala na izlazu, sinusni I cosinusni I njihov osnovni princip je da se naprave ova dva signala, a

ta dva signala su kontinualna.

Koriste se u digitalnim sistemima. Ovi signali se dalje vode RD konvertor koji prevodi signale na rezolveru

u digitalni oblik .

Digitalni oblik moze da ima 10 14 bita. REzolveri se jos koriste za merenje broja obrtaja ali I za

odredjivanje pozicije rotora.

2. Sta je slabljenje polja, kada se I zasto primenjuje? Da li se isti pricnip moze primeniti na motore

jednosmerne struje sa nezavisnom pobudom I na motore sa stalnim magnetima, obrazlozite?

Pod pojmom slabljenje polja se podrazumeva smanjenje pobudne struje statora ispod odredjene

vrednosti u cilju povecanja brzine.

Primenjuje se kada zelimo da dobijemo vecu brzinu od nominalne. Oblast slabljenja polja se najcesce

koristi kod vuce jer na taj nacin koristimo motor manje snage a izvalcimo veci broj obrtaja.

Motori jednosmerne struje sa nezavisnom pobudom mogu da rade u rezimu slabljenja polja jer preko

nezacisne pobude mozemo da regulisemo vrednost struje pobude koju mozemo da smanjimo do

odredjene vrednosti, da bi se povecala vrednost fluksa a samim tim I brzina obrtanja motora.

Motori sa stalnim magnetima se primenjuju u onim oblastima gde se ne zahteva da motor radi u rezimu

slabljenja polja jer je nemoguce regulisati struju statora, samim tim je nemoguce smanjiti fluks da bi se

povecala brzina. Kod motora za stalnim magnetima pobuda je na rotoru.

3. Opisati ulogu ogranicenja po struji, po snazi I I^2t zastite u pogonima? Opisati slucaj u kojem bi

I^2*t zastita odreagovala a ogranicenje po struju ne bi.

Uloga ogranicenja po struji je da s[reci preterano zagrevanje motora koji moze da dovede do ostecenja

izolacije namotaja jer sto je veca struja to je I zagrevanje vece.

Ogranicenje po snazi stiti motor I invertor od prevelikog zagrevanja. Motor moze da radi preoterecen

neko krace vreme (20% preopterecenje 1 sat, 100% preopterecenje 1 minut). U slusacju da

preopterecenje traje duze od navedenog ova zastita ce da odreaguje.

Zastita I^2*t reaguje ako je zagrevanje vece od odredjene vrednosti (I^2*t je toplotni impuls)

Ova zastita stiti izolaciju namotaja, tj sitii motor.

7/25/2019 POGONI 2

2/7

I^*t zastita bi odreagovala u slucaju starenja izolacije a ogranicenje po struji ne bi jer uzrok zagrevanja

nije prevelika struja.

4. Opisati histerezisni regulator I uporediti ga sa proporcionalnim? Nacrtati I uporediti prenosne

karakteristike ova dva regulatora?

Histerezisni regulator se primenjuje kod kontinualnih sistema. REgulaciju ostvaruje kao komparator.

Kod digitalnih sistema sam proces digitalizacije moze da posluzi kao histerezis. OVaj tip regulatora se

koristi na mnogim mestima (bojler, Ta pec, pega..).

Prenosna karakteristika Histerezisnog regulatora:

Sve vreme ubrzava maksimalnim momentum tako da se preko njega najbrze dostize zeljena vrednost.

Ima vrlo grubu karakteristiku jer ide maksimum u jednu stranu pa maksimum u drugu stranu. Kod

histerezisonog regulatora postoje varijacije I udari jer se brzina ne dostize glatko vec naglo

PRenosna karakteristika PRoporcionalnog regulatora:

Kpmomenat koji bi trebalo da bude na motoru kada je greska jednaka Wnom.

Sa grafika vidimo da daje maksimalno raspolozivi momenat motoru. Sto je veci Kp, nagib prave je veci.

KOd proporcionalnog regulatora nema varijacija I udara jer se brzina dostize glatko I momenat koji pravi

motor nesme biti proporcionalan gresci.

PRednosti histerezisnog regulatora:

-

Na zakon upravljanja ne utice objekat upravljanja

-

Brzina histerezisnog regulatora je veoma velika

Mane:

Postojanje staticke greske

7/25/2019 POGONI 2

3/7

PRednosti proporcionalnog regulatora:

-

NE moze da se premasi podesena vrednost

-

Dosta su brze promene regulisane velicine

Mane:Postojanje staticke greske I vrlo sporo I gotovo nikada ne dostize zeljenu vrednost.

5. NAvesti osnovne karakteristike cisto integralnog regulatorai sta su njegove prednosti u odnosu na

cisto proporcionalni regulator I zasto se ova dva regulatora kombinuju u PI? Zasto se cisto integlrani

regulator ne koristi u pogonima I da li ovaj regulator ima neke prenosti u odnosu na proporcionalni?

Ako ima opisati prenosti? Sta se dobija kombinacijom?

Osnovne karakteristike cisto integralnog regulatora:

Integlrani regulator menja prirestaj momenta , odnosno bira za koliko treba da apromeni momenat usledecoj periodi odabiranj.

Zove se integralni jer predstavlja zbir : dteKMie * , odnosno trenutni momenat je zbir svih gresaka

u digitalnim sistemima.

Kod integlranog regulatora je promena momenta proporcionalna gresci.

Greska u stacionom stanju nesme da postoji pa ce zbog toga integralni regulator menjati momenat dok

postoji greska I to je velika prednost u odnosu na proporcionalni regulator.

Momenat se menja gore dole dok greska ne postane nula. Ovaj regulator garantuje da ce momenat

opterecenja biti savladan.

Dobra strana integralnog regulatora je sto je brz. VElika mana je premasivanje brzine, bez premasivanja

brzine ne moze da radi.

Integralnnom regulatoru je potrebno dosta vremena da spusti momenat kada ga premasi zbog toga je

dobitna kombinacija proporcionalno integralni regulator jer se ovom kombinacijom mogu dobiti razliciti

odzivi za razlicite vrednosti Ki I Kp parametara a kombinacija ova dva regulatora dovodi do toga da jedan

drugome nadomestcuju nedostatke.

U ovoj kombinaciji glaglavni je integralni regulator a proporcionalni sluzi da ublazi Ki.

Preko Pi regulatora se preciznije odredjuju parametric koji se primenjuju za pozicionu formu jer Ki u

inkrementalnoj formi nesme biti nula.

Cisto integralni regulator se ne koristi u pogonima jer je njegovo dejstvo sporo zbog dinamickog svojstva

pa se zbog toga retko koristi kao samostalna jedinica.

PRednost u odnosu na proporcionalni regulator mu je ta sto u vecini slucajeva trajno odklanja

odstupanja regulisane velicine te mu je tacnost nabolja osobina.

7/25/2019 POGONI 2

4/7

NEdostatak mu je sto unosi izvesne nestabilnosti u regulaciono kolo pa se zbog toga ne koristi u

pogonima.

PRednost u odnosu na proporcionalni mu je sti odklanja trajno odstuanje I mnogo je tacniji od

proporcionalnog regulatora. Kombinacijom proporcionalnog I integralnog regulatora dobija se

Proporcionalno itegralni regulator (PI regulator).

6. Opisati U/f upravljanje asinhronim motorom I kako treba da izgleda U/f dijagram na malim

brzinama a kako iznad nominalne brzine? Sta su ogranicenja ovog upravljanja I koje su prednosti u

odnosu na vektorsko upravljanje?

MEnjanjem frekfencije asinhronog motora menja se I brzina obrtanja, slicno kao kod motora

jednosmerne struje s tim sto je to kod asinhronih motora nesto komplikovanije.

Ako promenimo samo frekfenciju izvora asinhronom motoru se menja I njegov magnetni tok I to bitno

utice na karakteristiku motora. To znaci da prilikom menjanja frekfencije asinhronog motora treba na

prikladan nacin menjati I visinu prikljucenog napona kako bi se dostigla zeljena karakteristika motora.

DA bi smo sauvali slicne vrednosti karakteristicnih momenata pri razlicitim brzinama potrebno je odrzati

gotovo nepromenjen magnetni tok a to znaci da se prikljuceni napon mora menjati shodno frekfenciji.

Pri smanjenju ucestanosti moramo smanjiti napon odrzavajuci tako odnos U/f konstantnim, time cemo

obezbediti da magnetni fluks ostane konstantan.

MEdjutim pri malim ucestanostima otpor statora postaje dominantan u odnosu na induktivnost, zbog

toga pri niskim ucestanostima moramo povecati napon pa se tako dobija linearna karakteristika.

Pri povecanju brxzine iznad nominalnog napona, napon odrzavamo konstantnim a povecavamo

ucestanost. Za nominalnu brzinu imamo nominalna napon I nominalnu ucestanost. Pri povecanju brzine

iznad nominalne moramo odrzati konstantan napon a povecati ucestanost.

NA malim brzinama nesmemo da pustimo U/f karakteristiku da bude linearna, to se postize povecanjem

napona na malim ucestanostima ili podizanjem karakteristike kao na slici. Ako zelimo da povecamo

brzinu iznad nominalne , povecavavamo frekfenciju a napon ostaje isti.

7/25/2019 POGONI 2

5/7

Ogranicenja ovakvog upravljanja su :

Ulazni factor snage I harmonici prema mrezi, imunitet na trenutne padove napona, upravljanje bez

senzora (problem niskih brzina I nule), povecavanje opsega slabljenja polja.

Prenosti u odnosu na vektorsko upravljanje:

JEftiniji je, dosta prostiji hardver za upravljanje u odnosu na vektorsko koje ima slozen hradver, ne mora

se meriti brzina obrtanja kao kod vektorskog upravljanja, nije mu potrebna transformacija kordinata,

nije potreban modulator napona kao ni regulator struje, veoma brza dinamika momenta za vrlo kratko

vreme.

7. Opisati proporcionalni regulator I uporedite gas a histerezisnim. NAcrtati I uporediti prenosne

karakteristike ova dva regulatora? ZAsto proporcionalni regulator I pod kojim uslovima ima gresku u

stacionom stanju, od cega sve zavisi ova greska I kako se moze smanjiti?

Proporcionalni regulatori imaju izlaz proporcionalan ulaznom signal. To znaci da sto je veca razlika

zeljene I stvarne vrednosti to ce biti veca greska I brzi porast regulisane velicine.

KAko se priblizava zeljenoj vrednosti upravljane velicine to ce greska biti sve manja I porast upravljanja

velicine sve sporiji.

PRednosti proporcionalnog regulatora:

NE moze da premasi podesenu vrednost I ima dosta brze promene regulisane velicine.

NEdostatci:

Postojanje staticke greske I vrlo sporo se, gotovo nikada ne dostize zeljena vrednost.

PRednosti histerezisnog regulatora:

NA zakon upravljanja ne utice objekat upravljanja I njegova brzina je dosta velika.

Greska u stacionom stanju:

DA bi se momenat opterecenja savladao mora da bude Me=Mo u stacionom stanju I kada motor

dostigne zadatu vrednost elektricni momenat je jedanak 0 I ako postoji momenat opterecenja onda

spustanje nesme da ide samo do momenta opterecenja . Greska ustacionom stanju moze se smanjiti

menjajem nagiba Kp a mozemo je izbeci tako sto momenat koji pravi motor nesme biti proporcionalan

gresci a promena momenta treba da bude proporcionalna gresci.

7/25/2019 POGONI 2

6/7

8. Opisati PI regulator I uporediti ga sa proporcionalnim?

Predst6avlja kombinaciju proporcionalnog I integralnog regulatora.

Pomocu njega mozemo da podesimo da motor ranije pocne da koci I da ima manje premasenje. OVaj

regulator se najcesce koristi u pogonima.

Projektuje se kao strujni I brzinski. Pomocu njega se mogu dobiti razliciti odzivi za razlicite vrednosti Kp I

Ki parametara.

Ima tri odziva:

ODziv sa premestanjem ( uglavnom se ne koristi) , odziv sa malim premestanjem ( dozvoljeno je do 10%

za strujne regulatore, za brzinske regulatore ima maksimalno brz odziv bez premasenja jer ako bi

postojalo premasenje doslo bi do promene smera momenta motora pa bi sistem kocio. KOd brzinskeregulacije kritican je kocioni momenat.

Kod ovog regulatora greska u stacionom stanju je jednaka nulijer postoji integralni doprinos koji ce uvek

postojati dok god postoji greska. Brzina zavisi od Kp I Ki. Ima idealan odziv, maksimalno brz.

PI regulator ima veliku prednost u odnosu na proprcionalni a to je nepostojanje greske u stacionom

stanju.

9. Opisati vezu u zvezdu I trougao asinhronog motora, napisati kako su povezana tri izlaza iz inverora I

u jednom I u drugom slucaju? KAda se koristi jedan a kada drugi?

ASinhroni motor pri pustanju u rad iz mreze uzima struju znatno vecu od nominalne. JEdan od nacina

smanjenja polazne struje je pustanje u rad asinhronog motora prebacivacem zvezda u trougao. NA ovaj

nacin motor pri pustanju u rad radi u spoju statora zvezda pa se posle odredjenog vremena statorski

namotaji prebace u vezu trougao. Namotaji se prebacuju u vezu trougao kada motor dostigne dovoljnu

brzinu .

Polazna linijska struja pri vezi u zvezdu je 3 puta manja od polazne linijske struje veze u trougao.

Mana ovog nacina je sto se prilikom smanjenja struje smanjuje I momenat motora pa se na ovaj nacin ne

mogu pustati u rad asinhroni motori koji startuju pod opterecenjem.

7/25/2019 POGONI 2

7/7

Sprega u zvezdu se koristi kada je potreban manji momenat motora a u trougao kada je potreban veci

momenat motora.

10. Promenom kojih velicina se moze regulisati brzina obrtanja asinhronog motora I koje metode se

danas koriste? Opisati nabrojane metode?

Brzina obrtanja asinhronog motora se moze menjati promenom:

-

Promenom broja pari polova

-

Promenom frekfencije izvora

-

Promenom klizanja

REgulacija brzine promenom klizanja I broja pari polova se danas ne koristi.

REgulacije brzine promenom frekfencije izvora je sa razvojem energetske elektronike postala

najznacajnija pri cemu se kako se ne bi promenilo magnetno zasicenje masine cesto izvodi sa

istovremenom promenom napona napajanja , takozvana U/f regulacija.