Přejít k obsahu

Laboratorní vybavení

Skupina má k dispozici unikátní laboratoře a zkušebny. Ve stávajících prostorách Fakulty elektrotechnické disponuje těžkou halovou laboratoří a řadou výzkumných a vývojových laboratoří – tzv. „lehké laboratoře“. V těchto laboratořích, které jsou vybaveny moderní měřící technikou, špičkovými zdroji a zátěžemi a testovacím zařízeními, jsou prováděny experimenty na pohonech o výkonech řádově do 50 kW s maximálním napětím obvykle do 1 000V.

Již v blízké budoucnosti se možnosti skupiny znatelně rozšíří. Brzy bude zahájena stavba nových laboratoří RICE a zejména unikátní halová laboratoř a zkušebna vysokonapěťové výkonové elektroniky a dopravní techniky, kde budeme schopni vyvíjet a testovat zařízení do výkonu 4 MW o maximální napětí 31 kVrms.

MATLAB®, SIMULINK®, PLECS® a LabView®

Představují špičkové softwarové vybavení pro simulace a odladění naročných přechodových dějů u navržených systémů. Slouží k simulaci fyzikálních dějů nutných k detailnímu rozboru fyzikální podstaty zkoumané problematiky. Toto má následně význam pro aplikaci poznatků na navrhované algoritmy. Dále slouží k odladění a detailnímu návrhu parametrů pro rychlou aplikaci nových moderních metod řízení pohonů a měničů pro laboratorní pohon i pro finální pohon zákazníka.

Vývojové výkonové polovodičové měniče

Pro vývoj nových řídicích algoritmů pohonů a výkonových měničů jsou používány výkonové měniče postavených dle vlastního návrhu. Tyto měniče jsou postaveny na technologiích IGBT, IGCT, MOSFET i moderních SiC a JFET. V rámci vývoje jsme schopni navrhnout a postavit měniče různých sofistikovaných topologií (dvou i vícehladinové střídače, usměrňovače, DC-DC měniče), tak aby odpovídaly finální implementaci dle požadavku zákazníka. Výkonové měniče jsou řízeny vlastním řídicím systémem. Navržené a postavené výkonové měniče jsou modulárně používány ve spojení s motorovými soustrojími pro vývoj pohonů širokých aplikací.

Elektrická soustrojí

Skupina má k dispozici široké portfolio elektrických strojů, které jsou vhodně sestaveny do soustrojí a slouží k testování nových pohonných jednotek a testování moderních řídicích struktur. S jejich pomocí je tak možné otestovat kompletně nový pohon v laboratorních podmínkách a vyladit jeho vlastnosti před jeho uvedením do provozu v dopravních prostředcích nebo v průmyslových a energetických pohoných systémech.

Příklady zajímavých soustrojí:

  • Synchronní motor s permanentními magnety na povrchu rotoru (PMSM), 8 pólový - Asynchronní motor (ASM) 11kW,
  • Synchronní motor s permanentními magnety na povrchu rotoru (PMSM), 44 pólový - Synchronní motor s permanentními magnety na povrchu rotoru (PMSM), 6 pólový, 11kW,
  • Synchronní motor s vnitřními permanentními magnety (IPMSM) - Asynchronní motor (ASM) 4kW
  • Klasický synchronní motor s vinutým rotorem (WRSM) - Asynchronní motor (ASM) 10kW
  • ASM - Stejnosměrný motor
  • Spínaný reluktanční motor (SRM) - Stejnosměrný motor s cizím buzením 3,5kW

Výkonový analyzátor ZES ZIMMER LMG500 + SSU4-1000

Přístrojem lze měřit napětí 1000 V a proud 32 A na přímých vstupech, resp. 1000 A přes průvleková čidla. Přístroj je vhodný i pro měření malých účiníků. Přístroj s doplňkem pro počítání otáček měří točivý moment motoru. LMG500 lze propojit s PC přes USB, RS232, Ethernet a GPIB rozhraní. Pro další komunikaci s přístrojem je určeno procesní rozhraní. Procesním rozhraním se myslí analogové a digitální vstupy a výstupy. Lze tedy zpracovávat signál z analogového senzoru a ovládat další měřicí přístroje analogovým signálem. Samozřejmostí je možnost psaní vlatních skriptů, které mohou využívat data ze standardních vstupů i z procesního rozhraní.

 

Parametry a vlastnosti LMG500

  • Vzorkovací frekvence převodníku 3 MHz
  • Šířka pásma DC až 10 MHz
  • Komunikační rozhraní RS232, IEEE488.2, USB 2.0, Ethernet 10/100 Base-T
  • 6 kanálové měření výkonů
  • Měření harmonických až do 99., flicker, CE harmonické, přechodové jevy
  • Max. vstupní napětí 1000 V přímo
  • Max. vstupní proud 32 A přímo, 1000 A pomocí průvlekových čidel
  • Přesnost měření výkonu 0.1 %

Frekvenční měniče ACS 800 a ACS 880

Frekvenční měnič ACS 800 od firmy ABB nabízí kompletní rekuperační jednotku v kompaktním zapouzdření odpovídající normě IP21 do výkonu 15 kW. Nechybí LCL filtr, EMC filtr, které jsou součástí měniče. ACS 800 umožnuje také připojení rozšiřujících modulů pro I/O, pro průmyslové sběrnice, pro interface pulsních encodérů.

Parametry a vlastnosti ACS800 - 11

  • Řada ACS800-11, rekuperační frekvenční měniče
  • Výkon 15kW
  • Krytí IP21 jako standard
  • Plně rekuperační frekvenční měnič v jediném krytu
  • Nízký obsah harmonických
  • Nastavitelný účiník

California Instruments CSW Series

Nové generace AC/DC programovatelných 3 fázových zdrojů kombinující flexibilní zdroj se sofistikovaným diagnostickým systémem umožňující zvládat komplexní aplikace, které jsou tradičně realizovány několika systémy. S CSW je možné generovat až 50 různých harmonických, které lze snadno uložit pro jednoduché opětovné použití.

Parametry a vlastnosti California Instruments CSW Series

  • Výstupní frekvence 40-5,000Hz
  • Výstupní výkon 5550 VA -  16650VA
  • Maximální výstupní jednofázový proud 117 A (třífázový 38,5 A)
  • Kombinace DC a AC
  • Schopnost generování harmonických a předem předvolených signálů.
  • Možnost regulace konstantního výkonu na výstupních svorkách
  • Vestavěný analyzátor
  • Možnost ukládání naměřených průběhů
  • Možnost modulárního řazení

Agilent 6813B 

Zařízení kombinující elektrický zdroj s analyzátorem, který nahrazuje elektrický programovatelný zdroj, multimetr, osciloskop a analyzátor harmonických. Je ideální pro testování elektrických zdrojů a UPC, pro testování účiníku. Se svým grafickým rozhraním nevyžaduje žádné programování. Elektrický zdroj poskytuje volitelný tvar výstupního tvaru AC/DC napětí.

Parametry a vlastnosti Agilent 6813B  

  • Výstupní frekvence 45Hz – 1kHz
  • Výstupní výkon 1750VA
  • Jmenovitý proud 13 A rms
  • Maximální výstupní proud 80 A
  • Kombinace DC a AC (až 300V rms)
  • Schopnost generování harmonických a předem předvolených signálů.

WavePro 7 Zi-A Ocscilloscope

Velice přesný osciloskop s architekturou která maximalizuje rychlost všech procesů. Umožnuje měření průběhů od 1,5 do 6 Ghz. Které lze ukládat do velice rychlé poměti.

Výstupy všech kanálů (až 36) mají možnost volby mezi 50 Ω a 1 MΩ. Při měření je možné použít 8 sond najednou a dále jsou multiplexovány předním panelem nebo přes dálkové ovládání. Kombinace širokého frekvenčního pásma a 10 různých zdrojů spouštění umožnuje izolovat problém do 200ps.

Vysokorychlostní zdroje spouštění jsou schopny vyvolat spuštění při frekvenci 2,7 GHz/s, sériové sekvence jsou ukládány až do délky 80 bitů. Zařízení nabízí možnost klasických FIR nebo IIR filtrů, anebo možnost navržení vlastního filtru. WavePro 7 Zi-A Osciloskop je vybaven Intel® Core™ 2 Quad processorem, vysokorychlostní sériovou sběrnicí, 64-bit OS a až 8 GB RAM.

Tektronix MSO4034B

Osciloskop pro středně a méně náročné aplikace, který dokáže analyzovat od 4 do 16 analogových a digitálních kanálů. Frekvenční pásmo  200mHz - 1GHz, kdy je využit minimálně 5x oversampling. Zajištuje přesnou analýzu rychlých přechodových dějů až do 60,6 ps. Pro ukládání naměřených dat ve vysokém rozlišení nabízí osciloskop maximální nahrávací délku 20M bodů. Citlivost vstupů lze nastavit na 50 Ω a 1 MΩ, maximální vstupní napětí je 300Vrms

Patička