SylabUZ

Wygeneruj PDF dla tej strony

Wybrane zagadnienia energoelektroniki - opis przedmiotu

Informacje ogólne
Nazwa przedmiotu Wybrane zagadnienia energoelektroniki
Kod przedmiotu 06.2-WE-ED-WZE-EiE
Wydział Wydział Informatyki, Elektrotechniki i Automatyki
Kierunek Elektrotechnika
Profil ogólnoakademicki
Rodzaj studiów drugiego stopnia z tyt. magistra inżyniera
Semestr rozpoczęcia semestr zimowy 2020/2021
Informacje o przedmiocie
Semestr 2
Liczba punktów ECTS do zdobycia 5
Typ przedmiotu obowiązkowy
Język nauczania polski
Sylabus opracował
  • dr hab. inż. Zbigniew Fedyczak, prof. UZ
Formy zajęć
Forma zajęć Liczba godzin w semestrze (stacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne) Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne) Forma zaliczenia
Wykład 30 2 18 1,2 Egzamin
Laboratorium 30 2 18 1,2 Zaliczenie na ocenę

Cel przedmiotu

Zapoznanie studentów z modelowaniem, analizą właściwości oraz właściwościami impulsowych sterowników i przemienników częstotliwości prądu przemiennego bez magazynów energii prądu stałego.

Ukształtowanie wśród studentów zrozumienia potrzeby rozwijania rozwiązań przekształtników wielopoziomowych i rezonansowych w szczególności w systemach elektroenergetycznych.

Wymagania wstępne

Teoria obwodów I

Zakres tematyczny

Wprowadzenie. Charakterystyka ogólna problemów w obszarze układów energoelektronicznych i nowych rozwiązań łączników energoelektronicznych. Metody analizy właściwości układów energoelektronicznych. Przekształtniki AC/DC - PWM. Topologie, opis działania i właściwości jedno- i trójfazowych prostowników typu buck oraz typu boost z sinusoidalnym prądem wejściowym. Techniki sterowania stabilizatorów impulsowych w zasilaczach o jednostkowym współczynniku mocy. Monolityczne układy sterowania stabilizatorów impulsowych.  Impulsowe sterowniki prądu przemiennego. Topologie, opis działania i właściwości jedno- i trójfazowych sterowników matrycowych (SM) i matrycowo-reaktancyjnych (SMR). Przykłady zastosowań tych przekształtników. Przekształtniki matrycowe. Właściwości przekształtników matrycowych o strategiach sterowania: bezpośredniej bazującej na niskoczęstotliwościowej macierzy przejścia (strategia Venturiniego oraz skalarna), bezpośredniej wektorowej oraz pośredniej bazującej na koncepcji fikcyjnego obwodu DC. Przykłady zastosowań tych przekształtników. Matrycowo-reaktancyjne przemienniki częstotliwości. Koncepcja bezpośrednich przemienników częstotliwości o transformacji napięcia typu buck-boost. Topologie,, opis działania i właściwości wybranych rozwiązań. Przekształtniki energoelektroniczne wielopoziomowe. Koncepcja przekształtników wielopoziomowych. Topologie, opis działania i właściwości wielopoziomowych falowników napięcia. Wybrane rozwiązania innych przekształtników wielopoziomowych i ich zastosowań. Przekształtniki rezonansowe. Przekształtniki z łącznikami rezonansowymi typu ZVS oraz ZCS quasi i multirezonansowe. Przekształtniki z obciążeniem rezonansowym oraz sprzężeniem rezonansowym w obwodzie pośrednim DC. Wybrane przykłady rozwiązań i ich zastosowań. Separacja galwaniczna w przekształtnikach energoelektronicznych. Izolacja galwaniczna sygnałów związanych z przekazywaniem energii za pomocą sprzężenia elektromagnetycznego oraz piezoelektrycznego. Rozwiązania transformatorów impulsowych. Wybrane przykłady rozwiązań i ich zastosowań.  Trendy rozwojowe układów energoelektronicznych. Nowe przyrządy półprzewodnikowe oraz inteligentne moduły przyrządów półprzewodnikowych. Poprawa jakości przekształcania oraz nowe obszary zastosowań przekształtników energoelektronicznych.

Metody kształcenia

Wykład: wykład konwencjonalny, dyskusja, konsultacje. 

Laboratorium: dyskusja, konsultacje, praca w grupach, ćwiczenia laboratoryjne; projekt: dyskusja, konsultacje.

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu Symbole efektów Metody weryfikacji Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Wykład - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnej oceny z egzaminu.

Laboratorium - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych realizowanych w ramach programu.

Projekt - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich zadań projektowych realizowanych w ramach programu.

Składowe oceny końcowej: wykład: 60% + laboratorium: 20% + projekt 20%

Literatura podstawowa

  1. Tunia H., Smirnow A., Nowak M., Barlik R.: Układy energoelektroniczne. WNT 1990. 
  2. Mikołajuk K.: Podstawy analizy obwodów energoelektronicznych. Warszawa, PWN 1998. 
  3. Mohan N.: Power Electronics: Converters, Applications, and Design. John Wiley & Sons, 1998. 
  4. Trzynadlowski A.: Introduction to modern power electronics. John Wiley & Sons, 1998. 
  5. Fedyczak Z.: Impulsowe układy transformujące napięcia przemienne. Oficyna wyd. Uniwersytetu Zielonogórskiego, Zielona Góra 2003.

Literatura uzupełniająca

  1. Holms D. G., Lipo T. A.: Pulse width modulation for power converters. Principle and practice. IEEE press. New York 2003. 
  2. Erickson R. W.: Maksimović D.: Fundamentals of power electronics. Kluwer Academic Publischers, USA 2001.

Uwagi


Zmodyfikowane przez dr hab. inż. Zbigniew Fedyczak, prof. UZ (ostatnia modyfikacja: 22-04-2020 17:38)