SylabUZ

Wygeneruj PDF dla tej strony

Podstawy energoelektroniki - opis przedmiotu

Informacje ogólne
Nazwa przedmiotu Podstawy energoelektroniki
Kod przedmiotu 06.5-WE-AiRP-PEn
Wydział Wydział Informatyki, Elektrotechniki i Automatyki
Kierunek Automatyka i robotyka
Profil ogólnoakademicki
Rodzaj studiów pierwszego stopnia z tyt. inżyniera
Semestr rozpoczęcia semestr zimowy 2020/2021
Informacje o przedmiocie
Semestr 3
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
Laboratorium 30 2 18 1,2 Zaliczenie na ocenę
Wykład 30 2 18 1,2 Zaliczenie na ocenę

Cel przedmiotu

1. Zapoznanie studentów z właściwościami zaciskowymi oraz parametrami granicznymi podstawowych łączników energoelektronicznych oraz topologiami i właściwościami podstawowych przekształtników energoelektronicznych typu AC/DC, DC/DC, AC/AC i DC/AC. 

2. Ukształtowanie wśród studentów zrozumienia podstawowych zagadnień dotyczących jakości przekształcania energii elektrycznej. 

Wymagania wstępne

Analiza matematyczna, Podstawy elektrotechniki, Podstawy elektroniki, Modelowanie  i symulacja.

Zakres tematyczny

Podstawowe układy energoelektroniczne (charakterystyka ogólna). Rys historyczny energoelektroniki. Obszar zastosowań. Typy przekształtników energoelektronicznych (PE) ich klasyfikacja oraz funkcje podstawowe. Praca łącznikowa przyrządów półprzewodnikowych i ich modele termiczne. Podstawowe parametry i ocena jakości przekształcania PE. Współczynniki: sprawności, wyższych harmonicznych, mocy, deformacji, przesunięcia, niesymetrii w warunkach odkształconego prądu. 

Prostowniki niesterowane i sterowane (przekształtniki typu AC/DC). Topologie i właściwości prostowników niesterowalnych jedno- dwu i sześciopulsowych. Prostowniki tyrystorowe jedno- i trójfazowe o sterowaniu fazowym. Oddziaływanie prostowników na źródło zasilania. Przykłady zastosowań.  Stabilizatory napięcia i prądu stałego o działaniu impulsowym (przekształtniki DC/DC). Topologie i właściwości stabilizatorów impulsowych typu buck, boost, buck-boost oraz mostkowych o sterowaniu typu PWM. Przykłady zastosowań. 

Jednofazowe sterowniki prądu przemiennego (przekształtniki typu AC/AC, f1 = f2). Przekaźniki półprzewodnikowe i sterowniki tyrystorowe. Sterowanie fazowe i integracyjne. Praca sterownika tyrystorowego z obciążeniem R oraz RL. Charakterystyki statyczne, współczynnik mocy. Sterowniki tranzystorowe. Przykłady zastosowań. 

Falowniki (przekształtniki typu DC/AC). Falowniki napięcia i prądu jednofazowe. Praca i właściwości falowników tranzystorowych przy różnych obciążeniach. Technika sterowania typu PWM w falownikach. Metody regulacji napięcia i częstotliwości. Charakterystyka ogólna działania trójfazowego falownika napięcia o modulacji prostokątnej oraz typu sinus PWM. Przykłady zastosowań. 

Problemy i trendy rozwojowe układów energoelektronicznych. Inteligentne moduły mocy, układy wielopoziomowe, układy rezonansowe. Perspektywy rozwoju.

Metody kształcenia

Wykład: wykład konwencjonalny, dyskusja, konsultacje. 

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

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 pozytywnych ocen z kolokwiów pisemnych lub ustnych przeprowadzonych co najmniej raz w semestrze.

Laboratorium - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych realizowanych w ramach programu.
 
Składowe oceny końcowej = wykład: 60% + laboratorium: 40%

Literatura podstawowa

1. Tunia H., Smirnow A., Nowak M., Barlik R.: Układy energoelektroniczne. WNT 1990. 

2. Tunia H., Barlik R.: Teoria przekształtników. Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1992. 

3. Piróg S.: Energoelektronika. AGH, Uczelniane Wyd. Nauk.-Dydakt., Kraków 1998. 

4. Mikołajuk K.: Podstawy analizy obwodów energoelektronicznych. Warszawa, PWN 1998. 

5. Frąckowiak L. Energoelektronika. Wyd. Politechniki Poznańskiej. Poznań 2000. 

Literatura uzupełniająca

1. Mohan N., Undeland T. M., Robbins W. P.: Power electronics, John Wiley & Sons, Inc., 1995. 

2. Rashid M.: Power electronics handbook. Academic Press, New York / London 2001. 

3. Trzynadlowski A.: Introduction to modern power electronics. John Wiley & Sons, 1998

Uwagi


Zmodyfikowane przez dr hab. inż. Wojciech Paszke, prof. UZ (ostatnia modyfikacja: 29-04-2020 17:57)