SylabUZ

Wygeneruj PDF dla tej strony

Napędy przekształtnikowe - opis przedmiotu

Informacje ogólne
Nazwa przedmiotu Napędy przekształtnikowe
Kod przedmiotu 06.0-WE-EEP-NP
Wydział Wydział Informatyki, Elektrotechniki i Automatyki
Kierunek Efektywność energetyczna
Profil praktyczny
Rodzaj studiów pierwszego stopnia z tyt. inżyniera
Semestr rozpoczęcia semestr zimowy 2017/2018
Informacje o przedmiocie
Semestr 5
Liczba punktów ECTS do zdobycia 7
Typ przedmiotu obowiązkowy
Język nauczania polski
Sylabus opracował
  • dr hab. inż. Jacek Kaniewski
  • prof. dr hab. inż. Robert Smoleński
  • dr hab. inż. Paweł Szcześniak, prof. UZ
  • dr inż. Piotr Leżyński
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 - - Egzamin
Laboratorium 30 2 - - Zaliczenie na ocenę
Projekt 30 2 - - Zaliczenie na ocenę

Cel przedmiotu

C1W. Zapoznanie z topologiami i technikami sterowania napędów przekształtnikowych w efektywnych procesach przemian energetycznych z uwzględnieniem sterowania miejscowego i zdalaczynnego, przekazanie podstawowej wiedzy dotyczącej zarządzania i sterowania pracą napędów przekształtnikowych ze szczególnym uwzględnieniem kryteriów sprawności, energochłonności i kosztów eksploatacyjnych.
C1U. Nabycie umiejętności analizy i porównania napędów przekształtnikowych ze względu na zadane kryteria użytkowe i ekonomiczne.
C2U. Nabycie umiejętności doboru odpowiedniego napędu, metody sterowania i regulacji oraz określania oddziaływania na środowisko oraz energochłonności.
C1K. Zrozumienie, na podstawie rozwoju technik napędowych, potrzeby uczenia się przez całe życie oraz nabycie umiejętności odpowiedniego określenia priorytetów służących realizacji określonego przez siebie lub innych zadania.
 

Wymagania wstępne

Podstawy elektroenergetyki, fizyka techniczna, podstawy elektrotechniki i energoelektroniki, systemy elektromaszynowe

Zakres tematyczny

Wykład

Klasyfikacja napędów elektrycznych. Dynamika napędów elektrycznych.

Kwadranty pracy maszyny elektrycznej i przekształtnika. Moment bierny (reakcyjny) i czynny (potencjalny).

Napędy przekształtnikowe jedno-, dwu- i czterokwadrantowe z przekształtnikami AC-DC.

Napędy przekształtnikowe jedno-, dwu- i czterokwadrantowe z przekształtnikami DC-DC.

Dwu- i czterokwadrantowe napędy asynchroniczne i synchroniczne.

Miękki rozruch napięciowy i częstotliwościowy.

Sterowanie skalarne. Sterowanie polowo zorientowane (Field Oriented Control - FOC).

Bezpośrednie sterowanie momentem (Direct Torque Control - DTC).

Napędy przekształtnikowe z silnikami reluktancyjnymi (Switched Reluctance Motor - SRM).

Silniki bezszczotkowe prądu stałego (Brushless DC - BLDC).

Wysokosprawne przekształtniki energoelektroniczne i maszyny elektryczne.

Serwonapędy nadążne i przestawne.

Dynamika zamkniętych układów napędowych.

Rekomendacje układów napędowych w kontekście wymagań technicznych i ekonomicznych.

Oddziaływanie napędów przekształtnikowych na system elektroenergetyczny.

 

Laboratorium

Badanie układ łagodnego rozruchu silnika asynchronicznego klatkowego.

Sterowanie skalarne silnika asynchronicznego.

Sterowanie polowo zorientowane silnika asynchronicznego.

Bezpośrednie sterowanie momentem silnika asynchronicznego.

Sterowanie silnika prądu stałego za pomocą prostownika tyrystorowego.

Sterowanie silnika prądu stałego za pomocą cztero-kwadrantowego przekształtnika DC-DC.

Badanie bezszczotkowego silnika prądu stałego.

Badanie napędu przekształtnikowego z silnikami reluktancyjnymi.

Badanie serwonapędu

Badanie oddziaływania napędów przekształtnikowych na sieć elektroenergetyczną.

 

Projekt

Zasymulować pracę napędu z falownikiem trój-poziomowym

Zasymulować napęd prądu stałego z prostownikiem sterowanym

Zasymulować napęd prądu stałego z przekształtnikiem DC/DC

Projektowanie napędów asynchronicznych ze sterowaniem częstotliwościowym

Dobór parametrów przekształtnikowego napędu asynchronicznego dla typowych charakterystyk obciążenia

Metody kształcenia

Wykład: wykład konwencjonalny (multimedialny), wykład problemowy
Laboratorium: ćwiczenia laboratoryjne, praca w grupach 
Projekt: metoda projektu, praca z dokumentem 
 

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu Symbole efektów Metody weryfikacji Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Wykład 
Egzamin złożony z dwóch części pisemnej i ustnej; warunkiem przystąpienia do części ustnej jest uzyskanie 30% punktów z części pisemnej.
Laboratorium
Na ocenę końcową z laboratorium składają się oceny z przygotowania do zajęć (50%) oraz oceny sprawozdań z ćwiczeń (50%). 
Projekt
Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną z projektów opracowanych przez studenta w trakcie semestru.
Ocena końcowa 
Ocena końcowa przedmiotu jest wyznaczana jako średnia arytmetyczna z ocen ze wszystkich form przedmiotu z wagą: wykład 40%, laboratorium 30% i projekt 30%.
 

Literatura podstawowa

  1. Zawirski K., Deskur J., Kaczmarek T.  Automatyka napędu elektrycznego, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2012
  2. Koczara W.  Wprowadzenie do napędu elektrycznego, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2012
  3. Tunia H., Kaźmierkowski M. P.: Automatyka napędu przekształtnikowego, PWN 1987
  4. Orłowska-Kowalska T.  Bezczujnikowe układy napędowe z silnikami indukcyjnymi, Oficyna wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2003

Literatura uzupełniająca

  1. Łastowiecki J., Duszczyk K., Przybylski J., Ruda A., Sidorowicz J., Szulc Z.: Laboratorium podstaw napędu elektrycznego w robotycem WPW, Warszawa, 2001.
  2. Grzbiela C., Machowski A.  Maszyny, urządzenia elektryczne i automatyka w przemyśle, Wydawnictwo Naukowe, Katowice 2010. 
  3. Kaźmierkowski M. P., Blaabjerg F., Krishnan R.: Control in Power Electronics, Selected Problems, Elsevier, 2002.
  4. Boldea I., Nasar S.A, Electric Drives, CRC Press, 1999
     

Uwagi


Zmodyfikowane przez prof. dr hab. inż. Grzegorz Benysek (ostatnia modyfikacja: 30-06-2017 10:07)