Močnostna elektronika

Visokošolski učitelji: Fišer Rastko
Semester izvajanja: poletni
Kodo predmeta: 64646



Opis predmeta

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:

  • Formalni pogoj: vpis v 2.letnik študija.
  • Predavanja, predhodne priprave na laboratorijske vaje. Zaradi povišanih napetosti in tokov morajo laboratorijske vaje potekati v majhnih skupinah.
  • Za pristop k izpitu mora kandidat uspešno opraviti laboratorijske vaje in imeti pozitivno ocenjeno poročilo z le-teh.

Vsebina:

  • Pregled glavnih področij močnostne elektronike. Zgodovinski razvoj električnih ventilov. Polprevodniški ventili: fizikalno delovanje, konvencionalne in sodobne izvedbe, statične in dinamične karakteristike, pomembni parametri, izbira, dimenzioniranje, zaščita, hlajenje, trendi razvoja.
  • Nekrmiljena usmerniška vezja: delovanje, komutacija, lastnosti, dimenzioniranje.
  • Omrežno krmiljena usmerniška vezja: delovanje, komutacija, lastnosti, dimenzioniranje, vpliv bremena. Zahteve pri krmiljenju, izvedbe impulznih naprav.
  • Vpliv krmiljenih sistemov na togo omrežje, fazni premik, krmilna jalova moč. Principi zmanjšanja krmilne jalove moči.
  • Razsmerniška vezja s prisilno komutacijo. Enosmerni in izmenični presmerniki. Vrste modulacije izhodne veličine. Pulzno širinska modulacija. Napetostni in tokovni pretvorniki, karakteristike, osnovne vezave in lastnosti. Uporaba pretvorniških vezij v elektromotorskih pogonih.
  • Dinamične izgube, dušilke in kondenzatorji. Povratni vplivi pretvorniških naprav na omrežje, pasivni in aktivni filtri, glajenje napetosti in tokov, EMC zaščita. Značilna področja uporabe naprav močnostne elektronike, primeri iz industrijske prakse.

Cilji in kompetence:

Pridobitev znanja o elementih in napravah močnostne elektronike kot temeljnih sestavnih delov reguliranih pogonov, razumeti njihovo delovanje ter jih dimenzionirati, optimizirati in nadgrajevati v kompleksnejše avtomatizirane sisteme.

Predvideni študijski rezultati:

Študent bo spoznal gradnike, ki sestavljajo vezja močnostne elektronike in osvojil princip delovanja pretvorniških naprav. Zavedal se bo ključne vloge izkoristka pri pretvorbi električne energije iz ene oblike v drugo in namen preoblikovanja napetosti in tokov za optimalno delovanje industrijskih naprav s tehničnega, ekonomskega in ekološkega vidika.

Metode poučevanja in učenja:

  • Predavanja,
  • laboratorijske vaje s predhodnimi pripravami z demonstracijskimi in računskimi primeri.





Gradiva

Temeljni literatura in viri:

  1. R. Fišer, Interno študijsko gradivo v pisni in elektronski obliki.
  2. F. L. Luo, H. Ye, Power Electronics - Advanced Conversion Technologies, CRC Press, 2010.
  3. N. Mohan, Power Electronics - a First Course, Wiley, 2012.
  4. M. H. Rashid, Power Electronics Handbook - Third Edition, Elsevier, 2011.
  5. I. Batarseh, Power Electronic Circuits, John Wiley&Sons, 2004.
  6. S. Ang, A. Oliva, Power-Switching Converters, CRC Taylor&Francis, 2005.
  7. B. Wu, High-Power Converters and AC Drives, Wiley Interscience, 2006.
  8. S. Linder, Power Semiconductors, EPFL Press, CRC, 2006.



Študiji na katerih se predmet izvaja

  • 2 letnik - 1. stopnja - Aplikativna elektrotehnika - Energetska tehnika in avtomatizacija postrojev (ETAP)