Opis predmeta
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.
Predmet učimo na programih
Aplikativna elektrotehnika 1. stopnja
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.
Metode poučevanja in učenja
Predavanja s predstavljenimi teoretičnimi osnovami obravnavanih poglavij. Študentom je na voljo študijsko gradivo s podrobno vsebino.
Uspešno opravljanje praktičnih nalog na laboratorijskih vajah, ki potekajo v manjših skupinah, je zagotovljeno s predhodnimi pripravami, kjer se študenti seznanijo z računskimi in demonstracijskimi primeri.
Predvideni študijski rezultati
Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:
– Razlikovati med elementi in gradniki, ki sestavljajo vezja močnostne elektronike.
– Opisati osnovne principe delovanja pretvorniških naprav.
– Uporabiti ustrezno pretvorniško vezje za izbrano praktično aplikacijo.
– Pojasniti pomen preoblikovanja napetosti in tokov za optimalno delovanje industrijskih naprav s tehničnega, ekonomskega in ekološkega vidika.
– Izračunati električne in termične parametre pretvorniškega vezja.
– Oceniti ključno vlogo energijske učinkovitosti in izkoristka pri pretvorbi električne energije iz ene oblike v drugo.
– Upravljati z značilnimi napravami močnostne elektronike.
Temeljni viri in literatura
- R. Fišer, Interno študijsko gradivo v pisni in elektronski obliki.
- F. L. Luo, H. Ye, Power Electronics – Advanced Conversion Technologies, CRC Press, 2010.
- N. Mohan, Power Electronics – a First Course, Wiley, 2012.
- M. H. Rashid, Power Electronics Handbook – Third Edition, Elsevier, 2011.
- I. Batarseh, Power Electronic Circuits, John Wiley&Sons, 2004.
- S. Ang, A. Oliva, Power-Switching Converters, CRC Taylor&Francis, 2005.
- B. Wu, High-Power Converters and AC Drives, Wiley Interscience, 2006.
- S. Linder, Power Semiconductors, EPFL Press, CRC, 2006.
Bodi na tekočem
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana