Nazwa przedmiotu:
Energoelektronika
Koordynator przedmiotu:
Dr inż. Marek Michalczuk
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inżynieria Pojazdów Elektrycznych i Hybrydowych
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1150-PE000-ISP-0219
Semestr nominalny:
4 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin kontaktowych/ - 54 godz. a) wykład - 30 godz.; b) laboratorium- 15godz.; c) konsultacje - 3 godz.; d) egzamin - 6 godz.; 2) Praca własna studenta 30 godz. Analiza modeli komputerowych 10 godz.; Studia literaturowe 5 godz.; Przygotowanie do kolokwiów i egzaminu 15 godz.; 3) RAZEM – 89 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2 punktów ECTS – liczba godzin kontaktowych - 54 w tym: a) wykład -30 godz.; b) ćwiczenia; c) laboratorium- 15 godz.; d) projekt; e) konsultacje - 3 godz.; f) egzamin - 6 godz.;
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1 punkt ECTS 15 godz. Udział w zajęciach laboratoryjnych; 10 godz. - Analiza modeli komputerowych udostępnionych przez prowadzącego zajęcia.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Znajomość podstaw elektrotechniki, teorii sterowania i maszyn elektrycznych.
Limit liczby studentów:
zgodnie z zarządzeniem Rektora PW
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zdobycie przez studentów wiedzy na temat budowy i właściwości oraz wykorzystania przekształtników energoelektronicznych, a także zdobycie umiejętności w zakresie projektowania podstawowych struktur obwodów energoelektronicznych
Treści kształcenia:
WYKŁAD: 1. Wprowadzenie    - Łączniki i przekształtniki w układach przekształcania energii elektrycznej    - Obszary zastosowań przekształtników i perspektywy rozwoju 2. Budowa i właściwości przyrządów półprzewodnikowych    - Diody mocy    - Tyrystory SCR    - Tyrystory IGCT    - Tranzystory IGBT    - Tranzystory MOSFET    - Diody i tranzystory SiC 3. Przekształtniki beztransformatorowe DC/DC    - Przekształtnik obniżający napięcie    - Przekształtnik podwyższający napięcie    - Przekształtnik podwyższający-obniżający napięcie    - Przekształtniki dwukierunkowe 4. Przekształtniki DC/DC z transformatorem HF    - Topologie dla jedno- i dwukierunkowego przekazywania energii 5. Przekształtniki z obwodem pośredniczącym napięcia stałego    - Topologie prostowników i falowników jedno i wielofazowych    - Metody modulacji 6. Układ napędowy z silnikiem prądu stałego    - Topologie układów napędowych z silnikiem DC z magnesami trwałymi    - Struktura regulacji prędkości obrotowej silnika DC 6. Falowniki z obwodem pośredniczącym napięcia stałego    - Topologie falowników jedno i wielofazowych    - Kształtowanie prądu wyjściowego    - Kształtowanie napięcia sinusoidalnego    - Struktury regulacji i przykładowe aplikacje 7. Układ napędowy z silnikiem prądu przemiennego    - Topologie układów napędowych z silnikiem trójfazowym AC    - Sterowanie skalarne dla silnika klatkowego 8. Prostowniki PWM z obwodem pośredniczącym napięcia stałego    - Topologie prostowników jedno i wielofazowych    - Kształtowanie prądu wejściowego LABORATORIUM 1. Przekształtnik obniżający napięcie. 2. Przekształtnik podwyższający napięcie. 3. Przekształtnik dwukierunkowy 4. Metody modulacji. 5. Układ regulacji prędkości obrotowej silnika DC 6. Falownik z obwodem pośredniczącym napięcia stałego 7. Prostownik PWM z obwodem pośredniczącym napięcia stałego.
Metody oceny:
Egzamin, Kolokwia sprawdzające w trakcie semestru, Ocena realizacji ćwiczeń laboratoryjnych
Egzamin:
tak
Literatura:
1. Holmes, D. Grahame, and Thomas A. Lipo, Pulse width modulation for power converters: principles and practice. Vol. 18. John Wiley & Sons, 2003. 2. Marian P. Kazmierkowski, Ramu Krishnan, and Frede Blaabjerg, Control in power electronics: selected problems. Eds. Academic press, 2002. 3. Leonhard, Werner, Control of electrical drives. Springer Science & Business Media, 2001. 4. Mohan, Ned. Power electronics: a first course. Wiley, 2012. 5. Mohan, Ned. Electric drives: an integrative approach. Mnpere, 2003. 6. Kaźmierkowski Marian P., Matysik T. Jerzy, Wprowadzenie do elektroniki i energoelektroniki, OWPW, 2005 7. Roman Barlik , Mieczysław Nowak, Poradnik inżyniera energoelektronika, WNT, 2013
Witryna www przedmiotu:
pwre.isep.pw.edu.pl
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt 1150-PE000-ISP-0219_W1
Student ma wiedzę niezbędną do opisu i analizy działania obwodów elektrycznych, elementów elektronicznych i podstawowych zjawisk w nich zachodzących.
Weryfikacja: Weryfikacja na egzaminie i kolokwiach w formie odpowiedzi pisemnej w tym odpowiedzi na zadania obliczeniowe
Powiązane efekty kierunkowe: K_W01, K_W15
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W07, InzA_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07
Efekt 1150-PE000-ISP-0219_W02
Posiada wiedzę dotyczącą zasad przekształcania energii elektrycznej z wykorzystaniem łączników energoelektronicznych.
Weryfikacja: Weryfikacja na egzaminie i kolokwiach w formie odpowiedzi pisemnej
Powiązane efekty kierunkowe: K_W02
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04
Efekt 1150-PE000-ISP-0219_W03
Posiada znajomość funkcjonowania podstawowych przekształtników energoelektronicznych, których działanie oparte jest o prawa komutacji i zasady przekazywania energii w obwodach z elementami pojemnościowymi i indukcyjnymi.
Weryfikacja: Weryfikacja na egzaminie i kolokwiach w formie odpowiedzi pisemnej Student wykonuje samodzielnie zadania na zajęciach laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe: K_W02, K_W15, K_W17
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07
Efekt 1150-PE000-ISP-0219_W04
Ma wiedzę o rodzajach łączników energoelektronicznych, topologiach przekształtników DC/DC, AC/DC, DC/AC.
Weryfikacja: Weryfikacja na egzaminie i kolokwiach w formie odpowiedzi pisemnej
Powiązane efekty kierunkowe: K_W19
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W05
Efekt 1150-PE000-ISP-0219_W05
Dysponuje wiedzą i słownictwem z zakresu energoelektroniki i teorii sterowania pozwalającym na samodzielne uzupełnianie wykształcenia.
Weryfikacja: Weryfikacja na egzaminie i kolokwiach w formie odpowiedzi pisemnej
Powiązane efekty kierunkowe: K_W19
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W05

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt 1150-PE000-ISP-0219_U1
Dysponuje słownictwem z zakresu energoelektroniki i teorii sterowania pozwalającym na samodzielne uzupełnianie wykształcenia.
Weryfikacja: Weryfikacja na egzaminie i kolokwiach w formie odpowiedzi pisemnej
Powiązane efekty kierunkowe: K_U06
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U05
Efekt 1150-PE000-ISP-0219_U02
Potrafi zaprojektować prosty układ przekształtnikowy DC/DC, AC/DC i DC/AC (składający się łączników energoelektronicznych i elementów pasywnych LC) i zbudować model symulacyjny.
Weryfikacja: Weryfikacja na egzaminie i kolokwiach w formie odpowiedzi pisemnej. Student wykonuje samodzielnie zadania na zajęciach laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe: K_U07, K_U08, K_U10, K_U12
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09, InzA_U01, InzA_U02, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U07, T1A_U08
Efekt 1150-PE000-ISP-0219_U03
Potrafi wybrać właściwą topologię przekształtnika energoelektronicznego dla określonego zastosowania.
Weryfikacja: Weryfikacja na egzaminie i kolokwiach w formie odpowiedzi pisemnej
Powiązane efekty kierunkowe: K_U15, K_U16
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U12, T1A_U16, InzA_U08, T1A_U12, T1A_U16

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt 1150-PE000-ISP-0219_K1

Weryfikacja:
Powiązane efekty kierunkowe: K_K04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K03, T1A_K04