Předmět: Výkonové měniče a pohony

« Zpět
Název předmětu Výkonové měniče a pohony
Kód předmětu KEV/VMP
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia 1
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Pánek Pavel, prof. Ing. CSc.
  • Skála Ondřej, doc. Ing. Ph.D.
  • Kelemen Petr, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
1.Usměrňovače s vnější komutací, řízené a polořízené v můstkovém i uzlovém zapojení, vícekvadrantová spojení. Vliv pulznosti usměrňovače a vliv řízení na průběh stejnosměrného napětí a na odběr proudu ze síťě. 2. Pulzní měniče, řízení pulzních měničů (verze s konstatním zvlněním proudu a konstantní spínací frekvencí), napěťové množství, vícekvadrantová spojení (2kv. a 4kv.). 3. Napěťové střídače, jednofázové, třífázové při PWM modulaci. Stavy sepnutí součástek, průběhy napětí a proudů v různých pracovních režimech (pro různé zátěže včetně generátorického režimu). 4. Frekvenční měniče s napěťovým střídačem, napěťové a proudové poměry v meziobvodu pro různé pracovní režimy (možnosti rekuperace do sítě), přednabíjení kondenzátoru, interakce se sítí. 5. Frekvenční měnič s proudovým střídačem. Přímé měniče kmitočtu (cyklokonvertory, maticové měniče). 6. Měniče napětí. Speciální výkonové měniče, vysokonapěťové měniče (základní topologie a použití v průmyslu). 7. Topologie pohonů se stejnosměrným motorem, (ze střídavého a stejnosměrného zdroje napětí). Náhradní blokové schéma pro návrh regulátorů. 8. Návrh parametrů regulátorů pro regulaci stejnosměrného pohonu. 9. Pohon s asynchroním motorem - skalární řízení (varianta bez otáček a s čidlem otáček). 10. Pohon s asynchroním motorem - vektorové řízení, přímé řízení momentu. 11. Pohon se synchronním strojem napájený ze sítě (možnosti regulace jalového výkonu), napájený z měniče kmitočtu (regulace otáček). 12. Pohony se spínanými a synchronními reluktančními motory, lineárními motory a krokovými motory - základní princip činnosti. 13. Návrh typové velikosti elektrického pohonu - tepelné a momentové kritérium pro motor, návrh parametrů polovodičového měniče.

Studijní aktivity a metody výuky
Laboratorní praktika, Přednáška
  • Kontaktní výuka - 12 hodin za semestr
  • Příprava na dílčí test [2-10] - 20 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 60 hodin za semestr
  • E-learning [dáno e-learningovým kurzem] - 38 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
ovládat základy teoretické elektrotechniky
popsat základní druhy elektrických točivých strojů a jejich principy činnosti
popsat základní metody analýzy a návrhu ovládacích a řídících obvodů
popsat základní druhy výkonových polovodičových měničů
vysvětlit základní principy řízení elektrických pohonů
Odborné dovednosti
používat komplexní čísla a operace s nimi
rozpoznat vhodnou metodu pro matematický popis elektrického obvodu
navrhnout základní parametry měniče pro praktické využití
zapojit silnoproudé obvody
analyzovat základní obvody s elektrickými pohony
rozpoznat základní zapojení měničů a elektrických strojů společně
Obecné způsobilosti
mgr. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých,
Výsledky učení
Odborné znalosti
vysvětlit průběhy napětí a proudů jednotlivých měničů pro různé formy řízení a různé druhy zátěží
vysvětlit činnost měniče a pohonu v různých kvadrantech
zhodnotit požadavky na polovodičové měniče, motory a jejich regulaci jako celku
vysvětlit základní princip regulace stejnosměrného, asynchronního a synchronního stroje
posat skalární, vektorové a přímé řízení ppohonů
Odborné dovednosti
analyzovat výkonové elektronické obvody
analyzovat obvody s elektrickými pohony
určit parametry elektrického pohonu s ohledem na praktické využití
analyzovat přechodové děje při řízení stejnosměrných, asynchronních a synchronních strojů
provést měření výkonových měničů
Obecné způsobilosti
mgr. studium: dle vyvíjejících se souvislostí a dostupných zdrojů vymezí zadání pro odborné činnosti, koordinují je a nesou konečnou odpovědnost za jejich výsledky,
mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i širší veřejnosti vlastní odborné názory,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška založená na výkladu,
Samostudium,
Skupinová konzultace,
E-learning,
Odborné dovednosti
Laboratorní praktika,
E-learning,
Individuální konzultace,
Obecné způsobilosti
Samostudium,
Přednáška založená na výkladu,
E-learning,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Ústní zkouška,
Test,
Odborné dovednosti
Ústní zkouška,
Obecné způsobilosti
Test,
Ústní zkouška,
Doporučená literatura
  • Kůs, Václav. Elektrické pohony a výkonová elektronika. Druhé vydání. 2016. ISBN 978-80-261-0639-5.
  • Pavelka, Jiří; Čeřovský, Zdeněk,; Lettl, Jiří. Výkonová elektronika. Vyd. 3., přeprac. Praha : Nakladatelství ČVUT, 2007. ISBN 978-80-01-03626-6.
  • Pavelka, Jiří. Elektrické pohony. Vyd. 1. Praha : Nakladatelství ČVUT, 2007. ISBN 978-80-01-03588-7.
  • Rashid, M. H. Power electronics : devices, circuits, and applications. 4th ed. Boston : Pearson, 2014. ISBN 978--0-273-76908-.
  • Vondrášek, František; Glasberger, Tomáš,; Fořt, Jiří,; Jára, Martin. Výkonová elektronika. Svazek 3, Měniče s vlastní komutací a bez komutace.. 3., rozšířené vydání. 2017. ISBN 978-80-261-0688-3.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr