Teorie a aplikace výkonových měničů

Vztahy:

Podmínkou zápisu na předmět B1M14TVM je, že student si nejpozději ve stejném semestru zapsal příslušný počet předmětů ze skupiny BEZBM

Garant předmětu:

Jiří Lettl

Přednášející:

Jiří Lettl

Cvičící:

Jan Bauer, Jakub Kučera, Ondřej Lipčák, Pavel Skarolek

Předmět zajišťuje:

katedra elektrických pohonů a trakce

Anotace:

Předmět je zaměřen na typické aplikace výkonových polovodičových měničů a problematiku jejich dimenzování, spínání a ochrany výkonových polovodičových prvků měničů. Rovněž jsou shrnuty základy modulačních a řídicích strategií výkonových polovodičových měničů a moderní trendy v jejich využití v oblasti elektrických pohonů i jiných aplikacích.

Požadavky:

Podmínky pro udělení zápočtu: Prezence podle studijního řádu, aktivita při řešení úloh, řádně zpracované a vyhodnocené protokoly z měření

Osnova přednášek:

1.Usměrňovače s protinapětím v zátěži, režim přerušovaného a nepřerušovaného proudu.

2.Práce trojfázového můstkového usměrňovače při vícenásobné komutaci.

3.Trojfázové střídavé měniče napětí, pracovní diagramy pro různé typy zátěže, zpětné vlivy na napájecí síť.

4.Aplikace výkonových polovodičových měničů v nepohonářských aplikacích, elektrostatické odlučovače, svařovací usměrňovače, nabíječe akumulátorů, supravodivý magnetický zásobník energie, indukční ohřev.

5.Kompenzace jalového výkonu, bezkontaktní spínače pro fázové a cyklové řízení, softstartéry.

6.Pulsní řízení odporu, způsoby ochrany proti elektrochemické korozi.

7.Výkonový tranzistor ve spínacím režimu, průběh zapínání a vypínání, vliv zátěže, dovolená pracovní oblast.

8.Ztrátová a bezeztrátová odlehčovací síť pro vypínání a odlehčovací síť pro zapínání tranzistorového spínače, realizace tranzistorového střídače v trojfázovém můstkovém zapojení.

9.Moderní regulovaný pohon, jeho součásti, funkční struktura, principy řízení, metody šířkově pulzní modulace.

10.Princip vektorové regulace, základní struktury, transformace rovnic asynchronního stroje do různých systémů souřadnic a používané matematické modely.

11.Princip přímého řízení momentu, základní struktury

12.Princip usměrňovačů s šířkově pulzní modulací, usměrňovače s šířkově pulzní modulací proudového typu a napěťového typu.

13.Principy návrhu a řízení víceúrovňových střídačů a maticových měničů.

14.Rezerva.

Osnova cvičení:

1. Pokyny ke cvičením, bezpečnostní předpisy, laboratorní řád, seznámení s laboratoří, práce s osciloskopem

2. Jednofázový řízený můstkový usměrňovač se sériovou R+L zátěží a paralelní R+C zátěží

3. Regulace řízeného jednofázového můstkového usměrňovače s proměnnou odporovou zátěží na konstantní proud

4. Vliv rozptylové induktance přívodu na dobu komutace trojfázového můstkového usměrňovače

5. Rezonanční sériový můstkový střídač

6. Rezonanční paralelní můstkový střídač

7. Kompenzační obvod s usměrňovačem

8. Kompenzační obvod se střídavým měničem napětí

9. Řízení proudu zátěže střídavým měničem napětí v sekundárním obvodu transformátoru při odporové zátěži

10. Řízení proudu zátěže střídavým měničem napětí v sekundárním obvodu transformátoru při induktivní zátěži

12. Řízení systému s nepřímým měničem kmitočtu s napěťovým stejnosměrným meziobvodem

s šířkově pulzní modulací výstupních napětí

11. Řízení systému s usměrňovačem s šířkově pulzní modulací vstupních napětí

13. Řízení proudu zátěže střídavým měničem napětí v primárním obvodu transformátoru

14. Zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Pavelka, J., Čeřovský, Z., Lettl, J.: Výkonová elektronika, skriptum FEL ČVUT v Praze, Praha, 2007

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost T2:C3-52 Lettl J. 09:15–10:45 (přednášková par. 1) Dejvice T2:C3-52místnost T2:G1-22 Skarolek P. Lipčák O. 11:00–14:15 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 103) Dejvice haly Laborator
Út	místnost T2:G1-22 Bauer J. Kučera J. 16:15–19:30 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice haly Laborator
St
Čt	místnost T2:G1-22 Bauer J. 16:15–19:30 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 102) Dejvice haly Laborator
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektrotechnika, energetika a management - Elektrické pohony 2018 (povinný předmět zaměření)
• Elektrotechnika, energetika a management - Elektroenergetika 2018 (povinný předmět zaměření)
• Elektrotechnika, energetika a management - Technologické systémy 2018 (povinný předmět zaměření)