DE0452 Energoelektronika

Kods DE0452
Nosaukums Energoelektronika
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles
Līmenis un tips Pamatstudiju, Akadēmiskais
Tematiskā joma Enerģētika un elektrotehnika
Struktūrvienība Datorzinātnes, informācijas tehnoloģijas un enerģētikas fakultāte
Mācībspēks Iļja Galkins, Maksims Vorobjovs
Kredītpunkti 6.0
Daļas 1
Anotācija Studiju kurss ir veltīts spēka elektronikas pārveidotāju apgūšanai. Studiju kursa galvenās tēmas ir: spēka elektronikas vispārējas definīcijas un matemātiskais aparāts, vientakts un divtaktu līdzsprieguma pārveidotāji, diožu un tiristoru taisngrieži, autonomie invertori un speciālie pārveidotāji. Akcents tiek likts uz spēka elektronikas pārveidotāju parametru aprēķiniem, to pasīvo elementu un pusvadītāju slēdžu izvēles, kā arī uz slēdžu aizsardzības un dzesēšanas. Studiju kursa īpašas sadaļas ir veltītas spēka pārveidotāju izstrādei izmantojot mūsdienīgus integrētus risinājumus (integrālas mikroshēmas). Studiju kursa praktiska daļa ietver uzdevumu risināšanu, spēka pārveidotāju modelēšanas uzdevumus un laboratorijas darbus, kā arī īpaši aktīvajiem studentiem ir paredzēta iespēja uzprojektēt, izgatavot un notestēt noteiktu pārveidotāju. .
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
Lekc.: Spēka pārveidotāju impulsa režīms. Pusvadītāju slēdži: spriegumi, strāvas, ātrdarbība, vadība un apzīmējumi. 2 2 1 3
Lekc.: Momentānās, vidējās un efektīvās vērtības. Aktīvā un pilnā jauda, lietderības un jaudas koeficients. 3 3 1 5
Lekc.: Sinusoidālie signāli. Momentānās, aktīvās, reaktīvās un pilnās jaudas sinusoidālu signālu gadījumā. 3 3 1 5
Lekc.: Nesinusoidālie signāli. Harmoniku koeficients. Jauda un jaudas koeficients nesinusoidālu signālu gadījumā. 3 3 1 5
Pr. nod.: Harmoniku koeficienta aprēķins. 3 3 1 5
Pr. nod.: Kvazistacionārais režīms un tā īpatnības. Kondensatora sprieguma aprēķins pie zināmas strāvas. 3 3 1 5
Lekc.: Slēdžu neidealitāte. Statiskie un dinamiskie enerģijas zudumi diodēs un tranzistoros. Siltuma novadīšana. 3 3 1 5
Pr. nod.: Statisko un dināmisko enerģijas zudumu noteikšana. Slēdžu temperatūras aprēķins un radiatora izvēle. 3 3 1 5
Lekc.: Slēdžu virknes un paralēlais slēgums, to aizsardzība. Pārveidotāju parazītiskie parametri un to samazināšana. 3 3 1 5
Lekc.: Tipisko magnētisko elementu projektēšanas pamati: konfigurāciju noteikšana, serdeņu un tinumu aprēķins un izvēle. 3 3 1 5
Lekc.: Vientakts līdzsprieguma pārveidotāji (VLP): shēmas, spoles spriegumi un strāvas, izejas sprieguma noteikšana. 3 3 1 5
Lekc.: VLP slēdžu spriegumi un strāvas. Slēdžu izvēle. Kondensatora strāva un spriegums. Tā izvēle. Ieejas strāvas. 3 3 1 5
Pr. nod.: LVP parametru aprēķins nepārtrauktās strāvas režīmā. 3 3 1 5
Lekc.: VLP pārtrauktās strāvas režīms. Atpakaļdarbības pārveidotājs, tā elementu strāvas un spriegumi. 3 3 1 5
Lab. darbs: VLP izpēte nepārtrauktās strāvas režīmā bez atgriezeniskās saites. 3 3 1 5
Lekc.: Vairāku kvadrantu līdzsprieguma pārveidotāju (VKLP) shēmas. Ieejas/izejas, slēdžu, transformatora/spoles parametri. Autonomie invertori. 3 3 1 5
Lekc.: Līdzsprieguma pārveidotāju projektēšana, izmantojot integrālas mikroshēmas TOP250, VIPer28, IRS2541 un CA1524. 3 3 1 5
Lekc.: Taisngriežu parametri un darbības īpatnības pie dažādām slodzēm. Diožu taisngriežu shēmas, darbība un parametri. 3 3 1 5
Pr. nod.: Trīsfāzes vienpusperioda un tilta diožu taisngriežu aprēķins nesimetriskā ieejas sprieguma gadījumā. 3 3 1 5
Lekc.: Tiristoru taisngriežu darbība un parametri. Tiristoru taisngriežu invertora režīms, tā nosacījumi un īpatnības. 3 3 1 5
Pr. nod.: Trīsfāzes vienpusperioda un tilta tiristoru taisngriežu aprēķins nesimetriskā ieejas sprieguma gadījumā. 3 3 1 5
Lekc.: Ieejas induktivitāšu ietekme nevadāmo (diožu) un vadāmo (tiristoru) taisngriežu darbībā. 3 3 1 5
Lekc.: Taisngriežu ieejas parametru uzlabošana izmantojot impulsa shēmas. Jaudas koeficienta korektors ar MC34262. 3 3 1 5
Lab. darbs: VLP izpēte pārtrauktās strāvas režīmā bez atgriezeniskās saites. 3 3 1 5
Lab. darbs: VLP izpēte režīmā ar atgriezenisko saiti. 3 3 1 5
Lab. darbs: VKLP izpēte. 3 3 1 5
Pr. nod.: LVP parametru aprēķins pārtrauktās strāvas režīmā. 3 3 1 5
Kopā: 80 80 27 133
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Studiju kursa mērķis ir iepazīstināt ar energoelektronikas pārveidotajiem to parametru aprēķinu, un analīzi. Studiju kursa uzdevumi: 1) Iepazīstināt ar energoelektronikas pārveidotāju shēmām; 2) Sniegt un attīstīt energoelektronikas pārveidotāju analīzes spējas un iemaņas; 3) Iepazīstināt ar pārveidotāju izvēli noteiktām vajadzībām un aprēķināt tā darbības parametrus; 4) Iepazīstināt ar pārveidotāja pasīvo elementu, pusvadītāju slēdžu, dzesēšanas un aizsardzības elementus izvēli; 5) Sniegt un attīstīt energoelektronikas pārveidotāju raksturīgo parametru mērīšanas iemaņas.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana 		Spēj atpazīt spēka elektronikas pārveidotājus un izskaidrot to darbību. - Eksāmens.
Spēj noformulēt prasības pārveidotāja izvēlei noteiktam uzdevumam, izvēlēties pārveidotāju un tā elementus. - Eksāmens.
Zina, kā aprēķināt pārveidotāja darbības parametrus. - Praktiskie darbi.
Zina, kā izvēlēties noteiktā pārveidotāja pusvadītāju slēdžus, to dzesēšanas un aizsardzības elementus. - Praktiskie darbi.
Spēj nomodelēt pārveidotāja darbību. - Praktiskie darbi.
Spēj praktiski nomērīt spēka elektronikas pārveidotāju raksturīgus parametrus. - Laboratorijas darbi.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Eksāmens - 40%
Praktiskie darbi - 30%
Laboratorijas darbi - 30%
 
Priekšzināšanas Pamata zināšanas augstākas matemātikas integrālrēķinu, diferenciālrēķinu un Furje rindu (harmoniku analīzes) sadaļās. Pamata zināšanas pusvadītāju fizika un magnētismā. Teorētiskas elektrotehnikas pārejas procesu sadaļa. Elektroiekārtu modelēšanas iemaņas ar MATLAB un PSpice programmnodrošinājumu.
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs
1 6.0 40.0 20.0 20.0 *
Pieteikties uz šo kursu
[Kursa apraksts PDF formātā]