logo PRZ
Karta przedmiotu
logo WYDZ

Zaawansowane układy przekształcania energii


Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:
2024/2025
Nazwa jednostki prowadzącej studia:
Wydział Elektrotechniki i Informatyki
Nazwa kierunku studiów:
Elektrotechnika
Obszar kształcenia:
nauki techniczne
Profil studiów:
ogólnoakademicki
Poziom studiów:
drugiego stopnia
Forma studiów:
stacjonarne
Specjalności na kierunku:
O - Odnawialne źródła energii, PE - Przetwarzanie energii elektrycznej
Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:
magister inżynier
Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:
Katedra Energoelektroniki i Elektroenergetyki
Kod zajęć:
12438
Status zajęć:
obowiązkowy dla specjalności
Układ zajęć w planie studiów:
sem: 3 / W20 L30 / 4 ECTS / E
Język wykładowy:
polski
Imię i nazwisko koordynatora:
dr inż. Dariusz Sobczyński
Terminy konsultacji koordynatora:
https://keie.prz.edu.pl/konsultacje-dydaktyczne
semestr 3:
mgr inż. Marek Nowak , termin konsultacji https://keie.prz.edu.pl/konsultacje-dydaktyczne

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Zrozumienie zasad działania przekształtników energii elektrycznej jako układów, których wielkością wejściową jest energia elektryczna o ściśle określonych parametrach (prąd, napięcie, amplituda, częstotliwość), pobierana z zewnętrznego źródła zasilającego przekształtnik a wielkością wyjściową energia elektryczna o parametrach regulowanych zgodnie z wymaganiami użytkownika.

Ogólne informacje o zajęciach:
Moduł obejmuje następujące dziedziny zastosowań urządzeń przekształcających energię: — zasilanie urządzeń oświetlenia elektrycznego, — systemy fotowoltaiczne, — elektrownie wiatrowe, — układy zasilania gwarantowanego w sieciach komputerowych, telekomunikacji i medycynie, — źródła napięcia stałego i zmiennego

Materiały dydaktyczne:
Obowiązuje literatura podana przez koordynatora przedmiotu

Inne:
Katalogi i strony internetowe związane z tematyką uładów i przekształtników energoelektronicznych

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Barlik R., Nowak M. Poradnik inżyniera energoelektronika WNT Warszawa . 1998
2 Tunia H., Barlik R. Teoria przekształtników Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa . 2003
3 Frąckowiak L., Januszewski S. Energoelektronika – część II WPP Poznań . 2000
4 Krykowski K.: Energoelektronika Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. 2002
5 Rashid H. M. Power electronics handbook : devices, circuits, and applications 2nd.ed. Academic Press Amsterdam . 2007
6 Mohan N., Undeland N., Robins W.: Power Electronics Jon Wilwy & Sons Inc., New York. 1999
7 Piróg S.: Energoelektronika- układy o komutacji sieciowej i o komutacji twardej Wydawnictwo AGH, Kraków. 2006
8 Piróg S Energoelektronika Wydawnictwo AGH, Kraków. 1998
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 Erickson R.W. Maksimowic D. Fundamentals of power electronics Kulwer Academic Publishers . 2001
2 Tunia H., Barlik R.: Teoria przekształtników Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, Warszawa. 2003
Literatura do samodzielnego studiowania
1 Trzynadlowski A.: Introduction to modern power electronics Jon Wiley& Sons Inc., New York. 1998

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Kursy z przedmiotów: Algebra, Analiza matematyczna I i II, Elektrotechnika, Metody numeryczne, Metrologia elektryczna, Elektronika, Podstawy automatyki, Układy przekształcania energii

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Wiedza z zakresu metrologi elektrycznej. Podstawowe informacje na temat przyrządów i układów elektronicznych oraz energoelektronicznych. Podstawy techniki cyfrowej. Znajomość układów napędowych

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Umiejętność stosowania praw elektrotechniki. Umiejętność rozpoznania i wyjaśniania zasady działania podstawowych przyrządów i układów ekektronicznych i cyfrowych

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Aktywność i otwartość w pozyskiwaniu wiedzy

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z PRK
MEK01 Zna i rozumie zasadę działania przekształtników energoelektronicznych działających jako źródła napięcia stałego i zmiennego. Zna topologie, zasady sterowania i właściwości wybranych przekształtników stosowanych w systemach fotowoltaicznych, elektrowniach wiatrowych systemach zasilania gwarantowanego UPS i zasilania urządzeń oświetlenia elektrycznego. Wykonuje badania laboratoryjne. wykład, laboratorium kolokwium, zaliczenie cz. praktyczna, egzamin K-W02++
K-W03++
P7S-WG
P7S-WK

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
3 TK01 Wprowadzenie, Literatura przedmiotu. Nowoczesne przyrządy półprzewodnikowe mocy: rodzaje, zasady działania, zastosowania, statyczne ch-ki napięciowo-prądowe, przebiegi dynamiczne - straty mocy, modele, schematy zastępcze,konstrukcja, technologia. Badanie tyrystora, tranzystora BJT, IGBT oaz MOSFET. W01-W02, L01-L02 MEK01
3 TK02 Rodzaje przekształtników energoelektronicznych. Podział: ze względu na sposób przekształcania energii elektrycznej, ze względu na budowę, ze względu na kierunek przepływu prądu i energii, zwrot napięcia. Prostowniki (AC/DC), Przetworniki prądu stałego (DC/DC). Falowniki (DC/AC), Przekształtniki prądu przemiennego (AC/AC). Badanie przekształtników AC/DC zasilanych jednofazowo, badanie przekształtników DC/DC obniżających napięcie jedno i dwukwadrantowych. Badanie przekształtnika obniżająco -podwyższającego napięcie. Badanie falowników jednofazowych i trójfazowych W03-W09, L03-L09, MEK01
3 TK03 Moduły składowe przekształtników energoelektronicznych w zakresie systemów fotowoltaicznych, elektrowni wiatrowych. Zastosowania przekształtników energoelektronicznych w zakresie zasilania urządzeń oświetlenia elektrycznego. Badania statecznika elektronicznego do lampy fluorescencyjnej. Badanie regulatora ładowania akumulatora dla źródeł energii odnawialnej W10-W12, L10-L12, MEK01
3 TK04 Zastosowania przekształtników energoelektronicznych w zakresie zasilania urządzeń trakcji elektrycznej, układów rezerwowego zasilania prądu przemiennego 50 Hz stosowane w sieciach komputerowych, w telekomunikacji i w medycynie, stabilizowane źródła napięcia i prądu. Badanie zasilaczy UPS dla systemu komputerowego. W13-W14, L13 MEK01

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 3) Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 20.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 3) Przygotowanie do laboratorium: 20.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 10.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3)
Egzamin (sem. 3) Przygotowanie do egzaminu: 20.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład egzamin
Laboratorium średnia ważona z ocen cząstkowych, ocen za sprawozdania i kolokwium
Ocena końcowa średnia ważona z ocen z egzaminu i laboratorium

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1 D. Sobczyński; G. Szałas; A. Zdyb Performance assessment of bifacial photovoltaic modules based on multivariant simulation and outdoor measurements 2025
2 D. Sobczyński; A. Zdyb An Assessment of a Photovoltaic System’s Performance Based on the Measurements of Electric Parameters under Changing External Conditions 2024
3 Ł. Macioszek; D. Sobczyński Moisture Content Assessment of Commercially Available Diesel Fuel Using Impedance Spectroscopy 2024
4 A. Gawlik; P. Ładny; A. Łopatka; M. Rabe; D. Sobczyński; K. Widera Issues Related Transitioning to Electromobility: Regional and Spatial Aspects 2023
5 E. Korzeniowska; S. Pawłowski; J. Plewako; D. Sobczyński The Influence of the Skin Phenomenon on the Impedance of Thin Conductive Layers 2023
6 D. Sobczyński; M. Szytuła Magnetics elements for power electronic converters 2022
7 J. Bartman; D. Sobczyński CODESYS – uniwersalne narzędzie do programowania sterowników PLC 2021
8 P. Pawłowski; D. Sobczyński Energy storage systems for renewable energy sources 2021