Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Uzyskanie przez studentów wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych w zakresie obwodów mocy i układów sterowania układów energoelektronicznych

Ogólne informacje o zajęciach: Moduł obejmuje zagadnienia związane z opisem zasady działania i wymagań co do sterowania następujących grup przekształtników energoelektronicznych: fazowo sterowane wielopulsowe przekształtniki AC/DC; bezpośrednie przemienniki częstotliwości z komutacją wymuszoną; przekształtniki matrycowe; cyklokonwertory; falowniki napięcia sterowane z zastosowaniem modulacji szerokości impulsów; wielopoziomowe falowniki napięcia, faowniki prądu. Ważnym zagadnieniem realizowanym w module jest analiza i sposoby eliminacji negatywnego oddziaływania przekształtników na sieć zasilającą.

Materiały dydaktyczne: Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych i modele symulacyjne układów dostępne na stronie: https://jrzasa.v.prz.edu.pl/

Inne: Strony internetowe oraz katalogi producentów półprzewodnikowych przyrządów mocy, modele symulacyjne

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1

Rząsa J.:

Układy energoelektroniczne

Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.

2015

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	Rodriguez J.	Tutorial on Multilevel Converters	International Conference on Power Electronics and Inteligent Control for Energy Conservation PELINCE.	2005
2	Kolar J. W.	Interactive Power Electronic Seminar	www.ipes.ethz.ch.	2010

Literatura do samodzielnego studiowania

1	Frąckowiak L	Energoelektronika.	WPP Poznań .	1994
2	Tunia H., Winiarski B	Energoelektronika	WNT Warszawa .	1994
3	Tunia H., inni	Układy energoelektroniczne	WNT Warszawa .	1982
4	Piróg St.	Energoelektronika	AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Techniczne. Kraków .	2006
5	Piróg St.	Energoelektronika	Wydawnictwo AGH, Kraków.	1998
6	Żyborski J., Lipski T	Zabezpieczenia diod i tyrystorów	WNT Warszawa .	1979

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Rejestracja na dany kierunek studiów. Wymagane zaliczenie z energoelektroniki

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Wiedza na temat elementów półprzewodnikowych mocy i zasad działania podstawowych układów energoelektronicznych

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność analizowania pracy podstawowych układów półprzewodnikowych

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Świadomość wpływu działalności inżynierskiej na środowisko

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
01	wyjaśnia zasadę działania (schemat obwodu mocy, algorytm przełączania zaworów i przebiegi czasowe napięć i prądów) w omawianych układach energoelektronicznych zasilanych napięciem przemiennym	wykład, laboratorium, dyskusja dydaktyczna	kolokwium, egzamin cz. pisemna	K_W09+++	P6S_WG
02	omawia wartości parametrów istotnych dla doboru półprzewodnikowych zaworów mocy	laboratorium, projekt indywidualny	raport pisemny, sprawozdanie z projektu	K_W09++ K_U13+++ K_U14+	P6S_UW P6S_WG
03	wyjaśnia mechanizm powstawania negatywnego oddziaływania odbiorników nieliniowych na sieć zasilającą; definiuje wartości parametrów istotnych dla określenia negatywnego oddziaływania przekształtników na sieć zasilającą	wykład, laboratorium, projekt indualny	kolokwium, egzamin cz. pisemna	K_W09+++ K_U14+ K_K02++	P6S_KO P6S_KR P6S_UW P6S_WG
04	opisuje sposoby sterowania przekształtników prądu stałego na prąd zmienny	wykład, laboratorium, dyskusja dydaktyczna	kolokwium, egzamin cz. pisemna	K_W09+++ K_U14+	P6S_UW P6S_WG
05	omawia zasadę wektorowej modulacji szerokości impulsów w zastosowaniu do sterowania falownika napięcia i przekształtnika matrycowego	wykład, laboratorium	kolokwium, egzamin cz. pisemna	K_W09+++ K_U14+++	P6S_UW P6S_WG
06	w falownikach wielopoziomowych analizuje sposoby syntezowania napięć wyjściowych z małą zawartością niskoczęstotliwościowych składowych harmonicznych	wykład, dyskusja dydaktyczna	kolokwium, egzamin cz. pisemna,	K_W09+ K_U14+++ K_K02+	P6S_KO P6S_KR P6S_UW P6S_WG
07	omawia sposoby kompensacji negatywnego wpływu przekształtników na sieć zasilającą	wykład, laboratorium	kolokwium, egzamin cz. pisemna	K_W09+++ K_K02+	P6S_KO P6S_KR P6S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
6	TK01	Negatywne oddziaływanie przekształtników na sieć zasilającą. Kompensacja oddziaływania przekształtników na sieć zasilającą. Kompensacja mocy biernej i harmonicznych prądu.	W01, W02, L01, L02, L07	MEK01 MEK02 MEK03 MEK06 MEK07
6	TK02	Wielopulsowe układy prostownikowe. Sposoby sterowania. Ograniczenie udziału harmonicznych w prądzie zasilającym przy sterowaniu jednoczesnym prostownikowych układów szeregowych, zmniejszenie mocy biernej przy sterowaniu sekwencyjnym. Zastosowania.	W03, W04, L03, L04, L08	MEK02 MEK03 MEK07
6	TK03	Metody kompensacji negatywnego wpływu prostowników na linię zasilającą - prostowniki PWM i PFC	W05, L05	MEK03 MEK07
6	TK04	Układy rewersyjne. Charakterystyki, sterowanie przy pracy z prądami wyrównawczymi i i bez prądów wyrównawczych. Przewrót pracy falownikowej.	W06, L09	MEK01
6	TK05	Przemienniki częstotliwości z pośredniczącym obwodem prądu stałego.	W07, L06	MEK01 MEK02
6	TK06	Metody modulacji szerokości impulsów w falowniku napięcia: modulacja z sygnałem nośnym (SPWM), modulacja wektorowa (SVM)	W08, W09, W10, L05, L06, L10	MEK01 MEK04 MEK05
6	TK07	Przekształtnik matrycowy.	W15, L11	MEK01 MEK05
6	TK08	Wielopoziomowe falowniki napięcia	W14	MEK01

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 6)	Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 1.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 6)	Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 10.00 godz./sem.
Projekt/Seminarium (sem. 6)	Przygotowanie do zajęć projektowych/seminaryjnych: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem..	Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 15.00 godz./sem. Przygotowanie do prezentacji: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 6)	Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 6)	Przygotowanie do egzaminu: 10.00 godz./sem.	Egzamin ustny: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Średnia ocen z dwóch kolokwiów
Laboratorium	Ocena proporcjonalna do punktów uzyskanych z odpowiedzi
Projekt/Seminarium	Ocena proporcjonalna do ocen z projektu i prezentacji
Ocena końcowa	Egzamin pisemny

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