Teljesítményelektronika

Power Electronics

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

—

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Teljesítményelektronika

Power Electronics

Tantárgykód

BMEVIAUD038

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	2	0	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

Vetési Emil,

beosztás: meghívott előadó

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

—

Kar

Tantárgy weboldala

—

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

Bevezetés 2 óra

A teljesítményelektronika tárgyköre, alkalmazása, gazdasági jelentősége.

Elemek 2 óra

A teljesítményelektronika félvezető elemei. Dióda (gyors, normál, Schottky), Tirisztor, GTO, MOSFET, IGBT, MCT. Teljesítmény integrált áramkörök (Smart Power Devices).

Egyenirányítás 4 óra

Diódás egyenirányítók, vezérelt egyenirányítók. Kapcsolások, üzemmódok, az áramköri elemek és a terhelés hatása, fedési jelenség, üzemmódok. A kimenő feszültség hullámossága, harmonikus analízis. Egy és többfázisú kapcsolások. Vezérlő áramkörök elvi felépítése és működése.

DC/DC átalakítók 4 óra

A konverterek osztályozása. Feszültség csökkentő, növelő és csökkentő-növelő típusú konverterek, Cuk konverter. Teljes híd kapcsolás. Impulzusszélesség moduláció (PWM) elve, a konverterek vezérlése, gyakorlati megvalósítása. Átviteli függvények, kimeneti feszültség analízise, szűrőkörök, üzemmódok. A teljesítmény áramlás iránya, egy kettő és négynegyedes konverter típusok. Alkalmazási példák.

AC/AC átalakítók 2 óra

Fázisszög szabályozás: egy és háromfázisú kapcsolások, fél és teljeshullámú vezérléssel, R-L terheléssel. Ciklokonverter: egy és háromfázisú kapcsolások, felharmonikus tartalom csökkentése. Kimeneti feszültség szabályozása impulzusszélesség szabályozással.

Mátrix konverter: egy és háromfázisú kapcsolási elrendezések. Működési módok, analízis, vezérlés. Alkalmazási példák. Előnyök, hátrányok.

DC/AC konverterek 4 óra

Egy és háromfázisú hídkapcsolások működése, a kimenőfeszültség amplitúdójának és frekvenciájának szabályozása. Impulzusszélesség szabályozási megoldások. Bipoláris és unipoláris moduláció, hiszterézises áram és feszültségszabályozás. Áram és feszültségforrás jellegű inverterek. Alkalmazások: villamos hajtások, szünetmentes áramforrások.

Rezonáns konverterek 4 óra

Soros- párhuzamos és E osztályú konverterek. Zérus feszültségre (ZVS) és zérus áramra kapcsoló (ZCS) konverterek. Inverterek rezonáns közbenső áramkörrel.

Elektromágneses kompatibilitás (EMC) 2 óra

Felharmonikus áram és feszültség összetevők, ezek hatása. Torzítási tényező (THD). Passzív és aktív harmonikus szűrés. Elektromágneses interferencia (EMI) és elektromágneses kompatibilitás (EMC). Vezetett és sugárzott zajok. Szűrőkörök. Tranziens túlfeszültség és túláram védelem, megoldási módok.

Alkalmazások 4 óra

Egyenáramú tápegységek, lineáris és kapcsolóüzemű megoldások. Hálózatkondicionálás. Szünetmentes áramforrások. Villamos hajtásszabályozás. Nagyfeszültségű egyenáramú energiaátvitel (HVDC). Meddő teljesítmény kompenzáció. Indukciós hevítés. Villamos ívhegesztés. Megújuló energiaforrások alkalmazása. Villamos energia tárolás. Háztartási, orvosi, katonai alkalmazások.

A hallgatók megismertetése a teljesítmény félvezető elemekkel, alapvető teljesítményelektronikai kapcsolásokkal és azok alkalmazásával olyan mélységig, hogy felhasználókként képesek legyenek a berendezések, kapcsolások működésének megértésére, mérésére, hiba megállapítására és kiválasztási, üzemeltetési feladatok elvégzésére.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

2 óra előadás

Tanulástámogató anyagok

Online források

Ajánlott irodalom: Nagy I. (mk); Simonyi K.: Villamosságtan, Akadémiai Kiadó, Bp. 1973.; Elektrotechnika Példatár, Műegy. K., Bp.; 13-15.fej., Analóg Elektr., 1995, 541079 sz.; 12. fej., Egyenáramú hajtások,; 15. fej, Aszinkron hajtás; 16. fej., Teljesítményelektronika, 541087 sz.; 17. fej., Digitális elektronika, 1996, 545022 sz.; 20. fej., Energetika, 1997, 55027 sz.; Nagy I. - Megyeri J.: Analóg elektronika, Műegy. K., Bp., 1996, 541081 sz.; Halász Sándor: Automatizált villamos hajtások I., Tankönyvkiadó, Bp., 1990; U. Tietze-Ch. Schenk: Analóg és digitális áramkörök, Műszaki K., Bp., 1993; D. Barnaal: Analog and Digital Electronics for Scientific Application. Breton Publishers, 1982, OMK.; N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins: Power Electronics. John Wiley&Sons, 1995.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

Villamos gépek és mérések Elektronika Mechatronika

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Villamos gépek és mérések Elektronika Mechatronika

Általános szabályok

Követelmények: a. A szorgalmi időszakban: az órarend szerinti foglalkozásokon való részvétel A vizsgaidőszakban: érdemjegy megajánlás a vizsgaidőszakban írt vizsgadolgozat alapján történik. A dolgozatírás időtartama 90 perc és az elérhető pontszám 100. Eredménytelen a dolgozat, ha a megszerezhető pontszámnak legalább a 40%-át nem érte el, illetve a pontszámtól függetlenül is eredménytelen, ha két vagy több feladatra 0 pontszámot kap. Érdemjegy megajánlás az elért pontszámok alapján. 0- 39 elégtelen (1) 40 –55 elégséges (2) 56 – 70 közepes (3) 71 – 85 jó (4) 86 – 93 jeles (5), szóbelin megerősítve 94 – 100 jeles (5) c. Elővizsga: nincs

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak

Nincs megadva.

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.