Κωδικός Μαθήματος

 

Τύπος Μαθήματος

Μικτό - Υποχρεωτικό

Κατηγορία Μαθήματος

ΜΕ

Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας

Θεωρία

2

Ασκήσεις Πράξης

2

Εργαστήριο

0

Πιστωτικές Μονάδες

Θεωρία

5

Εργαστήριο

0

ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ

5

 

Στόχος / Σκοπός μαθήματος

Ο σκοπός του μαθήματος είναι να παρέχει τις απαραίτητες θεωρητικές γνώσεις για την κατανόηση της δομής και της λειτουργίας των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος οι οποίοι αναπτύσσονται με τη βοήθεια ημιαγωγικών στοιχείων ισχύος. Ο στόχος του μαθήματος είναι η απόκτηση γνώσεων σχετικά με τη δομή, λειτουργία, συμπεριφορά, έλεγχο και χρήση των διατάξεων αυτών σε ενεργειακές μονάδες, συστήματα και εγκαταστάσεις καθώς και με τη συμβολή των στον τομέα της εξοικονόμησης ενέργειας.

Περιγραφή του μαθήματος - Θεωρητικό Μέρος Μαθήματος

Εισαγωγή στην ανάλυση Fourier. Αντιστροφείς μονοφασικοί και τριφασικοί, τριφασικοί με διάφορα είδη φορτίου. Αντιστροφείς με PWM, SPWM. DC/DC μετατροπείς ενός, δύο και τεσσάρων τεταρτημορίων.

Παρακάτω ακολουθεί ένα ποιο αναλυτικό περίγραμμα του μαθήματος κατανεμημένο σε δεκατρείς εκπαιδευτικές εβδομάδες :

Εβδομάδα

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

1H

Εισαγωγή στην Ανάλυση Fourier

2H

Αντιστροφέας μισής γέφυρας πλήρους τετραγωνικού κύματος

3H

Αντιστροφέας πλήρους γέφυρας πλήρους τετραγωνικού κύματος

4H

Αντιστροφέας πλήρους γέφυρας ημι-τετραγωνικού κύματος

5H

Αντιστροφέας συντονισμού σειράς

6H

Τριφασικός αντιστροφέας με αγωγή 180ο (με φορτίο σε Υ ή Δ)

7H

Τριφασικός αντιστροφέας με αγωγή 120ο (με φορτίο σε Υ ή Δ)

8H

Αντιστροφέας με απλό και πολλαπλό PWM

9H

Αντιστροφέας με ημιτονοειδές PWM (μονοπολική διαμόρφωση)

10H

Αντιστροφέας με ημιτονοειδές PWM (διπολική διαμόρφωση)

11H

Τριφασικός αντιστροφέας με SPWM και SVPWM

12H

DC/DC μετατροπέας με τοπολογία Buck, Boost, Buck-Boost

13Η

DC/DC μετατροπέας με τοπολογία Buck, Boost, Buck-Boost

 

Εργαστηριακό Μέρος Μαθήματος

Το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος περιλαμβάνει συνδεσμολογίες κυκλωμάτων μετατροπέων ισχύος, όπως φαίνονται στον παρακάτω πίνακα με αναλυτικούς, και πειραματικούς υπολογισμούς αλλά και ανάλυση και υπολογισμούς των διατάξεων αυτών σε επίπεδο προσομοίωσης με τη βοήθεια ειδικού λογισμικού (PSIM).

Ακολουθεί αναλυτικό περίγραμμα του εργαστηρίου κατανεμημένο σε δεκατρείς εκπαιδευτικές εβδομάδες :

Εβδομαδιαίο πρόγραμμα

Εβδομάδα

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

1H

Εισαγωγή στην Ανάλυση Fourier

2H

Αντιστροφέας μισής γέφυρας πλήρους τετραγωνικού κύματος

3H

Αντιστροφέας πλήρους γέφυρας πλήρους τετραγωνικού κύματος

4H

Αντιστροφέας πλήρους γέφυρας ημι-τετραγωνικού κύματος

5H

Αντιστροφέας συντονισμού σειράς

6H

Τριφασικός αντιστροφέας με αγωγή 180ο (με φορτίο σε Υ ή Δ)

7H

Τριφασικός αντιστροφέας με αγωγή 120ο (με φορτίο σε Υ ή Δ)

8H

Αντιστροφέας με απλό και πολλαπλό PWM

9H

Αντιστροφέας με ημιτονοειδές PWM (μονοπολική διαμόρφωση)

10H

Αντιστροφέας με ημιτονοειδές PWM (διπολική διαμόρφωση)

11H

Τριφασικός αντιστροφέας με SPWM και SVPWM

12H

DC/DC μετατροπέας με τοπολογία Buck, Boost, Buck-Boost

13Η

DC/DC μετατροπέας με τοπολογία Buck, Boost, Buck-Boost

 

Αναμενόμενα Μαθησιακά Αποτελέσματα

Μετά το τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση :

  • Να γνωρίζουν τη δομή και λειτουργία των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος.
  • Να γνωρίζουν τη συμπεριφορά αυτών υπό διάφορες συνθήκες καθώς και τις τεχνικές ελέγχου.
  • Να γνωρίζουν τα κριτήρια επιλογής αυτών και τα πεδία εφαρμογών σε ενεργειακές μονάδες, συστήματα και εγκαταστάσεις, καθώς και τη συμβολή τους στην εξοικονόμηση ενέργειας.

Προσόντα και ειδικότητα του εκπαιδευτικού που απαιτούνται για την εφαρμογή και την επίτευξη των μαθησιακών στόχων του μαθήματος : Κατάλληλη εκπαιδευτική, ερευνητική, επιστημονική, επαγγελματική εμπειρία στο γνωστικό αντικείμενο των Ηλεκτρονικών Ισχύος και Βιομηχανικών Ηλεκτρονικών.

Διδακτικά βοηθήματα

  1. N. Mohan, T. A. Undeland, W. P. Robbins, “ΗλεκτρονικάΙσχύος”, John Wiley & Sons, Inc. / Α.ΤζιόλαΕ.,1996.
  2. M. H. Rashid, Fang Lin, Luo, “Power Electronics Handbook”, Elsevier Science and Technology, 2006.
  3. V. R. Moorthi, “Power Electronics”, Oxford University Press, 2004.
  4. M. H., Rashid, Todd, Swanstrom, “Power Electronics”, Pearson Education, 2003.
  5. Ned, Mohan, “Power Electronics”, John Wiley and Sons Ltd, 2002.
  6. Robert W., Erickson, Dragon, Maksimovic, “Fundamentals of Power Electronics”, Kluwer Academic Publishers Group, 2001.
  7. W. Shepherd, L. N. Hulley, D. T. W. Liang, “Power Electronics and Motor Control”, Cambridge University Press, 1996.
  8. Joseph Vithayathil, “Power Electronics, Principles and Applications”, McGraw - Hill Series In Electrical αnd Computer Engineering, 1995.
  9. P. C. Sen, “Power Electronics”, Tata McGraw - Hill Publishing Company Limited,1993.
  10. Marvin J.Fisher, “Power Electronics”, PWS - Kent, Publishing Company, 1991.
  11. Kjeld Thorborg, “Power Electronics”, Prentice Hall,1988.
  12. Cyril W. Lander, “Power Electronics”, McGraw - Hill Book Company, 1987.