Upravljanje energetskim pretvaračima

Opis predmeta

Struktura upravljačkog sustava. Statički i dinamički modeli pretvarača. Nužnost dinamičkih modela. Izgradnja dinamičkih modela metodom usrednjavanja; usrednjavanje sklopne funkcije i sklopke. Modeli u prostoru stanja: vremenski kontinuirani i diskretni. Poopćeni modeli u prostoru stanja. Linearni i segmentno-linearni modeli; linearizacija vremenski kontinuiranih i diskretnih modela. Analiza modela, prijenosne funkcije. Primjeri projektiranja upravljanja; istosmjerni pretvarač, pretvarački sustav za obnovljive izvore.

Ishodi učenja

  1. definirati upravljačku strukturu učinskog pretvarača
  2. objasniti postupak razvoja statičkih i dinamičkih modela učinskih pretvarača
  3. objasniti naponski i strujni način upravljanja učinskim pretvaračima
  4. analizirati postupak usrednjavanja i linearizacije učinske sklopke i učinskog pretvarača
  5. analizirati modele učinskih pretvarača u prostoru stanja
  6. primijeniti usrednjene modele i modele u prostoru stanja učinskih pretvarača za analizu sustava s povratnom vezom
  7. integrirati stečena znanja na radu s laboratorijskim modelom učinskog pretvarača

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja su interaktivna uz primjenu suvremenih metoda i pomagala.

Seminari i radionice

Seminarski rad studenata predviđa samostalan rad na temama koje su obrađene na predavanjima i laboratorijskim vježbama.

Laboratorij

Laboratorijske vježbe su kombinacija simulacijskih vježbi i vježbi na fizičkim modelima u laboratoriju.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 50 % 25 % 50 % 25 %
Seminar/Projekt 50 % 25 % 0 % 0 %
Međuispit: Pismeni 50 % 20 % 50 %
Završni ispit: Pismeni 50 % 20 %
Završni ispit: Usmeni 10 %
Ispit: Pismeni 50 % 50 %
Ispit: Usmeni 25 %

Tjedni plan nastave

  1. Statički i dinamički modeli pretvarača
  2. Dinamički modeli pretvarača na temelju usrednjavanja sklopa
  3. Usrednjavanje sklopke i sklopne funkcije, Usrednjavanje istosmjerne komponente, Usrednjavanje osnovnog harmonika, Usrednjeni modeli pretvarača za isprekidanu i neisprekidanu struju
  4. Linearizirani usrednjeni modeli pretvarača za isprekidanu i neisprekidanu struju, Linearizacija usrednjenog modela sklopke
  5. Modeli pretvarača u prostoru stanja, Kontinuirani modeli, Usrednjavane modela pretvarača u prostoru stanja, Poopćeni modeli u prostoru stanja
  6. Primjeri poopćenih modela pretvarača, Linearni i po intervalima linearni modeli, Linearizacija kontinuiranih modela u prostoru stanja, Analiza kontinuiranih modela u prostoru stanja
  7. Diskretni ili uzorkovni modeli pretvarača, Linearizacija diskretnih modela pretvarača, Analiza lineariziranih diskretnih modela pretvarača
  8. Međuispit
  9. Razvoj sustava upravljanja učinskog pretvarača. Prijenosna funkcija učinskog pretvarača. Ustaljeno stanje i vremenski odziv, Strujno upravljanje pretvaračem. Kompenzacijska rampa, Napredne metode strujnog upravljanja pretvaračem
  10. Naponsko upravljanje pretvaračem. Kaskadno upravljanje, Eliminacija subharmonika pri strujnom upravljanju, Modeliranje i upravljanje istosmjernim učinskim pretvaračem spojenim na bateriju ili mikro-mrežu
  11. Upravljanje brzinom vrtnje istosmjernog stroja, Odabir učinskog pretvarača, Dizajn filtra i odabir filtarskih komponenata, Prijenosna funkcija istosmjernog učinskog pretvarača, Odabir regulatora o proračun parametara, Upravljanje pretvaračem
  12. Upravljanje brzinom vrtnje izmjeničnog električnog stroja, Sklopna stanja trofaznog izmjenjivača, Naponski vektor trofaznog sustava u stacionarnom koordinatnom sustavu, Upravljanje sklopkama pretvarača, Upravljanje sklopkama pretvarača sa smanjenim izobličenjem, Upravljanje sklopkama pretvarača sa smanjenim gubitcima
  13. Sustavi za prijenos energije izmjeničnom mrežom, Projektiranje mrežnih filtara. prigušenje rezonancije, Algoritmi za sinkronizaciju na mrežu, Strujno upravljanje mrežnim pretvaračem u dq sustavu
  14. Upravljanje radnom i jalovom snagom, Upravljanje naponom istosmjernog međukruga, Niskonaponski prospoj. rad pri nesimetričnom naponu, Aktivno filtriranje i prigušenje
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Audiotehnologije i elektroakustika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Automatika i robotika (profil)
Izborni predmeti profila (2. semestar)
Elektroenergetika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektroničko i računalno inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektronika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektrostrojarstvo i automatizacija (profil)
Izborni predmeti profila (2. semestar)
Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Komunikacijske i svemirske tehnologije (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Računalno inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Računalno modeliranje u inženjerstvu (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Računarska znanost (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Znanost o mrežama (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Znanost o podacima (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)

Literatura

ohn G. Kassakian, Martin F. Schlecht, George C. Verghese (2008.), Osnove učinske elektronike, II. dio - Dinamika i upravljanje (prijevod), Graphis
S. Ang, A. Oliva (.), Power Switching Converters, CRC Press
Simone Buso, Paolo Mattavelli (2015.), Digital Control in Power Electronics, Morgan & Claypool
R.W. Erickson (2001.), Fundamentals of Power Electronics, Springer

Za studente

Izvedba

ID 223703
  Ljetni semestar
5 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
30 Predavanja
13 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

87 izvrstan
75 vrlo dobar
62 dobar
50 dovoljan