Energoelektronika - AiS

"Z A T W I E R D Z A M”
………………………………………………
Prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI
Dziekan Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa
Warszawa, dnia ..........................
SYLABUS PRZEDMIOTU
NAZWA PRZEDMIOTU:
Energoelektronika
Wersja anglojęzyczna:
Power electronics
WMLAMCSI-Ener, WMLAMCNI-Ener
Kod przedmiotu:
WMLAACSI-Ener, WMLAACNI-Ener
Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO): Wydział Mechatroniki i Lotnictwa
(prowadząca kierunek studiów)
Kierunek studiów:
Mechatronika
Specjalność:
mechatronika stosowana, automatyka i sterowanie
Poziom studiów:
studia pierwszego stopnia
Forma studiów:
studia stacjonarne i niestacjonarne
Język prowadzenia:
polski
Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego:
2012/2013
1. REALIZACJA PRZEDMIOTU
Osoby prowadzące zajęcia (koordynatorzy):
PJO/instytut/katedra/zakład: Wydział
prof. dr hab. inż. Jerzy MŁOKOSIEWICZ,
dr inż. Jan SZCZURKO
Mechatroniki i Lotnictwa, Katedra Mechatroniki
2. ROZLICZENIE GODZINOWE
a. Studia stacjonarne
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie)
semestr
punkty
ECTS
razem
wykłady
ćwiczenia
laboratoria
V
60x
28
16+
16+
6
razem
60
28
16
16
6
projekt
seminarium
b. Studia niestacjonarne
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie)
semestr
punkty
ECTS
razem
wykłady
ćwiczenia
laboratoria
V
44x
20
8+
16+
6
razem
44
20
8
16
6
projekt
seminarium
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI

metrologia
Wymagania wstępne: zaliczony przedmiot

elektrotechnika i elektronika I
Wymagania wstępne: zaliczony przedmiot

elektrotechnika i elektronika II
Wymagania wstępne: zaliczony przedmiot
4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Symbol
odniesienie do
efektów kształcenia dla kierunku
Efekty kształcenia
Student, który zaliczył przedmiot,
W1
zna budowę i zasadę działania układów zasilania urządzeń mechatronicznych
K_W04
W2
zna zasady podstawy budowy instalacji energetycznych
K_W04
U1
potrafi zaprojektować prosty układ zasilania urządzenia mechatronicznego
K_U10
U2
potrafi analizować instalacje elektroenergetyczne
K_U10
U3
potrafi stosować zasady BHP pracując z układami zasilającymi i instalacjami elketroenergetycznymi
K_U27
5. METODY DYDAKTYCZNE
Wykłady ilustrowane prezentacjami komputerowymi Power Point w celu dostarczenia wiedzy
określonej efektami W1, W2
Ćwiczenia audytoryjne polegające na grupowym rozwiązywaniu zadań w celu usystematyzowania
wiedzy określonej efektami W1, W2 oraz umiejętności U1 iU2.
Ćwiczenia laboratoria polegające na wykonywaniu przez grupę studentów zadań projektowych i
badań różnych układów zasilania w celu opanowania umiejętności U1 i U2.



6. TREŚCI PROGRAMOWE
liczba godzin
lp
temat/tematyka zajęć
1.
Wzmacniacze mocy.
Specyficzne problemy wzmacniaczy mocy. Klasyfikacja i parametry robocze wzmacniaczy mocy.
Wzmacniacz mocy przeciwsobny.
Elementy energoelektroniczne
Tyrystory, triaki – budowa, praca i charakterystyki. Tranzystory
IGBT.
Powielacze napięcia
Podwajacze napięcia symetryczne i niesymetryczne.
Wielokrotne powielacze napięcia.
Układy prostownicze sterowane
Prostowniki z obciążeniem rezystancyjnym półfalowe i całofalowe. Układy prostownicze sterowane trójfazowe.
Stabilizatory napięcia i prądu stałego
Parametry stabilizatorów prądu i napięcia. Stabilizatory parametryczne.
Stabilizatory kompensacyjne o działaniu ciągłym.
Impulsowe układy zasilania
Zasada pracy impulsowych układów zasilania. Zalety, wady. Stabilizowane zasilacze impulsowe o wyjściu nieizolowanym od
wejścia. Stabilizowane zasilacze impulsowe o wyjściu izolowanym od wejścia.
Energoelektroniczne układy przetwarzające
Układy inwersyjne. Falowniki. Sterowniki prądu przemiennego.
Sterowniki i łączniki prądu stałego.
Instalacje elektroenergetyczne
Klasyfikacja i charakterystyka pomieszczeń pod względem warunków pracy urządzeń elektrycznych. Charakterystyka instalacji
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
wykł.
2
ćwicz.
lab.
1
2
1
1*
1
2
1*
2
2
1*
2
1*
2
1
2
2*
2
2
1*
2
1*
2
proj.
semin.
9.
10.
11.
elektroenergetycznych.
Instalacje „inteligentnego” domu.
Obliczenia instalacji elektroenergetycznych
Zakres i cele prowadzenia obliczeń. Metody wyznaczania obciążeń. Ustalanie obciążeń sieci.
Zabezpieczenie przewodów w instalacjach.
Obwody trójfazowe
Obliczenia odbiorników trójfazowych. Pomiary mocy w układach
trójfazowych. Kompensacja mocy biernej oraz reaktancji indukcyjnej w układach przesyłowych.
Alternatywne źródła zasilania.
Charakterystyka alternatywnych źródeł zasilania. Elektrownie
wiatrowe, panele słoneczne.
Włączanie alternatywnych źródeł do sieci.
2
1*
3
1*
2
2*
4
3
1*
2*
2
2
1*
Razem – studia stacjonarne
28
16
16
......
......
Razem – studia niestacjonarne
20
8
16
......
......
1.
TEMATY ĆWICZEŃ RACHUNKOWYCH
Obliczanie parametrów wzmacniacza mocy
1
2.
Analiza pracy stabilizatorów napięcia
1*
3.
Analiza pracy i określanie parametrów zasilacza impulsowego
1*
4.
Obliczanie parametrów mostka typu H
1
5.
Projektowanie instalacji elektrycznej
2*
2
7.
Wyznaczanie obciążeń w siłowych instalacjach elektroenergetycznych
Obliczenia zwarciowe w sieciach.
2*
8.
Obliczenia w obwodach trójfazowych
2
9.
Pomiary w obwodach trójfazowych
2
10. Analiza alternatywnych źródeł zasilania
2*
6.
Razem- studia stacjonarne
.....
16
.....
.....
......
Razem – studia niestacjonarne
.....
8
.....
.....
......
TEMATY ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH
*
1.
Badanie wzmacniaczy mocy
2
2.
Wyznaczanie charakterystyk tyrystorów i triaków
2
3.
Badanie obwodów wyzwalania tyrystorów
2
4.
Badanie jednofazowego prostownika sterowanego
2
5.
Badanie stabilizatorów napięcia
2
6.
Badanie przetwornicy napięcia.
2
7.
Badanie elementów instalacji domu „inteligentnego”
2
8.
Badanie alternatywnego źródła energii
2
Razem- studia stacjonarne
.....
.....
16
.....
.....
Razem – studia niestacjonarne
.....
.....
16
.....
.....
zagadnienia realizowane indywidualnie przez studenta studiów niestacjonarnych
3
7. LITERATURA
podstawowa:

J. R. Młokosiewicz i inni - Układy elektroniczne dla elektromechaników ćwiczenia laboratoryjne, WAT
1993


A. Chwaleba, B. Moeschke, G. Płoszajski – Elektronika, WSiP 2008, syg. 66959
S. Januszewski – Energoelektronika, WSiP 2008, syg. 68089
uzupełniająca:
J. Boksa – Układy analogowe część II, WAT 2000, syg. S-56778
J. Boksa – Analogowe układy elektroniczne, Wydawnictwo BTC 2007, syg. 67845, 67028
8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu

Egzamin jest przeprowadzany w formie pisemnego testu sprawdzającego z zadaniami zamkniętymi i otwartymi, a następnie w formie ustnej.

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń i laboratorium

Efekty W1 sprawdzany jest na dwóch kolokwiach i egzaminie pisemnym
Ocena
5,0
(bdb)
4,0
(db)
3,0
(dst)


Efekt W2 sprawdzany jest na kolokwium i na podstawie ćwiczeń audytoryjnych oraz pracy domowej
Efekt U1 sprawdzany jest na ćwiczeniach laboratoryjnych i audytoryjnych oraz projektowej pracy
domowej
Ocena
5,0
(bdb)
4,0
(db)
3,0
(dst)


Opis umiejętności
Potrafi samodzielnie narysować schemat i omówić zasadę działania wskazanego układu zasilania
urządzenia mechatronicznego. Potrafi przedstawić parametry i charakterystyki omawianego układu.
Potrafi wskazać wady i zalety układu, przykłady zastosowania.
Potrafi samodzielnie narysować schemat i omówić zasadę działania wskazanego układu zasilania
urządzenia mechatronicznego. Potrafi przedstawić najistotniejsze parametry i charakterystyki omawianego układu. Potrafi wskazać możliwości jego zastosowania.
Potrafi samodzielnie narysować schemat i omówić zasadę działania wskazanego układu zasilania
urządzenia mechatronicznego. Potrafi przedstawić najistotniejsze parametry i charakterystyki omawianego układu. Potrafi wskazać przykłady jego zastosowania.
Opis umiejętności
Potrafi wskazać odpowiednie rozwiązanie układu zasilania dla określonego urządzenia. Określić
najważniejsze parametry. Dobrać elementy na podstawie katalogu. Wskazać słabe miejsca rozwiązania.
Potrafi wskazać odpowiednie rozwiązanie układu zasilania dla określonego urządzenia. Określić
najważniejsze parametry. Dobrać elementy na podstawie katalogu.
Potrafi wskazać odpowiednie rozwiązanie układu zasilania dla określonego urządzenia. Określić
najważniejsze parametry. Wskazać elementy, które można wykorzystać.
Efekt U2 sprawdzany jest na kolokwium i na podstawie ćwiczeń audytoryjnych oraz pracy domowej.
Efekt U3 sprawdzany jest na kolokwium i na podstawie ćwiczeń laboratoryjnych.
Kierownik
Katedry Mechatroniki
Autorzy sylabusa
................................
................................
Prof. dr hab. inż. Jerzy MŁOKOSIEWICZ
Dr inż. Jan SZCZURKO
Prof. dr hab. inż. Bogdan ZYGMUNT
4