Faglig innhold

Kurset fokuserer på å presentere de grunnleggende konseptene for omforming, styring og overvåking av elektrisk energi ved bruk av effekt-halvlederkomponenter. Metoder for analyse av kraftelektroniske omformere egnet for AC/DC-, DC/DC- og DC/AC-konvertering av elektrisk energi blir presentert. I tillegg etableres prinsipper for design av kraftelektroniske omformere, inkludert deres effekt-halvledere og passive komponenter. Datastøttet analyse og simulering av elektrisk og termisk ytelse for kraftelektroniske omformere er også blant kursmålene. Bruken av kraftelektroniske omformere innen bærekraftige energiteknologier som elektrifisert transport, vindkraft, solenergi og elektrisk energilagring blir presentert. Videre beskrives anvendelsen av kraftelektronikk for overføring, distribusjon og styring i fremtidens elektriske kraftnett.

Læringsutbytte

Kunnskap: Etter gjennomført emne skal studenten: - ha inngående kunnskap om teori om kraftelektronisk energiomforming for AC/DC, DC/DC eller DC/AC omforming, inklusiv anvendelser innenfor fornybar energi, energisparing og industrielle anvendelser. - forstå driftsprinsipper og moduleringsstrategier for enfase og trefase diode likerettere, tyristorbaserte omformere, og switch-mode DC/DC kraftelektroniske omformere og DC/AC invertere. - forstå avansert modellering og styring av kraftelektroniske omformere. - kunne indetifisere de viktigste design parameterne og forstå innvirkningen av driftsparametere på planlegging og bruk av kraftelektroniske omformere i eksisterende og fremtidig infrastruktur for elektrisk energi, både i kraftnett og i industrielle installasjoner. Ferdigheter: Etter gjennomført emne kan studenten: - definere og analysere kraftelektroniske omformere for AC/DC, DC/DC og DC/AC omforming. - modellere og simulere de elektriske, termiske og elektromagnetiske egenskapene til kraftelektroniske systemer ved hjelp av avansert kretsanalyse og simuleringsverkøy. - konstruere kraftelektroniske omformere med høy driftssikkerhet og energieeffektivitet. - analysere enfase og trefase diode likerettere, tyristorbaserte omformere og switch-mode DC/DC kraftelektroniske omformere og DC/AC invertere. - bruke sine kunnskaper til planlegging og drift av kraftelektroniske omformere i vårt nåværende og fremtidige energisystem og industrielle anlegg. - bruke instrumenter og utstyr i laboratoriet. Generell kompetanse: Etter å ha gjennomført emnet skal kanidaten ha økt sine evner til: - samarbeid og tverrfaglig samhandling. - å kommunisere effektivt både overfor fagfolk og ikke-spesialister ved hjelp av rapporter og presentasjoner. - å bidra til nytenking og innovasjonsprosesser.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger. Øvinger. Obligatoriske laboratorieoppgaver. Obligatorisk prosjektoppgave som også er tellende.

Obligatoriske aktiviteter

• Laboratorieøvinger

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

Kretsanalyse og Reguleringsteknikk eller tilsvarende kunnskaper.

Kursmateriell

Mohan, Undeland, Robbins: Power Electronics: Converters, Applications and Design. 3rd Edition. John Wiley & Sons, 2003. Forelesningsnotater.

Studiepoengreduksjon