course-details-portlet

TET4125 - Avansert kraftelektronikk

Om emnet

Nytt fra studieåret 2023/2024

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Samlet karakter
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurdering Vekting Varighet Delkarakter Hjelpemidler
Rapport 30/100
Skriftlig skoleeksamen 70/100 4 timer D

Faglig innhold

Hovedfokus i kurset er å presenter avanserte emner innen elektrisk energiomforming hvor man benytter kraftelektronikk komponenter. Først presenteres grunnleggende teori om halvlederkomponenter som benyttes i svitsj-mode kraftelektronikk- omformere. En introduksjon av nøkkelkomponenter i en omformer gis. Dette er sentrale komponenter som gate drivere, magnetisk komponenter og kjølesystem. Metoder for design, modulasjon og styring av DC/DC og DC/AC svitsj-mode kraftelektronikk omformere analyseres. I dette kurset vil man spesielt analysere omformere av noen typer DC/DC omformere; flyback-, forward-, full-bro og resonans-omformere. I tillegg vil klassiske 2- og 3-nivå DC/AC omformere bli studert med fokus på PWM modulasjonsmetoder. Studentene vil bli presentert for sinus PWM, spenningskansellering og selektiv harmonisk eliminasjonsmetoder. En kort innføring i nye typer omformer-topologier vil bli gitt. I tillegg er det en del av målet til kurset at studentene lærer seg å bruke dataprogrammer for å analysere og simulere elektriske og termiske oppførsel til slike system. Til slutt vil studentene bli introdusert for en sanntids simuleringsplattform for emulering en omformers funksjon/oppførsel.

Læringsutbytte

Kunnskap:

Etter å ha gjennomført kurset, vil studenten:

  • Ha en dybdeforståelse i metoder for å designe kraftelektronikk omformere som kan benyttes til DC/DC og DC/AC elektrisk energiomforming.
  • Være i stand til å vurdere ytelse og egenskaper til kraftelektronikk komponenter og bruke disse i kraftelektronikk-omformere.
  • Forstå og kunne benytte avanserte modulasjonsmetoder for en-fase og 3-fase svitsj-mode DC/AC omformere; både 2-nivå og 3-nivå.
  • Forstå elektrotermisk modellering og styring av kraftelektronikk-omformere.
  • Være i stand til å bruke digitale styreplattformer for emulering og verifikasjon av ytelsen/oppførselen til kraftelektronikk-omformere.

Ferdigheter:

Etter fullført kurs skal studenten være i stand til å:

  • designe kraftelektronikk-omformere som utfører DC/DC og DC/AC elektrisk energi-omforming.
  • modellere og simulere elektrisk, termisk og elektromagnetisk egenskaper til av kraftelektronikk-system ved bruk av avansert software.
  • analysere, anvende og optimalisere modulasjonsmetoder for en-fase og 3-fase svitsj-mode DC/DC og DC/AC kraftelektronikk-omformere.
  • bruk/drift av kraftelektronikk-omformere i nåværende og fremtidige elektriske kraftnett, elektrisk transport og industrielle anlegg.
  • bruke instrument og utstyr i laboratoriet.
  • Bruke en avansert digital emulator plattform for sanntidssimulering og verifikasjon av modulasjonsmetoder og styre system for kraftelektronikk-omformere

Generell kompetanse:

Etter å ha gjennomført kurset skal studentene økt deres:

  • Egenskaper i samarbeid og interdisiplinært samarbeid
  • Evne til å kommunisere effektivt to fagpersoner og ikke-spesialister gjennom rapporter og presentasjoner.
  • Evne til i bidra i innovasjon og innovasjonsprosesser.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger. Øvinger. Tre innleveringer i løpet av semesteret som teller inn mot endelig sluttrapport. Lab-øvinger. Kurset foreleses på engelsk.

Mer om vurdering

Den endelige evaluering er basert på skriftlig eksamen (teller 70%) og 3 innleveringer med sluttrapport og presentasjon (teller 30%). Både skriftlig eksamen og innlevering må, hver for seg, være bestått med minst karakteren E. Hvis det blir en kontinuasjonseksamen, kan formen for eksamen endres fra skriftlig til muntlig. I tilfellet at studenten får F/Stryk som endelig karakter både ved ordinær og kontinuasjonseksamen så må emnet tas opp i sin helhet. Tillatt hjelpemidler ved eksamen har kode D: Ingen trykte elle håndskrevne hjelpemidler er tillatt. En spesifisert standard kalkulator er tillatt. I tillegg er kalkulatoren Casio fx-991 EX tillatt.

Kursmateriell

  1. Mohan, Undeland, Robbins: Power Electronics: Converters, Applications and Design. 3rd Edition. John Wiley & Sons, 2003. Lecture notes.
  2. D. G. Holmes and T. Lipo: Pulse Width Modulation for Power Converters: Principles and Practice. Wiley and IEEE press.
  3. Forelesningsnotater vil bli delt online gjennom semesteret.

Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  HØST 2023

Undervisningsspråk: Engelsk

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Elkraftteknikk
  • Teknologiske fag
Kontaktinformasjon
Emneansvarlig/koordinator:

Ansvarlig enhet
Institutt for elektrisk energi

Timeplan

Listevisning
Kalendervisning

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Samlet karakter

Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
Høst ORD Skriftlig skoleeksamen 70/100 D 13.12.2023 15:00 INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
SL311 lyseblå sone Sluppenvegen 14 37
SL520 Sluppenvegen 14 2
Høst ORD Rapport 30/100

Innlevering
01.12.2023


09:00

Rom Bygning Antall kandidater
Sommer UTS Skriftlig skoleeksamen 70/100 D INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
Eksamensinfo

For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"

Mer om eksamen ved NTNU