UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM PRETVARACIMA- UEEP

1
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM PRETVARACIMA- UEEP
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RACUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD STUDIJSKI
PROGRAM NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET SPECIJALI
STICKE STUDIJE
FOND CASOVA 302 VRSTA I NIVO STUDIJA
Specijalisticke strukovne BROJ POENA 8
ESPB STATUS PREDMETA IZBORNI PREDMETNI PROFESOR
Dr Željko Despotovic, dipl.el.inž.
2
ŠTA SE PROUCAVA U OVOM PREDMETU??
3
STRUKTURA PREDMETA

• Uvodno predavanje i osnovne komponente
  upravljacko - regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidackih elemenata
  (SCR, IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Nacini realizacije i struktura regulacionih kola
  energetskih pretvaraca
• Upravljacka kola energetskih pretvaraca u
  izvorima napajanja i elektromotornim pogonima -
  principi, metode, hardver
• Upravljacko - regulaciona kola za fazno
  regulisane mrežom vodene pretvarace
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika
  širinsko-impulsne modulacije (PWM) prekidackih
  pretvaraca
• Upravljacko - regulaciona kola za energetske
  pretvarace sa PWM upravljanjem (PWM coper, PWM
  invertor),

4
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)

• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa elektricnom
  mašinom i invertorom vezanog na elektricnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmenicnim pretvaracima i
  ciklokonvertorima
• Upravljacki krugovi multi-level invertorima i
  visokofrekventnim jednosmernim i naizmenicnim
  energetskim pretvaracima
• Energetski pretvaraci za korekciju faktora
  snage-osnovni principi i nacini realizacije
  upravljackih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
  energetskim pretvaracima
• Savremeni trendovi razvoja upravljackih kola
  energetskih pretvaraca

5
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Ukljucenje tiristora preko gejta Iskljucenje
PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
6
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa iskljucenjem na gejtu
7
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor Field Effect
Transistor
8
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate Bipolar Transistor
logicki signal 0-1-0
pobudno kolo
Opto-izolovano pobudno kolo
9
SENZORI I PRILAGODNA ELEKTRONSKA KOLA

• Merenje napona (naponski LEM)
• Merenje struje (strujni LEM)

10
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
11
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
12
TROFAZNI AC/AC PRETVARACI-ulazni AC/DC pretvarac
(ispravljac)-izlazni DC/AC pretvarac (invertor)
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni motor
3ph mreža
trofazna PWM kontrola!!!!
PWM invertor
diodni ispravljac
Izlazni napon PWM invertora
Izlazna struja invertora
13
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola -naponska -strujna
14
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Ucestanosti modulacije iznose više kHz, pa i
nekoliko desetina kHz TALASNI OBLICI SU
KVALITATIVNO ISTI U OSTALIM FAZAMA SAMO SU FAZNO
POMERENI ZA 120º OVO JE SVE MOGUCE JER JE MOTOR
PO PRIRODI PRETEŽNO INDUKTIVNO OPTERECENJE
STRUJA MOTORA
15
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U PREKIDACKIM IZVORIMA
NAPAJANJA
16

• OŠTRI IMPULSI STRUJE
• TRAJANJE 1-2ms
• KAPACITIVNA STRUJA
• VIŠI HARMONICI

17
(No Transcript)
18
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA

• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o
• -naprednim tehnikama upravljanja energetskim
  pretvaracima,
• -analizi svih komponenti i elemenata u
  regulacionoj strukturi energetskog pretvaraca,
• -modelovanju i simulaciji upravljackih kola
  energetskih pretvaraca,
• -merenjima i podešavanju parametara regulatora
  u realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeci cilj bi
  bio komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
  nabrojanih elemenata u konkretan sistem
  upravljacki sistem energetskih pretvaraca sa
  primenom u izvorima napajanja i regulisanim
  elektromotornim pogonima.

19
ISHODI KURSA

• Studenti ce biti upoznati nacinima upravljanja
  energetskih pretvaraca, nacinima analize sistema
  regulacionih i upravljackih kola energetskih
  pretvaraca, metodama i softverskim alatima za
  modelovanja energetskih pretvaraca
• Studenti ce biti obuceni da obavljaju merenja
  velicina na konkretnim uredajima i testiranja
  njihovih performansi, te primene takvih uredaja u
  savremenim sistemima energetske elektronike.

20
METODE IZVOÐENJA NASTAVE

• Predmet se izvodi predstavljanjem teoretskih
  principa rada i projektovanja na predavanjima,
  simulacionim vežbama i kroz praktican rad u
  laboratoriji.
• Na kraju se predvida i samostalan rad
  /seminarski rad na izradi zadatog projekta iz
  oblasti upravljanja energetskim pretvaracima.

21
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100) OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100) OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100) OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE OBAVEZE POENA ZAVRŠNI ISPIT POENA
AKTIVNOST U TOKU PREDAVANJA 10 PISMENI ISPIT 30
PRAKTICNA NASTAVA 10 USMENI ISPIT 20
KOLOKVIJUMI 20
SEMINARSKI 10
22
Materijal za polaganje ispita (literatura)

• Pored predavanja i vežbi , neophodna je i
  literatura, koja bi se obzirom na zahteve kursa,
  mogla klasifikovati kao

• Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins,
  Power electronics converters, applications, and
  design, 3rd ed. , Hoboken, NJ John Wiley Sons,
  c 2003.
• Muhammad H. Rashid, Power Electronics, Circuits,
  Devices and Applications, 3rd ed., Upper Saddle
  River, NJ Pearson Education, 2003.
• John G. Kassakian, Martin F. Schlecht, George C.
  Verghese, Principles of Power Electronics,
  Addison-Wesley, 1991
• Marian P. Kazmierkowski, R. Krishnan, Frede
  Blaabjerg, Control in Power Electronics-selected
  problems, Academic press, 2002
• J. M. D. Murphy, F. G. Turnbull, Power Electronic
  Control of AC Motors, Pergamon Press, 1988.

23

• HVALA NA PAŽNJI!!!

• PUNO USPEHA NA ISPITU!!!

U Beogradu SEPT 2014 god.