Faglig innhold

Omforming, styring og regulering av elektrisk energi med halvlederelementer. Analysemetoder, modellering, simulering og konstruksjon av kraftelektronikk omformere. Valg av omformertopologier, krafthalvledere og passive komponenter. Bærekraftige energiteknologier som vindkraft, solkraft, bølgeenergi og brenselcelle beskrives, og det påpekes nødvendigheten av kraftelektronikk for at disse kan tas i bruk. Industrielle anvendelser som likestrøm kraftforsyning, nødstrømsforsyning og induksjonsoppvarming. Kraftelektronikk for overføring, distribusjon og regulering i framtidens energisystem med smart-grid funksjonalitet behandles.

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

• Lab

Mer om vurdering

Delvurdering gir grunnlag for sluttkarakteren i emnet. I vurderingen inngår skriftlig eksamen 75%, prosjektarbeid med presentasjon 25%. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Tillatt hjelpemiddel på eksamen, hjelpemiddelkode D: Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt. I tillegg er kalkulator Casio fx-991EX godkjent

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