VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET SPECIJALISTIČKE STUDIJE UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM PRETVARAČIMA- UEEP FOND ČASOVA : 3+0+2 VRSTA I NIVO STUDIJA: Specijalističke.
Download ReportTranscript VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET SPECIJALISTIČKE STUDIJE UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM PRETVARAČIMA- UEEP FOND ČASOVA : 3+0+2 VRSTA I NIVO STUDIJA: Specijalističke.
Slide 1
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 2
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 3
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 4
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 5
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 6
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 7
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 8
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 9
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 10
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 11
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 12
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 13
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 14
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 15
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 16
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 17
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 18
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 19
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 20
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 21
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 22
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 23
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 2
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 3
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 4
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 5
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 6
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 7
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 8
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 9
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 10
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 11
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 12
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 13
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 14
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 15
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 16
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 17
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 18
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 19
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 20
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 21
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 22
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.
Slide 23
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
STRUKOVNIH STUDIJA-VIŠER, BEOGRAD
STUDIJSKI PROGRAM: NOVE ENERGETSKE TEHNOLOGIJE-NET
SPECIJALISTIČKE STUDIJE
UPRAVLJANJE ELEKTROENERGETSKIM
PRETVARAČIMA- UEEP
FOND ČASOVA : 3+0+2
VRSTA I NIVO STUDIJA:
Specijalističke strukovne
BROJ POENA: 8 ESPB
STATUS PREDMETA:
IZBORNI
PREDMETNI PROFESOR:
Dr Željko Despotović,
dipl.el.inž.
ŠTA SE PROUČAVA U OVOM
PREDMETU??
STRUKTURA PREDMETA
• Uvodno predavanje i osnovne komponente upravljačko regulacionih kola
• Pobudna kola energetskih prekidačkih elemenata (SCR,
IGBT, MOSFET, GTO)
• Senzori i prilagodna elektronska kola,
• Principi rada i izbor regulacionih struktura
• Načini realizacije i struktura regulacionih kola energetskih
pretvarača
• Upravljačka kola energetskih pretvarača u izvorima
napajanja i elektromotornim pogonima - principi, metode,
hardver
• Upravljačko - regulaciona kola za fazno regulisane mrežom
vođene pretvarače
• Principi, vrste i klasifikacija tehnika širinsko-impulsne
modulacije (PWM) prekidačkih pretvarača
• Upravljačko - regulaciona kola za energetske pretvarace sa
PWM upravljanjem (PWM čoper, PWM invertor),
STRUKTURA PREDMETA (nastavak)
• Modulacija prostornog vektora
• Upravljanje invertorom u pogonu sa električnom
mašinom i invertorom vezanog na električnu mrežu
• V/F, skalarno i vektorsko upravljanje
• Upravljanje naizmeničnim pretvaračima i
ciklokonvertorima
• Upravljački krugovi multi-level invertorima i
visokofrekventnim jednosmernim i naizmeničnim
energetskim pretvaračima
• Energetski pretvarači za korekciju faktora snage-osnovni
principi i načini realizacije upravljačkih kola
• Upravljanje visokonaponskim visokofrekventnim
energetskim pretvaračima
• Savremeni trendovi razvoja upravljačkih kola energetskih
pretvarača
POBUDNA TIRISTORSKA (SCR) KOLA
SKT431F10DT
T1
BD138
100
RG
I
I B1
G
= I
C1
UG
20V
Радна права
импулсног појачавача
за Rg = 10 Ohm-a
U
GK max
Ug=9V
I C2
RC
E
I B2
RB
BC107
T2
I
10k
VGT
o
130 C
in
V in
Област сигурног
паљења
25oC
U
150 W(0.1 ms)
GK min
PG
Ug = 1.5 V
VGD
50 W(8 ms)
Област несигурног паљења
I GD
I GT
SCR- Silicon Controlled Rectifier
Uključenje tiristora preko gejta
Isključenje PRIRODNO (prolaskom struje kroz nulu)
2A
IG
GTO-pobudna kola
GTO- Gate Turn-Off
Tiristori sa isključenjem na gejtu
MOSFET pobudna kola
MOSFET- Metal Oxid Semicoductor
Field Effect Transistor
POBUDNA (drajverska) IGBT KOLA
IGBT-Insulated Gate
Bipolar Transistor
logički signal 0-1-0
Opto-izolovano pobudno kolo
pobudno kolo
SENZORI I PRILAGODNA
ELEKTRONSKA KOLA
• Merenje napona
(naponski LEM)
• Merenje struje (strujni
LEM)
STRUJNI LEM-modul
nekompenzovani
kompenzovani
NAPONSKI LEM-modul
PRINCIP
ulazni napon (mreža)
ulazna struja (mreža)
indukcioni
motor
3ph mreža
diodni ispravljač
Izlazni napon
PWM invertora
Izlazna struja
invertora
PWM invertor
TROFAZNI AC/AC
PRETVARAČI
-ulazni AC/DC
pretvarač (ispravljač)
-izlazni DC/AC
pretvarač (invertor)
trofazna
PWM
kontrola!!!!
V/f kontrola asinhronih mašina
U osnovi PWM kontrola
-naponska
-strujna
TALASNI OBLICI NAPONA I STRUJE
NAPON MOTORA
Učestanosti 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 MOGUĆE JER
JE MOTOR PO PRIRODI
PRETEŽNO
INDUKTIVNO OPTEREĆENJE
STRUJA MOTORA
KOREKCIJA FAKTORA SNAGE U
PREKIDAČKIM
IZVORIMA NAPAJANJA
•OŠTRI IMPULSI STRUJE
•TRAJANJE 1-2ms
•KAPACITIVNA STRUJA
•VIŠI HARMONICI
OBRAZOVNI CILJ PREDMETA
• Osnovni cilj predmeta je sticanje znanja o:
-naprednim tehnikama upravljanja energetskim
pretvaračima,
-analizi svih komponenti i elemenata u regulacionoj
strukturi energetskog pretvarača,
-modelovanju i simulaciji upravljačkih kola
energetskih pretvarača,
-merenjima i podešavanju parametara regulatora u
realnom okruženju.
• Na osnovu sticanja ovih znanja sledeći cilj bi bio
komentar i provera dobijenih rezultata.
• Krajnji cilj bi bio objedinjavanje svih prethodno
nabrojanih elemenata u konkretan sistem upravljački
sistem energetskih pretvarača sa primenom u izvorima
napajanja i regulisanim elektromotornim pogonima.
ISHODI KURSA
• Studenti će biti upoznati načinima upravljanja
energetskih pretvarača, načinima analize
sistema regulacionih i upravljačkih kola
energetskih
pretvarača,
metodama
i
softverskim
alatima
za
modelovanja
energetskih pretvarača
• Studenti će biti obučeni da obavljaju merenja
veličina na konkretnim uređajima i testiranja
njihovih performansi, te primene takvih
uređaja u savremenim sistemima energetske
elektronike.
METODE IZVOĐENJA NASTAVE
• Predmet se izvodi predstavljanjem
teoretskih principa rada i projektovanja na
predavanjima, simulacionim vežbama i
kroz praktičan rad u laboratoriji.
• Na kraju se predviđa i samostalan rad
/seminarski rad na izradi zadatog projekta
iz oblasti upravljanja energetskim
pretvaračima.
OCENA ZNANJA (MAX broj poena 100)
PREDISPITNE
OBAVEZE
POENA
ZAVRŠNI ISPIT
POENA
AKTIVNOST U TOKU
PREDAVANJA
10
PISMENI ISPIT
30
PRAKTIČNA
NASTAVA
10
USMENI ISPIT
20
KOLOKVIJUMI
20
SEMINARSKI
10
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.
• HVALA NA
PAŽNJI!!!
•PUNO USPEHA NA ISPITU!!!
U Beogradu
SEPT 2014 god.