Μετατροπείς Ισχύος

Γενικά

  • Κωδικός Μαθήματος: 1812
  • Εξάμηνο: 8ο
  • Τύπος Μαθήματος: Επιστημονικής Περιοχής - Ανάπτυξης Δεξιοτήτων (ΕΠ-ΑΔ)
  • Είδος Μαθήματος: Επιλογής (ΕΠ)
  • Γνωστική Περιοχή: Ηλεκτρονική (ΗΛ)
  • Διδασκαλία Θεωρίας: 2 ώρες/εβδομάδα
  • Διδασκαλία Εργαστηρίου: 2 ώρες/εβδομάδα
  • Πιστωτικές μονάδες ECTS: 6
  • Γλώσσα διδασκαλίας και Εξετάσεων: Ελληνικά
  • Το μάθημα προσφέρεται σε φοιτητές Erasmus
  • Προτεινόμενα προαπαιτούμενα μαθήματα: (1702) Ηλεκτρονικά Ισχύος
  • Διδάσκοντες: Κιοσκερίδης Ιορδάνης

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σκοπός του μαθήματος είναι να εισάγει το φοιτητή στις τοπολογίες των διακοπτικών μετατροπέων ισχύος με συνεχή τάση εισόδου, οι οποίοι χρησιμοποιούνται στην υλοποίηση των τροφοδοτικών και στην παραγωγή ρυθμιζόμενης ac τάσης για την οδήγηση ηλεκτροκινητήρων είτε τη διασύνδεση συστημάτων ΑΠΕ. Στο πλαίσιο του εργαστηρίου, ο φοιτητής πρέπει να αποκτήσει ευχέρεια στο χειρισμό και τη σύνδεση των επιμέρους εξαρτημάτων και των ηλεκτρονικών στοιχείων, ακριβή έλεγχο των ενεργειών του με συντονισμένη δράση και δεξιότητα και επιπλέον την απόκτηση αυτοματισμών, κατά την υλοποίηση και τη λήψη μετρήσεων από διατάξεις ηλεκτρονικών ισχύος όλων των κατηγοριών. Έτσι, ο φοιτητής θα αποκτήσει τη δεξιότητα να αναγνωρίζει και να αποκαθιστά πιθανές βλάβες σε πραγματικές διατάξεις ηλεκτρονικών ισχύος, στο περιβάλλον όπου άσκει την επαγγελματική του δραστηριότητα. Ειδικότεροι στόχοι του μαθήματος είναι ο φοιτητής να μπορεί:

  • Να θυμάται, να αναγνωρίζει, να αξιολογεί και να χρησιμοποιεί τις γνώσεις από το μάθημα των Ηλεκτρονικών Ισχύος.
  • Να απαριθμεί, να ταξινομεί, να περιγράφει και να αναλύει τις διατάξεις μετατροπέων συνεχούς ρεύματος.
  • Να σχεδιάζει και να υπολογίζει διαφόρους τύπους τροφοδοτικών διατάξεων.
  • Να περιγράφει και να εξηγεί τις διατάξεις των αντιστροφέων ισχύος.
  • Να προσδιορίζει και να επιλέγει το καταλληλότερο κύκλωμα ισχύος, ανάλογα με την κάθε εφαρμογή και ειδικότερα για τα τροφοδοτικά και τον έλεγχο των ηλεκτρικών μηχανών.
Γενικές Ικανότητες
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
  • Λήψη αποφάσεων.
  • Αυτόνομη εργασία.
  • Ομαδική εργασία.
  • Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής.
  • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον.

Περιεχόμενο Μαθήματος

● Το MOSFET και το IGBT.
● Τεχνικές PWM.
● Διακοπτικοί μετατροπείς συνεχούς ρεύματος χωρίς απομόνωση.
● Διακοπτικοί μετατροπείς συνεχούς ρεύματος με γαλβανική απομόνωση.
● Σχεδίαση διατάξεων τροφοδοσίας.
● Αντιστροφείς πηγής τάσης και πηγής ρεύματος.
● Έλεγχος των ηλεκτρικών κινητήρων.
● Βιομηχανικές εφαρμογές και συστήματα έλξης.

Διδακτικές και Μαθησιακές Μέθοδοι - Αξιολόγηση

Τρόπος Παράδοσης
  • Πρόσωπο με πρόσωπο θεωρητική διδασκαλία.
  • Εργαστηριακή εκπαίδευση σε μικρές ομάδες φοιτητών.
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
  • Χρήση λογισμικού παρουσιάσεων διαφανειών (Power point presentations).
  • Χρήση της ηλεκτρονικής πλατφόρμας μάθησης (moodle).
  • Λογισμικό προσομοίωσης διατάξεων ηλεκτρονικών ισχύος.
  • Επικοινωνία με τους φοιτητές/τριες μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.
Οργάνωση Διδασκαλίας
Δραστηριότητα Φόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαλέξεις26
Εργαστηριακές ασκήσεις26
Εβδομαδιαία εκπόνηση εργαστηριακών εργασιών26
Εκπόνηση υποχρεωτικής εργασίας50
Αυτοτελής μελέτη52
Σύνολο 180
Αξιολόγηση φοιτητών

Ι. Γραπτή τελική εξέταση θεωρίας (ΤΕ), η οποία έχει τη μορφή επίλυσης προβλημάτων με διακριτή δυσκολία και ελεύθερη χρήση οποιουδήποτε βοηθήματος.

ΙΙ. Ενδιάμεση εργασία προόδου (ΕΠ), η οποία αναφέρεται στη μελέτη, σχεδίαση και προσομοίωση ενός κυκλώματος ισχύος.

ΙΙΙ. Αξιολόγηση παραδοτέων εργαστηριακών ασκήσεων (ΕΡ).

Ο βαθμός του μαθήματος προκύπτει από τον τύπο ΤΕ*0,3+ΕΠ*0,3+ΕΡ*0,4 και πρέπει να είναι τουλάχιστον πέντε (5,0).

Ο βαθμός σε καθεμιά από τις τρεις μεθόδους αξιολόγησης πρέπει να είναι τουλάχιστον τέσσερα (4).

Τα κριτήρια αξιολόγησης γνωστοποιούνται στους φοιτητές από την ηλεκτρονική σελίδα του μαθήματος, αλλά και κατά τη διάρκεια των διαλέξεων και του εργαστηρίου.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

Συγγράμματα μέσω του συστήματος "Εύδοξος"
  1. Ιορδάνης Κιοσκερίδης, “Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και εφαρμογές των Ηλεκτρονικών Ισχύος”, ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε., 2η έκδοση 2019, ISBN: 978-960-418-852-9, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 86055394
  2. Σ. Μανιάς, “Ηλεκτρονικά Ισχύος”, Εκδότης ΚΑΛΑΜΑΡΑ ΕΛΛΗ, 2η έκδοση 2017, ISBN: 978-960-9400-60-2, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 68388749
Συμπληρωματική ελληνόγλωσση βιβλιογραφία
  1. Μάριος Χατζηπροκοπίου, “Ηλεκτρονικά Ισχύος και Βιομηχανικά Ηλεκτρονικά”, Εκδότης Μασκλαβάνος Θεόδωρος, 2η έκδοση 2009, ISBN: 978-960-90343-3-3
  2. Mohan Ned, Undeland Tore A., Robbins William P., “Εισαγωγή στα Ηλεκτρονικά Ισχύος”, ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε., 3η έκδοση 2010, ISBN: 978-960-418-250-3
Συμπληρωματική ξενόγλωσση βιβλιογραφία
  1. S. Maniktala, “Switching Power Supply Design & Optimization”, McGraw-Hill, 2004, ISBN: 978-0071434836.
  2. K. Billings, “Switchmode Power Supply Handbook”, McGraw-Hill Education, 3rd edition 2010, ISBN: 978-0071639712.
  3. W. Shepherd, L. N. Hulley, D. T. W. Liang, “Power Electronics and Motor Control”, Cambridge University Press, 2nd edition 2012, ISBN: 978-1139172820.
  4. E. Acha, V. Agelidis, O. Anaya, T. J. E. Miller, “Power Electronic Control in Electrical Systems”, Newnes Power Engineering Series, 2002, ISBN: 0-7506-5126-1.
  5. J. Hindmarsh, A. Renfrew, “Electrical Machines and Drives Systems”, Butterworth-Heinemann, 3rd edition 1997, ISBN: 978-0750627245.
Συναφή επιστημονικά περιοδικά
  1. IEEE Transactions on Power Electronics.
  2. IEEE Transactions on Industry Applications.
  3. IEEE Transactions on Industrial Electronics.