BME VIK - Power & Motion Control I.

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Nagy István,

4. A tantárgy előadója

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Nagy István	egyetemi tanár	Automatizálási és Alk. Inf.
Dr. Járdán R. Kálmán	egyetemi docens	Automatizálási és Alk. Inf.

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Villamos gépek és mérések

Elektronika-Mechatronika

6. Előtanulmányi rend

Ajánlott:

7. A tantárgy célkitűzése

A hallgatók megismertetése a teljesítmény félvezető elemekkel, alapvető teljesítményelektronikai kapcsolásokkal és azok alkalmazásával olyan mélységig, hogy felhasználókként képesek legyenek a berendezések, kapcsolások működésének megértésére, mérésére, hiba megállapítására és kiválasztási, üzemeltetési feladatok elvégzésére.

8. A tantárgy részletes tematikája

1. Introduction

Definition of Power Electronics

Interdisciplinary character of PE

Historical background: Thyratrons, Mercury-Arc Rectifiers , Saturable

Reactors

Economical Significance

2. Components

Circuits with Switches and Diodes

The Ideal and Real Switch (static and mechanical)

Ideal and Real Diode, Role of the Switch in a Network

3. Characteristics of Semiconductor Switches Power Semiconductor Switches

Ideal Models

Thyristors: Structure, Operation, V-A Characteristics, Classification

Ratings and Characteristics

Gate Trigger Characteristics: The Triggering Process, Gate triggering

Specifications

4. Thyristors

Thyristor Turn-Off Characteristics and Methods

Thyristor Turn-Off time and Circuit Turn-Off Time, Reverse Recovery

Current, Turn-Off Methods

5. Application of Thyristors-I.

AC Phase Control

Principle of Phase Control, Full-Wave Phase Control

6. Application of Thyristors-II. Chopper Circuits

Application

Inverters: Classification, Configurations, Properties,

Application Examples

7. Control of Thyristor Converters

Output Voltage Regulation Methods

Overview of PWM, Synthesis of the Output Voltage in Simple Inverters

Definition of The Total Harmonic Distortion (THD)

Requirements about THD in Various Applications,

Harmonic Attenuation by Output Filters

8. Power Semiconductor Switches

BJT, MOSFET, IGBT, GTO, Emerging Devices,
Power Blocks, Smart Power Devices

9. AC Voltage Controllers

On-Off Control, Phase Control

Applications (Heating, Light Control, Ind. Heating

10. Cooling of Power Semiconductors

Thermal Resistance: Junction to Base, Heatsink,

Natural Convection Cooling, Forced Cooling

Semiconductor Assembly Constructions

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

(előadás, gyakorlat, laboratórium):

2 óra előadás

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban: az órarend szerinti foglalkozásokon való részvétel.

b. Zárthelyi dolgozat megírása legalább 40%-os eredménnyel. Határidő: 8. hét,

pótzárthelyi: 10. hét. A vizsgaidőszakban: írásbeli és szóbeli vizsga.

Vizsga. Érdemjegy megajánlás a szorgalmi időszakban írt zárthelyi és a vizsgaidőszakban írt vizsgadolgozat alapján történik. A dolgozatírás időtartama mindkét esetben 90 perc és az elérhető pontszám összesen 100 (34+66). Eredménytelen a dolgozat, ha a megszerezhető pontszámnak legalább a 40 %át nem érte el, illetve a pontszámtól függetlenül is eredménytelen, ha két vagy több feladatra 0 pontszámot kap.

Érdemjegy megajánlás az elért pontszámok alapján:

0-39 elégtelen (1)

40-55 elégséges (2)

56-70 közepes (3)

71-85 jó (4)

86-93 jeles (5), szóbelin megerősítve

94-100 jeles (5)

c. Elővizsga: nincs

11. Pótlási lehetőségek

Sikertelen vizsgák pótlása a Tanulmányi és Vizsgaszabályzatban előírtak szerint.

12. Konzultációs lehetőségek

A szorgalmi időszakban a tárgy oktatójával történt előzetes egyeztetés szerint, a vizsgaidőszakban a vizsga előtti munkanapon lehet konzultálni. A konzultáció helye és ideje a tanszéki hirdetőtáblán található.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Kötelező irodalom:

Járdán, R. K.: Power Electronics & Mtion Control I. (Lecture Notes. Interneten elérhető).
Mohan/Undeland/Robbins: Power Electronics. John Wiley, 1995

Ajánlott irodalom:

R. Resnick, D. Halliday: Physics. Part. II. John-Wiley&Sons, 4. ed., 1992
Nagy, I. (mk): Elektrotechnika Előadás segédlet. 10.fej. Teljesítményelektronika.

Műegyetemi Kiadó, 3. kiad. 1987.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

(a tantárgyhoz tartozó tanulmányi idő körülbelüli felosztása a tanórák, továbbá a házi feladatok és a zárthelyik között (a felkészülésre, ill. a kidolgozásra átlagosan fordítandó/elvárható idők félévi munkaórában, kredit x 30 óra, pl. 5 kredit esetén 150 óra)):

Kontakt óra	28
Félévközi készülés órákra	12
Felkészülés zárthelyire	10
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása	10
..
Vizsgafelkészülés	30
Összesen	90

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Nagy István	Kutató professzor	Automatizálási és Alk. Inf.
Dr. Járdán R. Kálmán	Egyetemi docens	Automatizálási és Alk. Inf.