Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással
    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Teljesítményelektronika laboratórium

    A tantárgy angol neve: Power Electronics Laboratory

    Adatlap utolsó módosítása: 2024. november 23.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar     		Villamosmérnöki szak, MSc képzés
    Alkalmazott elektronika mellékspecializáció
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIAUMB08   0/0/3/f 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék dr. Balogh Attila,
    A tantárgy tanszéki weboldala https://www.aut.bme.hu/Course/VIAUMB08
    4. A tantárgy előadója Dr. Balogh Attila, egyetemi docens, Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék
    Dr. Varjasi István, egyetemi docens, Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék
    Dr. Futó András, egyetemi adjunktus, Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék
    Dr. Kökényesi Tamás, egyetemi adjunktus, Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék
    Veréb Szabolcs, egyetemi tanársegéd, Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Lineáris és kapcsolóüzemű tápegységek üzemviszonyai és irányítása.
    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    (NEM
    (TárgyEredmény( "BMEVIAUMB04", "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény("BMEVIAUMB04", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0))

    ÉS

    TárgyTeljesítve("BMEVIAUMA20")

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

    Ajánlott:
    Kötelező: Teljesítményátalakítók irányítása megszerzett kredit
    7. A tantárgy célkitűzése
    A mérések keretein belül a hallgatók megismerkednek a teljesítményelektronika vezető területeivel és korszerű ipari készülékeken végeznek méréséket és valósítanak meg új funkciókat. A mérések során lehetőségük nyílik az eddig megszerzett elméleti ismereteik gyakorlatba történő átültetésére.
    8. A tantárgy részletes tematikája

    Mérések:
    1. Teljesítményátalakítók vizsgálata
    Kapcsolóüzemű teljesítményátalakítók, hálózatra kapcsolt és szigetüzemű konverterek átkapcsolási folyamatainak vizsgálata. Kisfeszültségű hálózat feszültségminőségének javítása inverterekkel.

    2. Háromfázisú szigetüzemű inverter irányítása
    Feszültségszabályozásnak alárendelt áramszabályozás implementálása d-q koordinátarendszerben. A szabályozási kör paramétereinek beállítása és a zárt kör tesztelése passzív terheléssel.

    3. Egyfázisú hálózatra kapcsolt inverter irányítása
    Hálózati feszültség amplitúdójának, frekvenciájának és fázishelyzetének meghatározása. PLL és rezonáns áramszabályozás implementálása. A szabályozási kör paramétereinek beállítása. Hatásos és meddő áram injektálása a hálózatba.

    4. DCDC konverter irányítása
    Feszültségcsökkentő DCDC konverter kimeneti feszültségének vizsgálata vezérlésben. Áramszabályozó implementálása, a szabályozási kör paramétereinek beállítása és a zárt kör tesztelése LED-es terheléssel. Nemlineáris áramszabályozó és fölérendelt feszültségszabályozó implementálása és tesztelése.

    5. Tápegységek hálózati visszahatása
    Egyfázisú hálózatra kapcsolt hídkapcsolású inverter hálózati visszahatásának vizsgálata. A felvett áram harmonikus tartalmának mérése. Különféle differenciál és közös módú hálózati zavarszűrők tervezése és beépítése az áramkörbe, valamint azok szűrési tulajdonságainak vizsgálata.

    6. HIL szimuláció
    Szinkron BUCK konverter és terhelésének offline MATLAB szimulációja folytonos időben lebegőpontos ábrázolással és diszkrét időben fixpontos ábrázolással. A MATLAB modellből automatikus kódgenerálás segítségével a HIL szimulátor kódjának generálása és tesztelése vezérelt és áramszabályozott üzemben.

    7. Tápegységek passzív áramköreinek vizsgálata
    Diszkrét és elosztott légréses fojtók fluxus-áram, illetve induktivitás-áram görbéinek felvétele és kiértékelése. Kapcsolóüzemű tápegységekben használt kapacitások feszültséghullámosságra gyakorolt hatásának vizsgálata a belső soros ellenállásuk és induktivitásuk figyelembevételével. Transzformátor telítésének és a beiktatott légrés hatásának vizsgálata.

    8. Galvanikusan leválasztott konverterek irányítása
    Egyfázisú teljes hídkapcsolású inverterrel táplált hídkapcsolású egyenirányítós közbülső váltakozó áramú körös DCDC konverter vezérlésének implementálása.  Középfrekvenciás transzformátor indítása és elmágneseződés elleni védelme.

    9. Analóg tápegységek
    Analóg vezérlőáramkörrel felépített DCDC konverter tervezése és mérése. Kereskedelmi forgalomban beszerezhető PWM vagy árammódú vezérlővel elektronikus DCDC tápegység építése, élesztése és paramétereinek vizsgálata.

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Laboratóriumi mérések.
    10. Követelmények Szorgalmi időszakban
    Kötelező részvétel mindegyik mérésen és azok legalább elégséges szintű teljesítése. A méréseken szerzett jegy a mérések előtti szintfelmérő értékelés, a méréseken végzett munka és a mérési jegyzőkönyv 25%-50%-25% súlyozással képzett átlaga. A mérések megkezdésének feltétele a mérések előtti szintfelmérő értékelés legalább 50%-os mértékű teljesítése. A félévközi jegy a méréseken megszerzett érdemjegyek átlaga.

    11. Pótlási lehetőségek A laboratóriumi mérésekből a pótlási időszakban 1 pótlási lehetőséget biztosítunk.
    12. Konzultációs lehetőségek Igény szerint előre egyeztetett időpontban online felületen keresztül.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Mérési útmutatók.

    Veréb Szabolcs, Dr. Varjasi István, Dr. Balogh Attila: Elektronikus átalakítók irányítása (Elektronikus jegyzet). BME AUT, 2022.

    Dr. Balogh Attila, Dr. Gájász Zoltán, Dr. Varjasi István, Dr. Hermann Imre, Futó András, Veréb Szabolcs: Készüléktervezés (Elektronikus jegyzet). BME AUT, 2022.

    Dr. Balogh Attila, Dr. Hermann Imre: Tápegység topológiák és alkalmazások (Elektronikus jegyzet). BME AUT, 2022.
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra36
    Félévközi készülés órákra54
    Felkészülés zárthelyire-
    Házi feladat elkészítése-
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása30
    Vizsgafelkészülés-
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta Dr. Balogh Attila, egyetemi docens, Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék
    Dr. Futó András, egyetemi adjunktus, Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék
    Veréb Szabolcs, egyetemi tanársegéd, Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék