Detail předmětu

Electric Drive Systems 2

FEKT-MPA-ED2Ak. rok: 2025/2026

Výpočet činného výkonu v typických případech vyskytujících se v pulzních měničích, výkonové spínací polovodiče, základní princip polovodičového měniče (založeno na chápání chování indukčnosti), použití pulzní šířkové modulace, problematika spínacího kmitočtu, zvlnění proudu a přepínacích ztrát. Princip činnosti DC/DC snižujícího měniče pracujícího v 1. kvadrantu, DC/DC měniče pracujícího v 1. a 2. kvadrantu,  DC/AC jednofázového a trojfázového střídače resp. aktivního usměrňovače , způsoby řízení těchto měničů. Zpětnovazební regulace - princip, vlastnosti a vysvětlení činnosti regulátoru P, I , PI, problematika stability. Základní algoritmy řízení  elektromotorů různých typů  používaných v elektromobilismu.

 

 

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky (UVEE)

Vstupní znalosti

Znalost středoškolské matematiky a vysokoškolské matematiky na úrovni bakalářského studia, dobré chápání geometrické interpretace pojmů derivace, neurčitý integrál a určitý integrál.

 

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Hodnocení numerických cvičení - max. 30 bodů. Zkouška z předmětu je ústní - max. 70 bodů.
Numerická cvičení jsou povinná. 

Učební cíle

Pochopení základnách fyzikálních principů a matematicky popsaných souvislostí potřebných v technice pulzních měničů. Porozumění činnosti i některým technickým detailům základních typů DC/DC a DC/AC resp. AC/DC měničů používaných v trakčních elektrických pohonech. Porozumění principům a souvislostem týkajícím se zpětnovazební regulace. Porozumění základním algoritmům řízení stejnosměrných, asynchronních, synchronních a reluktančních motorů včetně možnosti generátorického chodu (rekuperace).

Student rozumí problematice a způsobu výpočtu činného výkonu v typických případech vyskytujících se v pulzních měničích. Dokáže vypočítat ztrátové výkony na diodě, tranzistoru MOSFET a IGBT.

Student rozumí parametrům výkonových spínacích polovodičů - konkrétně výkonových diod, tranzistorů MOSFET a IGBT.

Student rozumí funkci základních DC/DC měničů, dokáže nakreslit průběhy napětí a proudů v těchto měničích, dokáže vyčíslit důležité technické parametry, rozumí souvislostem spínacího kmitočtu, přepínacích ztrát a zvlnění proudu. 

Student chápe princip činnosti a ovládá zapojení jednofázových a trojfázových střídačů resp. aktivních usměrňovačů, způsoby jejich řízení a principy vytváření sinusové PWM.

Student rozumí základním principům a důležitým souvislostem zpětnovazební regulace, přesně chápe vlastnosti a způsob použití P, I a PI regulátoru v oblasti pohonu elektromobilu.

Student chápe běžné regulační algoritmy stejnosměrných, asynchronních, synchronních a reluktančních motorů, včetně jejich generátorického chodu tj. rekuperace.

 

Základní literatura

Pyrhonen, J. Hrabovcova, V., Semken, R. S., Electrical Machine Drives Control - An Introduction, John Wiley and Sons Ltd, 2016, 9781119260455 (EN)
Sul, S-K., Control of Electric Machine Drive Systems, John Wiley & Sons Inc. 2011 , ISBN 978-0-470-59079-9 (EN)
Veltman A., Doncker, R. W. Pulle, D. W. Fundamentals of Electrical Drives, Netherlands: Springer, 2007. ISBN 978-1-4020-5504-1 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-AEE magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D.

Cvičení odborného základu

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D.