Föreläsningar 28 tim
Övningar 20 tim
Webuppgift 10 tim
Seminarium 10 tim
Laborationer 2x4 tim
Projekt 15 tim
EJ2301 Effektelektronik 6,0 hp
Elektriciteten spelar idag en central när det gäller att förse till exempel datorer, elektronik, industriella processer och tåg med energi. De har gemensamt att den elektriska energin måste både omvandlas och kontrolleras noggrannt.
Denna kurs ger en djup förståelse av elektriska effektomvandlares funktion, uppbyggnad samt hur de kontrolleras. Kursen behandlar även grunderna för moderna krafthalvledare.
Om kursomgång
Gäller för kursomgång
HT 2024 Start 2024-08-26 programstuderande
Målgrupp
Sökbar för alla masterprogram under förutsättning att kursen kan ingå i programmet.
Del av program
Masterprogram, elkraftteknik, åk 1, Obligatorisk
Masterprogram, innovativ energiteknik, åk 1, SENS, Obligatorisk
Masterprogram, innovativ energiteknik, åk 1, SMCS, Obligatorisk
Masterprogram, innovativ energiteknik, åk 2, RENE, Rekommenderad
Perioder
P1 (6,0 hp)Varaktighet
Studietakt
50%
Undervisningsform
Normal Dagtid
Undervisningsspråk
Engelska
Studielokalisering
KTH Campus
Antal platser
Ingen platsbegränsning
Planerade schemamoduler
Kurs-PM
Kurs-PM är inte publiceratSchema
Länk till SchemaKursval
Gäller för kursomgång
HT 2024 Start 2024-08-26 programstuderande
Anmälningskod
50338
Kontakt
Gäller för kursomgång
HT 2024 Start 2024-08-26 programstuderande
Examinator
Ingen information tillagdKursansvarig
Ingen information tillagdLärare
Ingen information tillagdInnehåll och lärandemål
Kursupplägg
Kursinnehåll
Elektriciteten spelar idag en central när det gäller att förse till exempel datorer, elektronik, industriella processer och tåg med energi. De har gemensamt att den elektriska energin måste både omvandlas och kontrolleras noggrannt. Denna kurs ger en djup förståelse av elektriska effektomvandlares funktion, uppbyggnad samt hur de kontrolleras. Kursen behandlar även grunderna för moderna effekthalvledare.
Lärandemål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna
- beskriva funktionen hos likspänningsomvandlare, nätkommuterade omvandlare, självkommuterade växelriktare och switchade nätaggregat med hjälp av grundläggande ekvationer för induktanser och kapacitanser
- beräkna medelvärden, effektivvärden, rippel och grundton av spänningar och strömmar
- beräkna ögonblicksvärden, medelvärden, aktiv, reaktiv, och rippel-effekt av ovan nämnda effektomvandlare
- beskriva olika driftmoder för ovan nämnda effektomvandlare och bestämma huruvida omvandlaren arbetar i kontinuerlig eller diskontinuerlig drift, om tillämpligt
- schematiskt beskriva reglering av effektomvandlare
- beskriva funktionen hos effektelektroniska halvledarkomponenter samt hur de styrs respektive skyddas
- beskriva funktionen hos en likströmsmotor
- dimensionera en nedtransformerande likspänningsomvandlare både elektriskt och termiskt, så att givna specifikationer uppfylls
- tillämpa state-space averaging för att styra en nedtransformerande likspänningsomvandlare
i syfte att
- lära sig verktyg för att beskriva och analysera kretsar och styrmetoder för effektelektroniska omvandlare
- kunna beskriva och tillämpa effektelektroniska halvledarkomponenter samt deras styrning och skyddskretsar.
För att få högre betyg ska studenten dessutom kunna
- analysera funktionen hos likspänningsomvandlare, nätkommuterade omvandlare, självkommuterade växelriktare och switchade nätaggregat för att bestämma gränsvärden för diskontinuerlig drift, utvärdera flerkvadrantsdrift och bestämma värden för kretselement så att givna specifikationer för stationär och transient drift uppfylls
- analysera komplexa vågformer för omvandlarstorheter med hjälp av Fourieranalys, så att övertoner och deras inverkan på funktionen kan utvärderas
- analysera transient drift av likspänningsomvandlare, nätkommuterade omvandlare, självkommuterade växelriktare, switchade nätaggregat och likströmsmotorer med hjälp av linjära ordinära differentialekvationer
- beräkna magnetomotoriska krafter, flödestätheter, magnetiska flöden, induktanser och lindningsvarv hos magnetiska kretsar som utsätts för storheter från effektomvandlare.
Kurslitteratur och förberedelser
Särskild behörighet
Kunskaper i elkraftteknik, 6 hp, motsvarande slutförd kurs EJ1200 Eleffektsystem.
Rekommenderade förkunskaper
EJ1200 Eleffektsystem eller motsvarande.
Utrustning
Kurslitteratur
Mohan/Undeland/Robbins: Power Electronics: Converters, Applications, and Design, John Wiley & Sons
Examination och slutförande
När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.
Betygsskala
Examination
- LAB1 - Laboration, 0,5 hp, betygsskala: P, F
- PRO1 - Projekt, 1,0 hp, betygsskala: P, F
- SEM1 - Kamraträttning, 0,5 hp, betygsskala: P, F
- TEN1 - Skriftlig tentamen, 3,5 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
- XUP1 - Webb-baserad modul, 0,5 hp, betygsskala: P, F
Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.
Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.
Övriga krav för slutbetyg
Slutbetyg baseras på den skriftliga tentamen men bonuspoäng kan erhållas från LAB1, PRO1, SEM1 samt från övningarna.
Möjlighet till komplettering
Möjlighet till plussning
Examinator
Etiskt förhållningssätt
- Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
- Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
- Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.
Ytterligare information
Kursrum i Canvas
Ges av
Huvudområde
Utbildningsnivå
Påbyggnad
EJ2120 Elektrisk energiomvandling, projektkurs
EJ2222 Design of Electrical Machines
EJ2230 Control in Electrical Energy Conversion
EJ2311 Modulation of Power Electronic Converters
EJ2420 Seminars in Electrical Machines and Power Electronics
EJ2440 Electric Transportation
Övrig information
I denna kurs tillämpas EECS hederskodex, se:
http://www.kth.se/eecs/utbildning/hederskodex.