Στόχος / Σκοπός μαθήματος

Σκοπός του μαθήματος είναι να γνωρίσουν οι φοιτητές τις μετατροπές της ηλεκτρικής ισχύος σε ηλεκτρική ισχύ άλλων χαρακτηριστικών, μέσω διατάξεων ηλεκτρονικών ισχύος. Στόχος είναι η απόκτηση γνώσεων σχετικά με τη δομή, λειτουργία, συμπεριφορά, έλεγχο και χρήση των διατάξεων αυτών σε ενεργειακές μονάδες, συστήματα και εγκαταστάσεις καθώς και με τη συμβολή των στον τομέα της εξοικονόμησης ενέργειας.

Περιγραφή του μαθήματος

Θεωρητικό Μέρος Μαθήματος

Γενικά για τη μετατροπή της ηλεκτρικής ισχύος. Κυριότερα ημιαγωγικά στοιχεία ισχύος (δίοδοι, τρανζίστορ BJT, MOSFET, GTO, IGBT, JFET, FCT, MCT, κλπ), κατασκευαστικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά. Συγκρότηση ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος, διατάξεις προστασίας. Μετάβαση ρεύματος, φυσική και εξαναγκασμένη. Ταξινόμηση ηλεκτρονικών μετατροπέων. Ηλεκτρονικοί ρυθμιστές εναλλασσομένου ρεύματος. Μονοφασικοί ή τριφασικοί μετατροπείς οδηγούμενοι από το δίκτυο ελεγχόμενοι ή μη ελεγχόμενοι, Διπλοί μετατροπείς. Μετατροπείς συχνότητας οδηγούμενοι από το δίκτυο - κυκλομετατροπείς. Μετατροπείς οδηγούμενοι από το φορτίο. Ηλεκτρονικοί ρυθμιστές συνεχούς τάσης. Μονοφασικοί ή τριφασικοί μετατροπείς συχνότητας πηγής τάσης ή πηγής ρεύματος, διαμόρφωση εύρους παλμών. Μετατροπείς συντονισμού. Άλλοι τύποι ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος. Μαθηματική ανάλυση των μετατροπέων και έλεγχος της λειτουργίας των. Χρήση αυτών σε συστήματα ελέγχου κινητήρων, σε βιομηχανικούς εξοπλισμούς παροχής ηλεκτρικής ισχύος, σε εγκαταστάσεις φωτισμού, θέρμανσης, ψύξης, κλιματισμού, σε συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, σε συστήματα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, σε φορτιστές συσσωρευτών, σε συστήματα αδιάλειπτης παροχής ηλεκτρικής ισχύος, σε συστήματα τροφοδοσίας τηλεπικοινωνιακών εγκαταστάσεων, σε εξοπλισμούς οικιών και επαγγελματικών χώρων, κ.λπ. Συμβολή στην εξοικονόμηση ενέργειας.

Εργαστηριακό Μέρος Μαθήματος

Το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος περιλαμβάνει συνδεσμολογίες κυκλωμάτων ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος, δοκιμές της συμπεριφοράς αυτών υπό διάφορες συνθήκες και εφαρμογές τεχνικών ελέγχου με ή χωρίς υπολογιστή.

Αναμενόμενα Μαθησιακά Αποτελέσματα

Μετά το τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση :

• Να γνωρίζουν τη δομή και λειτουργία των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος.
• Να γνωρίζουν τη συμπεριφορά αυτών υπό διάφορες συνθήκες καθώς και τις τεχνικές ελέγχου.
• Να γνωρίζουν τα κριτήρια επιλογής αυτών και τα πεδία εφαρμογών σε ενεργειακές μονάδες, συστήματα και εγκαταστάσεις, καθώς και τη συμβολή τους στην εξοικονόμηση ενέργειας.

Βιβλιογραφία

Ελληνική:

1. Ι. Κιοσκερίδης, “Ηλεκτρονικά Ισχύος”, Εκδόσεις ΤΖΙΟΛΑ, 2008.
2. N. Mohan, T. A. Undeland, W. P. Robbins, “Ηλεκτρονικά Ισχύος”, John Wiley & Sons, Inc. / Α.Τζιόλα Ε.,1996.
3. Σ. Ν . Μανιάς, “Ηλεκτρονικά Ισχύος”, Εκδόσεις Συμεών, 2000.
4. Σ. Ν . Μανιάς, Α. Καλετσάνος, “Βιομηχανικά Ηλεκτρονικά”, Εκδόσεις Συμεών, 2000.
5. Α. Ν. Σαφάκας, “Ηλεκτρονικά Ισχύος”, 1984.

Ξενόγλωσση:

1. M. H. Rashid, Fang Lin, Luo, “Power Electronics Handbook”, Elsevier Science and Technology, 2006.
2. V. R. Moorthi, “Power Electronics”, Oxford University Press, 2004.
3. M. H., Rashid, Todd, Swanstrom, “Power Electronics”, Pearson Education, 2003.
4. Ned, Mohan, “Power Electronics”, John Wiley and Sons Ltd, 2002.
5. Robert W., Erickson, Dragon, Maksimovic, “Fundamentals of Power Electronics”, Kluwer Academic Publishers Group, 2001.
6. W. Shepherd, L. N. Hulley, D. T. W. Liang, “Power Electronics and Motor Control”, Cambridge University Press, 1996.
7. Joseph Vithayathil, “Power Electronics, Principles and Applications”, McGraw - Hill Series In Electrical αnd Computer Engineering, 1995.
8. P. C. Sen, “Power Electronics”, Tata McGraw - Hill Publishing Company Limited,1993.
9. Marvin J.Fisher, “Power Electronics”, PWS - Kent, Publishing Company, 1991.
10. Kjeld Thorborg, “Power Electronics”, Prentice Hall,1988.
11. Cyril W. Lander, “Power Electronics”, McGraw - Hill Book Company, 1987.