Tillämpad effektelektronik, 8 hp
Applied Power Electronics, 8 credits
TNE102
Huvudområde
ElektroteknikUtbildningsnivå
GrundnivåKurstyp
ProgramkursExaminator
Kjell KarlssonStudierektor eller motsvarande
Kjell KarlssonUndervisningstid
Preliminär schemalagd tid: 56 hRekommenderad självstudietid: 157 h
Kursen ges för | Termin | Period | Block | Språk | Ort/Campus | VOF | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
6CIEN | Civilingenjör i elektronikdesign | 8 (VT 2022) | 1, 2 | 1, 2 | Svenska | Norrköping, Norrköping | V |
Huvudområde
ElektroteknikUtbildningsnivå
GrundnivåFördjupningsnivå
G2XKursen ges för
- Civilingenjörsprogram i elektronikdesign
Rekommenderade förkunskaper
Kretsteori, Kretsteori fk, Halvledarteknik, Analog elektronik
Lärandemål
Efter genomgången kurs ska studenten kunna:
DEL 1:
- Göra beräkningar på symmetriska och enkla osymmetriska trefassystem och göra enkla beräkningar med hjälp av symmetriska komponenter
- Beskriva och göra beräkningar på effektelektroniska komponenter och kylning av sådana
- Beskriva och göra beräkningar på vanliga elektriska maskiner och strömriktare
- Beskriva och göra beräkningar på strömförsörjningsaggregat
- Beräkna storheter som beskriver elkvalitet
- Beskriva och redogöra för de problem som kan uppstå med störningar, EMC och nätåterverkan i system med effekthalvledare
- Beskriva och göra dimensionerande beräkningar på strömriktarmatade AC- och DC-motordrifter
- Beskriva och genomföra enklare beräkningar på system för effektöverföring med högspänd likström (CSC-HVDC)
- Använda mättekniska metoder i system med effekthalvledare
- Ha kännedom om sätt att simulera effektelektroniska system med för ändamålet avsedd programvara
DEL 2:
- Tillgodogöra sig utvalda fördjupningsämnen inom området för tillämpad effektelektronik på egen hand
Kursinnehåll
DEL 1:
Trefassystem. Elektriska maskiner; Likströmsmaskinen, asynkronmaskinen, synkronmaskinen, Enfas- och trefastransformatorn. Effekthalvledare och deras halvledarfysik. Klassificering av strömriktare. Strömriktare för en- och trefas. Strömriktare med induktiva laster. Behov av reaktiv effekt. Effektsamband. Fyrkvadrantdrift av motorer. Kommersiella omriktare och deras industriella användning. DC-choppers och likspänningsomriktare. Växelriktare för DC/AC-omvandling. Flerstegsinvertrar. Resonanta omvandlare. Strömförsörjningsaggregat och system för avbrottsfri kraft. Dynamisk beskrivning av switchade strömförsörjningsaggregat. Termiska beräkningar. Termisk resistans och termisk impedans. Simulering av effektelektroniska system.
DEL 2:
Teoretisk fördjupning inom tillämpad effektelektronik. Innefattar exempelvis:
Space Vectors och tillämpningar på VSC. Transformation mellan stationära och synkrona koordinatsystemen. Strömriktarmatade DC-motordrifter. Modellering av AC-maskiner; inverse gamma- modellen för IM, dynamisk modell för PMSM och synkron reluktans SM. Vektorreglering. Sensorless Control. Direct Torque Control. Kommersiella frekvensomriktare. Anslutning av förnybara energikällor via effektelektroniska system till elnätet. Gränssnitt mellan förnyelsebara energikällor och elnätet. Överföring av elenergi med högspänd likström; HVDC-Classic, VSC-HVDC, FACTS och SVC-utrustningar. Skyddskretsar. Snubbers. Drivkretsar.
Undervisnings- och arbetsformer
DEL 1: Undervisningen bedrivs i form av storseminarier (föreläsningar med övningsräkning inkluderat) och laborationer.
DEL 2: Undervisningen bedrivs i form av grupparbete med inlämningsuppgifter som redovisas i storgrupp
Examination
UPG1 | Inlämningsuppgifter | 2 hp | U, G |
LAB1 | Laborationer | 2 hp | U, G |
TEN1 | Skriftlig tentamen | 4 hp | U, 3, 4, 5 |
UPG1 omfattar en uppgift med muntlig och skriftlig redovisning och opposition samt obligatoriskt deltagande vid redovisningen.
Betygsskala
Fyrgradig skala, LiU, U, 3, 4, 5Övrig information
Påbyggnadskurser: CDIO-kurs
Om undervisnings- och examinationsspråk
Undervisningsspråk visas på respektive kurstillfälle på fliken "Översikt". Examinationsspråk relaterar till undervisningsspråk enligt nedan:
- Om undervisningsspråk är ”Svenska” kan kursen ges i sin helhet på svenska eller delvis på engelska. Examinationsspråk är svenska, men delar av examinationen kan ske på engelska.
- Om undervisningsspråk är Engelska ges kursen i sin helhet på engelska. Examinationsspråk är engelska.
- Om undervisningsspråk är ”Svenska/Engelska” ges kursen i sin helhet på engelska om studenter utan tidigare kunskap i svenska språket deltar. Examinationsspråk följer undervisningsspråk.
Övrigt
Kursen bedrivs på ett sådant sätt att både mäns och kvinnors erfarenhet och kunskaper synliggörs och utvecklas.
Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt.
Om det föreligger synnerliga skäl får rektor i särskilt beslut ange förutsättningarna för, och delegera rätten att besluta om, tillfälliga avsteg från denna kursplan.
Institution
Institutionen för teknik och naturvetenskapKurslitteratur
Böcker
- Mohan, Ned, Undeland, Tore M., Robbins, William P., (2003) Power electronics : converters, applications and design 3. ed. Hoboken, N.J. : Wiley, cop. 2003
ISBN: 0471226939, 0471429082, 0555004309
Referensverk
Övrigt
DEL1: Kompletterande material
DEL2: L.Harnefors, M.Hinkkanen; J.Luomi; Control of Power Electronic Converters and Variable Speed Drives (kompendium) samt artiklar och kompletterande material
Kod | Benämning | Omfattning | Betygsskala |
---|---|---|---|
UPG1 | Inlämningsuppgifter | 2 hp | U, G |
LAB1 | Laborationer | 2 hp | U, G |
TEN1 | Skriftlig tentamen | 4 hp | U, 3, 4, 5 |
UPG1 omfattar en uppgift med muntlig och skriftlig redovisning och opposition samt obligatoriskt deltagande vid redovisningen.
Regler
Universitetet är en statlig myndighet vars verksamhet regleras av lagar och förordningar, exempelvis Högskolelagen och Högskoleförordningen. Förutom lagar och förordningar styrs verksamheten av ett antal styrdokument. I Linköpings universitets egna regelverk samlas gällande beslut av regelkaraktär som fattats av universitetsstyrelse, rektor samt fakultets- och områdesstyrelser.
LiU:s regelsamling angående utbildning på grund- och avancerad nivå nås på http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/Innehall/Utbildning_pa_grund-_och_avancerad_niva.
Kursplan
För varje kurs ska en kursplan finnas. I kursplanen anges kursens mål och innehåll samt de särskilda förkunskaper som erfordras för att den studerande skall kunna tillgodogöra sig undervisningen.
Schemaläggning
Schemaläggning av kurser görs enligt, för kursen, beslutad blockindelning.
Avbrott och avanmälan på kurs
Enligt beslut vid Linköpings universitet om Riktlinjer och rutiner för bekräftelse av deltagande i utbildning med mera på grund- och avancerad nivå (Dnr LiU-2020-02256) skall avbrott i studier registreras i Ladok. Alla studenter som inte deltar i kurs man registrerat sig på är alltså skyldiga att anmäla avbrottet så att kursregistreringen kan
tas bort. Avanmälan eller avbrott från kurs görs via webbformulär Blanketter och formulär
Inställd kurs eller avvikelse från kursplanen
Kurser med få deltagare (< 10) kan ställas in eller organiseras på annat sätt än vad som är angivet i kursplanen. Om kurs skall ställas in eller avvikelse från kursplanen skall ske prövas och beslutas detta av dekanus.
Riktlinjer rörande examination och examinator
Se Beslut om Riktlinjer för utbildning och examination på grundnivå och avancerad nivå vid Linköpings universitet Dnr LiU-2020-04501, (http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/917592).
Examinator för en kurs ska inneha en läraranställning vid LiU i enlighet med LiUs anställningsordning, Dnr LiU-2021-01204 (https://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622784). För kurser på avancerad nivå kan följande lärare vara examinator: professor (även adjungerad och gästprofessor), biträdande professor (även adjungerad), universitetslektor (även adjungerad och gästlektor), biträdande universitetslektor eller postdoktor. För kurser på grundnivå kan följande lärare vara examinator: professor (även adjungerad och gästprofessor), biträdande professor (även adjungerad), universitetslektor (även adjungerad och gästlektor), biträdande universitetslektor, universitetsadjunkt (även adjungerad och gästadjunkt) eller postdoktor. I undantagsfall kan även en Timlärare utses som examinator på både grund- och avancerad nivå, se Tekniska fakultetsstyrelsen vidaredelegationer.
Examination
Principer för tentamina
Skriftlig och muntlig tentamen samt digital salstentamen och datortentamen ges minst tre gånger årligen; en gång omedelbart efter kursens slut, en gång i augustiperioden samt vanligtvis i en av omtentamensperioderna. Annan placering beslutas av programnämnden.
Principer för tentamensschemat för kurser som följer läsperioderna:
- kurser som ges Vt1 förstagångstenteras i mars och omtenteras i juni och i augusti
- kurser som ges Vt2 förstagångstenteras i maj och omtenteras i augusti och i januari
- kurser som ges Ht1 förstagångstenteras i oktober och omtenteras i januari och augusti
- kurser som ges Ht2 förstagångstenteras i januari och omtenteras i mars och i augusti
Tentamensschemat utgår från blockindelningen men avvikelser kan förekomma främst för kurser som samläses/samtenteras av flera program samt i lägre årskurs.
För kurser som av programnämnden beslutats vara vartannatårskurser ges tentamina 3 gånger endast under det år kursen ges.
För kurser som flyttas eller ställs in så att de ej ges under något eller några år ges tentamina 3 gånger under det närmast följande året med tentamenstillfällen motsvarande dem som gällde före flyttningen av kursen.
När en kurs, eller ett tentamensmoment (TEN, DIT, DAT), ges för sista gången ska ordinarie tentamen och två omtentamina erbjudas. Därefter fasas examinationen ut under en avvecklingsperiod med tre tentamina samtidigt som tentamen ges i eventuell ersättningskurs under det följande läsåret. Om ingen ersättningskurs finns ges tre tentamina i omtentamensperioder under det följande läsåret. Annan placering beslutas av programnämnden. I samtliga fall ges dessutom tentamen ytterligare en gång under det därpå följande året om inte programnämnden föreskriver annat. Totalt erbjuds alltså 6 omtentamenstillfällen, varav 2 ordinarie omtentamenstillfällen. I tentaanmälningssystemet markeras tentamina som ges för näst sista respektive sista gången.
Om en kurs ges i flera perioder under året (för program eller vid skilda tillfällen för olika program) beslutar programnämnden/programnämnderna gemensamt om placeringen av och antalet omtentamina.
Omprov övriga examinerande moment
För riktlinjer för omprov vid andra examinerande moment än skriftliga tentamina, digital salstentamina och datortentamina hänvisas till de generella LiU-riktlinjerna för examination och examinator, http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/917592.
Nedlagd kurs
För Beslut om Rutiner för administration vid avveckling av utbildningsprogram, fristående kurser och kurser inom program, se DNR LiU-2021-04782. Efter beslut om nedläggning och efter avvecklingsperiodens slut hänvisas studenterna till ersättande kurs (eller motsvarande) enligt information i kursplan eller utbildningsplan. Om en student har godkänt i något/några moment i en avvecklad programkurs men inte alla och det finns en åtminstone delvis ersättande kurs så kan en bedömning om eventuellt tillgodoräknande ske. Eventuell tillgodoräkning av delmoment görs av examinator.
Anmälan till tentamen
För deltagande i skriftlig tentamen, digital salstentamen och datortentamen är anmälan obligatorisk, se beslut i regelsamlingen https://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622682. En oanmäld student kan således inte erbjudas plats. Anmälan till tentamen är öppen 30 kalenderdagar före provdatum och stänger 10 kalenderdagar innan provdatum om inget annat anges. Anmälan görs i Studentportalen eller via LiU-appen. Anvisad sal meddelas fyra dagar före tentamensdagen via e-post.
Ordningsföreskrifter för studerande vid tentamensskrivningar
Se särskilt beslut i regelsamlingen: http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622682.
Plussning
Vid Tekniska högskolan vid LiU har studerande rätt att genomgå förnyad examination (s.k. plussning) för högre betyg på skriftliga tentamina, digital salstentamina och datortentamina, dvs samtliga provmoment med modulkod TEN, DIT och DAT. På övriga examinationsmoment ges inte möjlighet till plussning, om inget annat anges i kursplan.
Plussning är ej möjlig på kurser som ingår i utfärdad examen.
Betyg och examinationsformer
Företrädesvis skall betygen underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4) och med beröm godkänd (5) användas.
- Kurser med skriftlig tentamen och digital salstentamen skall ge betygen (U, 3, 4, 5).
- Kurser med stor del tillämpningsinriktade moment såsom laborationer, projekt eller grupparbeten får ges betygen underkänd (U) eller godkänd (G).
- Examensarbete samt självständigt arbete ger betyg underkänd (U) eller godkänd (G).
Examinationsmoment och modulkoder
Nedan anges vad som gäller för de examinationsmoment med tillhörande modulkod som tillämpas vid Tekniska fakulteten vid Linköpings universitet.
- Skriftlig tentamen (TEN) och digital salstentamen (DIT) skall ge betyg (U, 3, 4, 5).
- Examinationsmoment som kan ge betygen underkänd (U) eller godkänd (G) är laboration (LAB), projekt (PRA), kontrollskrivning (KTR), digital kontrollskrivning (DIK), muntlig tentamen (MUN), datortentamen (DAT), uppgift (UPG), hemtentamen (HEM).
- Övriga examinationsmoment där examinationen uppfylls framför allt genom aktivt deltagande som basgrupp (BAS) eller moment (MOM) ger betygen underkänd (U) eller godkänd (G).
- Examinationsmomenten Opposition (OPPO) och Auskultation (AUSK) inom examensarbetet ger betyg underkänd (U) eller godkänd (G).
Allmänt gäller att:
- Obligatoriska kursmoment skall vara poängsatta och ges en modulkod.
- Examinationsmoment som ej är poängsatt får ej vara obligatoriskt. Det är frivilligt att delta på dessa moment och information om det samt tillhörande villkor skall tydligt framgå i den beskrivande texten.
- För kurser med flera examinationsmoment med graderad betygsskala skall det anges hur slutbetyg på kursen vägs samman.
För obligatoriska moment gäller att (i enlighet med Riktlinjer för utbildning och examination på grundnivå och avancerad nivå vid Linköpings universitet, http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/917592):
- Om det finns särskilda skäl, och om det med hänsyn till det obligatoriska momentets karaktär är möjligt, får examinator besluta att ersätta det obligatoriska momentet med en annan likvärdig uppgift.
För möjlighet till anpassade examinationsmoment gäller att (i enlighet med Riktlinjer för utbildning och examination på grundnivå och avancerad nivå vid Linköpings universitet, http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/917592):
- Om LiU: s koordinator för studenter med funktionsnedsättning har beviljat en student rätt till anpassad examination vid salstentamen har studenten rätt till det.
- Om koordinatorn har gett studenten en rekommendation om anpassad examination eller alternativ examinationsform, får examinator besluta om detta om examinator bedömer det möjligt utifrån kursens mål.
- Examinator får också besluta om anpassad examination eller alternativ examinationsform om examinator bedömer att det finns synnerliga skäl och examinator bedömer det möjligt utifrån kursens mål.
Rapportering av examinationsresultat
Rapportering av den studerandes examinationsresultat sker på respektive institution.
Plagiering
Vid examination som innebär rapportskrivande och där studenten kan antas ha tillgång till andras källor (exempelvis vid självständiga arbeten, uppsatser etc) måste inlämnat material utformas i enlighet med god sed för källhänvisning (referenser eller citat med angivande av källa) vad gäller användning av andras text, bilder, idéer, data etc. Det ska även framgå ifall författaren återbrukat egen text, bilder, idéer, data etc från tidigare genomförd examination, exempelvis från kandidatarbete, projektrapporter etc. (ibland kallat självplagiering).
Underlåtelse att ange sådana källor kan betraktas som försök till vilseledande vid examination.
Försök till vilseledande
Vid grundad misstanke om att en student försökt vilseleda vid examination eller när en studieprestation ska bedömas ska enligt Högskoleförordningens 10 kapitel examinator anmäla det vidare till universitetets disciplinnämnd. Möjliga konsekvenser för den studerande är en avstängning från studierna eller en varning. För mer information se Fusk och plagiat
Böcker
ISBN: 0471226939, 0471429082, 0555004309
Referensverk
Övrigt
DEL1: Kompletterande material
DEL2: L.Harnefors, M.Hinkkanen; J.Luomi; Control of Power Electronic Converters and Variable Speed Drives (kompendium) samt artiklar och kompletterande material
Ladda ner
I | U | A | Moduler | Kommentar | ||
---|---|---|---|---|---|---|
1. ÄMNESKUNSKAPER | ||||||
1.1 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) matematiska och naturvetenskapliga ämnen |
|
|
X
|
Problemlösning |
||
1.2 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) teknikvetenskapliga ämnen |
|
X
|
X
|
LAB1
TEN1
UPG1
|
Se kursinnehåll |
|
1.3 Fördjupade kunskaper (motsvarande G2X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen |
X
|
X
|
X
|
LAB1
TEN1
UPG1
|
Delmängd av kursinnehåll + fördjupningsuppgift |
|
1.4 Väsentligt fördjupade kunskaper (motsvarande A1X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen |
X
|
|
|
LAB1
TEN1
UPG1
|
Delmängd av kursinnehåll + fördjupningsuppgift |
|
1.5 Insikt i aktuellt forsknings- och utvecklingsarbete |
|
|
X
|
UPG1
|
Fördjupningsuppgift |
|
2. INDIVIDUELLA OCH YRKESMÄSSIGA FÄRDIGHETER OCH FÖRHÅLLNINGSSÄTT | ||||||
2.1 Analytiskt tänkande och problemlösning |
|
X
|
X
|
LAB1
TEN1
|
Problemlösning/Övningsuppgifter/Laborationer |
|
2.2 Experimenterande och undersökande arbetssätt samt kunskapsbildning |
|
X
|
X
|
LAB1
|
Laborationer |
|
2.3 Systemtänkande |
|
X
|
|
LAB1
|
Laborationer |
|
2.4 Förhållningssätt, tänkande och lärande |
|
|
X
|
LAB1
|
Bl.a. Elsäkerhet |
|
2.5 Etik, likabehandling och ansvarstagande |
|
X
|
X
|
LAB1
|
Elsäkerhet Gästföreläsning |
|
3. FÖRMÅGA ATT ARBETA I GRUPP OCH ATT KOMMUNICERA | ||||||
3.1 Arbete i grupp |
|
|
X
|
LAB1
UPG1
|
Laborationer i grupper om 3-4 samt fördjupningsuppgift |
|
3.2 Kommunikation |
|
|
X
|
LAB1
UPG1
|
Skriftlig rapport och och muntlig redovisning samt opposition |
|
3.3 Kommunikation på främmande språk |
|
|
X
|
TEN1
UPG1
|
Kurslitteratur m.m. på engelska |
|
4. PLANERING, UTVECKLING, REALISERING OCH DRIFT AV TEKNISKA PRODUKTER OCH SYSTEM MED HÄNSYN TILL AFFÄRSMÄSSIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV | ||||||
4.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling |
X
|
|
|
TEN1
UPG1
|
Energibesparing |
|
4.2 Företags- och affärsmässiga villkor |
X
|
|
|
TEN1
UPG1
|
Energibesparing |
|
4.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera utveckling av produkter och system |
|
X
|
|
TEN1
|
Problemlösning |
|
4.4 Att konstruera produkter och system |
|
X
|
|
TEN1
|
Problemlösning |
|
4.5 Att realisera produkter och system |
|
X
|
X
|
LAB1
|
Laborationer |
|
4.6 Att ta i drift och använda produkter och system |
|
X
|
X
|
LAB1
|
Laborationer |
|
5. PLANERING, GENOMFÖRANDE OCH PRESENTATION AV FORSKNINGS- ELLER UTVECKLINGSPROJEKT MED HÄNSYN TILL VETENSKAPLIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV | ||||||
5.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling för kunskapsutveckling |
|
|
|
|||
5.2 Ekonomiska villkor för kunskapsutveckling |
|
|
|
|||
5.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera forsknings- eller utvecklingsprojekt |
|
|
|
|||
5.4 Att genomföra forsknings- eller utvecklingsprojekt |
|
|
|
|||
5.5 Att redovisa och utvärdera forsknings- eller utvecklingsprojekt |
|
|
|
Denna flik innehåller det material som är publikt i Lisam. Den information som publiceras här är inte juridiskt bindande, sådant material hittar du under övriga flikar på denna sida. Klicka på filen för att spara ner och öppna den.
Namn | Filnamn | Beskrivning |
---|---|---|
TNE102_kursinformation_2022 | TNE102_kursinformation_2022.pdf |