Course: Electrical Drives and Power Electronics

« Back
Course title Electrical Drives and Power Electronics
Course code KEV/PVE
Organizational form of instruction Lecture + Tutorial
Level of course Bachelor
Year of study not specified
Semester Winter and summer
Number of ECTS credits 5
Language of instruction Czech, English
Status of course Compulsory-optional
Form of instruction Face-to-face
Work placements This is not an internship
Recommended optional programme components None
Lecturer(s)
  • Krejčí Alois, Ing.
  • Kalaj Patrik, Ing.
  • Janda Martin, Ing. Ph.D.
  • Kamenický Petr, Ing.
  • Glasbergerová Vendula, Ing.
  • Radoušová Tereza, Ing.
  • Kůs Václav, Prof. Ing. CSc.
  • Pittermann Martin, Doc. Ing. Ph.D.
  • Molnár Jan, Ing. Ph.D.
  • Streit Luboš, Ing. Ph.D.
  • Stejskal Marek, Ing.
  • Brychcín Jiří, Ing.
  • Bláha Štěpán, Ing.
  • Janík Dušan, Ing.
  • Poljak Ladislav, Ing.
  • Nedvěd Robert, Ing.
  • Talla Jakub, Doc. Ing. Ph.D.
  • Bednář Bedřich, Ing. Ph.D.
  • Dragoun Jaroslav, Ing.
  • Fořt Jiří, Ing. Ph.D.
  • Krejčí Vít, Ing.
Course content
1.Types of converters. Commutation. Types of loads. 2. Uncontrolled rectifier - circuit, behaviour of voltage and current. 3.Controlled rectifier - circuit, behaviour of voltage and current. Operating principle of controlled rectifier, load influence on characteristics and behaviour of voltage and current. 4. Control characteristic of rectifier, Control principles of rectifiers. 5. Step-down and step-up converters. Resistivity chopper. 6. Inverter - principle, voltage and current inverter and their comparison. Influence of reverse diode in inverter circuit. 7.Control of output voltage of inverters. AC frequency converters - direct, indirect. AC convertor voltage. More quadrant converter. 8. Power part of electric drive. Partition. Kinematics of el. drive. Formula motion. Motor as a system. Operating principle of rotational electric motors - DC, asynchronous, synchronous. 8. Characteristics of el. drive. Fundamental values and relations of DC motor. Control of DC motor. DC motor power supply. 9. Fundamental values and relations of asynchronous motor. Natural characteristic. Technique of asynchronous motor control. 10. Start and stops of induction motor. Single phase motors. 11.Fundamental values and relations of synchronous motor. Natural characteristic. Technique of synchronous motor control. Control of current and speed of DC motor. Control of DC motor position. 12. Drive control with asynchronous motor. Multi-motor drives. Energy balance of electric drive. 13. Selection of type sizes of electric drive. Negative effects of converters to distribution network. Minimization of voltage and current harmonics. Influence of converters to distribution network and motor.

Learning activities and teaching methods
Laboratory work, Lecture
  • Practical training (number of hours) - 26 hours per semester
  • Contact hours - 26 hours per semester
  • Preparation for laboratory testing; outcome analysis (1-8) - 8 hours per semester
  • Preparation for an examination (30-60) - 50 hours per semester
  • Preparation for formative assessments (2-20) - 20 hours per semester
prerequisite
Knowledge
ovládat základy matematické analýzy
orientovat se v řešení základních úloh teoretické elektrotechniky
vysvětlit základní funkce analogových elektronických obvodů
popsat základní druhy elektrických točivých strojů a jejich principy činnosti
charakterizovat základní vlastnosti polovodičových prvků
ovládat základní metody analýzy a návrhu ovládacích a řídících obvodů
Skills
používat komplexní čísla a operace s nimi
vyřešit diferenciální rovnice 1. řádu
rozpoznat vhodnou metodu pro matematický popis elektrického obvodu
provádět základní měření na elektrických točivých strojích
používat digitální měřící techniku
zapojit základní silnoproudé obvody
Competences
N/A
N/A
N/A
learning outcomes
Knowledge
popsat základní druhy výkonových polovodičových měničů
popsat základní principy činnosti měničů
vysvětlit průběhy napětí a proudů jednotlivých měničů pro různé formy řízení a různé druhy zátěží
vysvětlit základy elektromagnetické kompatibility se zřetelem na výkonovou elektroniku a elektrické pohony
popsat momentové charakteristiky strojů pro různé provozní stavy
vysvětlit základní metody regulace otáček elektrických strojů
popsat základní principy řízení elektrických pohonů
ovládat skalární a vektorové řízení měničů
vysvětlit činnost měniče a pohonu v různých kvadrantech
Skills
analyzovat základní výkonové elektronické obvody
nakreslit zapojení měničů a určit způsoby řízení
navrhnout použití vhodného měniče a jeho základní parametry
provádět základní měření na měničích
zapojit základní ovládací a výkonové obvody s elektrickými stroji a polovodičovými měniči
analyzovat průběhy proudů, které jsou odebírány měniči ze sítě
navrhnout dimenzování pohonů podle charakteru zátěže
Competences
N/A
N/A
teaching methods
Knowledge
Lecture
Practicum
Interactive lecture
Self-study of literature
Skills
Laboratory work
Competences
Skills demonstration
Field trip
assessment methods
Knowledge
Test
Oral exam
Skills
Skills demonstration during practicum
Competences
Skills demonstration during practicum
Continuous assessment
Recommended literature
  • Kůs, Václav. Elektrické pohony a výkonová elektronika. Plzeň : Západočeská univerzita, 2005. ISBN 80-7043-422-8.
  • Kůs, Václav. Výkonová elektronika. 1. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 1996. ISBN 80-7082-272-4.
  • Oetter, Juraj. Výkonová elektronika pro elektrické pohony. Praha : SNTl, 1988.
  • Pavelka, Jiří; Javůrek, Jiří; Čeřovský, Zdeněk. Elektrické pohony. Praha : Vydavatelství ČVUT, 2001. ISBN 80-01-02314-1.
  • Vondrášek, František. Výkonová elektronika. Sv. II, Měniče s vnější komutací. 2. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2001. ISBN 80-7082-695-9.
  • Vondrášek, František. Výkonová elektronika. Sv. III, Měniče s vlastní komutací a bez komutace. 2. vyd. Plzeň : ZČU, 2003. ISBN 80-7082-980-X.
  • Vondrášek, František. Výkonová elektronika. Sv. 1, Přehled výkonových polovodičových součástek. 1.vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2001. ISBN 80-7082-136-1.


Study plans that include the course
Faculty Study plan (Version) Category of Branch/Specialization Recommended year of study Recommended semester
Faculty: Faculty of Electrical Engineering Study plan (Version): Commercial Electrical Engineering (16) Category: Electrical engineering, telecommunication and IT 3 Recommended year of study:3, Recommended semester: Winter