Викладач дисципліни: кандидат технічних наук, доцент Сінчук Олег Миколайович
Переваги вивчення дисципліни: Предметом вивчення навчальної дисципліни є перетворення електричної енергії. Перетворення електричної енергії – це зміна її параметрів (напруги, числа фаз, частоти, включаючи нульову, тобто постійний струм), а також поліпшення якості електроенергії, зміна форми напруги і т.і. За допомогою пристроїв перетворювальної техніки понад 50% виробленої електроенергії перетворюється в інші види. Тому особливо велика роль пристроїв перетворювальної техніки в справі енергозбереження.
Перетворювачі електричної енергії є основою сучасного електроприводу і знаходить в ньому все більш широке застосування. Напівпровідникові перетворювачі енергії застосовуються на транспорті, в електротехнологічних установках, на електростанціях. Широке застосування пристроїв перетворення електроенергії обумовлено перевагами напівпровідникових приладів і елементів мікроелектроніки – малими габаритами, швидкодією, чутливістю, надійністю, економічністю і широкими можливостями перетворення інформації.
Мета: формування основ знань в галузі перетворювачів електроенергії транспортних засобів, ознайомлення з побудовою та принципом дії перетворювачів, аналізувати процеси, які відбуваються у перетворювачах. Набути практичних навичок і вмінь щодо розрахунків, проектування перетворювачів.
Завдання: формування у здобувачів належного рівня знань про особливості конструкцій і робочих процесів та технічні характеристики перетворювачів електроенергії транспортних засобів, способи перетворення параметрів електричної енергії, методик узагальненого розрахунку багатофазного випрямляча з навантаженнями різного виду.
Компетентності, якими повинен оволодіти здобувач вищої освіти:
Здатність планувати, організовувати роботу в області електроенергетики, електротехніки та електромеханіки.
– Здатність розробляти та впроваджувати заходи з підвищення надійності, ефективності та безпеки при проектуванні та експлуатації обладнання та об’єктів електроенергетики, електротехніки та електромеханіки.
– Здатність розуміти і враховувати соціальні, екологічні, етичні, економічні та комерційні міркування, що впливають на реалізацію технічних рішень в електроенергетиці, електротехніці та електромеханіці.
У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач повинен:
знати: Критичне осмислення проблем у галузі та на межі галузей знань; принципи побудови перетворювачів електричної енергії транспортних засобів; методи синтезу і аналізу перетворювачів електричної енергії; характеристики і показники перетворювачів параметрів електричної енергії.
вміти: Інтегрувати знання та розв’язувати складні задачі у широких або мультидисциплінарних контекстах; розв’язувати проблеми у нових або незнайомих середовищах за наявності неповної або обмеженої інформації з урахуванням аспектів соціальної та етичної відповідальності; аналізувати електромагнітні процеси в перетворювачах при різному характері навантаженні; розраховувати і вибирати електричні параметри елементів перетворювача при заданих умовах експлуатації.
Зміст дисципліни: Типи і види перетворювачів. Біполярні транзистори з ізольованим затвором (IGBT). IGBT модулі. Повністю керовані тиристори (GTO). Оптрони. Випрямлячі однофазного струму. Некеровані випрямлячі. Однофазні керовані випрямлячі. Трифазні некеровані та керовані випрямлячі. Реверсивні імпульсні перетворювачі постійної напруги. Реверсивний широтно-імпульсний перетворювач (ШІП) постійної напруги з несиметричним керуванням. Інвертори. Загальні відомості про інвертори. Перетворювачі частоти. Тягові випрямлячі. Комбінації випрямлячів. Циклоконвертори. Фазорегулятори. Чопери у схемі ТЕД трамвайного вагону. IGBT транзистори в контактній апаратурі трамвайного вагону. Здвоєні чопери у вагонах метрополітену і рудникових електровозах. Використання інверторів напруги на базі IGBT транзисторів для режимів рекуперації електроенергії при гальмуванні. Інвертори з гальмівними чоперами змінного струму. Перетворювачі рудникових електровозів. Автомобільні тягові перетворювачі.