vår 2019

ITE1908 Kraftelektronikk og elektriske maskiner - 10 stp

Sist endret: 15.10.2019

Ansvarlig fakultet

Fakultet for ingeniørvitenskap og teknologi

Studiested

Narvik |

Søknadsfrist

1. juni

Emnetype

Emnet er forbeholdt programstudentene ved Bachelor Elkraftteknikk.

Opptakskrav

Generell studiekompetanse eller realkompetanse + Matematikk R1+R2 og Fysikk 1.

Anbefalte forkunnskaper: ITE1835 Elektrisitetslære eller tilsvarende

Innhold

Emnet består av to delemner.

Del 1 (strømrettere og transformatorer) inneholder:

Grunnleggende elektromagnetisme: Magnetiske kretser, hysterese, metning, koblede spoler, induksjon, induktans, reaktans

Grunnleggende halvlederteori: Dioder, tyristorer, transistorer, svitsjetap

Termiske forhold: Tapsvarme, maskintemperatur, driftsformer, kapsling og merking, aldring

Lysdimmere: Innsnittstyring, elektroniske ballaster, lysdioder

Transformatorer: Ideell transformator, praktisk transformator, tap og virkningsgrad, trefasetransformatorer, koblingsgrupper, spesielle transformatortyper

Strømrettere: Diodekoblinger, styrte strømrettere, aktive omformere, likestrømsomformere

 

Del 2 (roterende elektriske maskiner) inneholder:

Elektromekanikk: Dreiemoment og treghetsmoment, mekanisk last, turbiner og drivmotorer

Asynkronmaskinen: Utførelse og virkemåte, rotortyper, tap og virkningsgrad, moment og turtall, motorstyring, driftsforstyrrelser, enfasedrift, spesielle motortyper

Synkronmaskinen: Utførelse og virkemåte, rotortyper, ankerreaksjon og synkronreaktans, kortslutning, innfasing, driftsformer og V-kurver, styring av frekvens og spenning, børsteløs magnetisering

Permanentmagnet synkronmaskiner og børsteløs DC

Kommutatormaskiner: Utførelse og virkemåte, koblingsmåter, ankerreaksjon, motorstyring, kommutatormotorer for AC-drift

Spesielle motortyper

Anbefalte forkunnskaper

ITE1835 Elektrisitetslære

Hva lærer du

Etter bestått emne skal studentene ha følgende læringsresultat:

Kunnskaper og forståelse:

Del 1

Kandidaten har kunnskap om:

  • Dioder, tyristorer og transistorer anvendt som brytere
  • De vanligste diodelikeretterkoblingene
  • Styrte likerettere og vekselrettere
  • Frekvensomformere
  • Likestrømsomformere
  • Transformatorens oppbygging og virkemåte
  • Transformatorens koblingsmåter og anvendelsesområder

Del 2

Kandidaten har kunnskap om:

  • Grunnleggende rotasjonsmekanikk
  • Ulike typer mekanisk last, turbiner og drivmotorer
  • Asynkronmaskinens oppbygging og virkemåte
  • Asynkronmaskinens driftsformer
  • Styring av asynkronmaskinen
  • Synkronmaskinens oppbygging og virkemåte
  • Innfasing av synkronmaskinen
  • Kommutatormaskinens oppbygging og virkemåte

Ferdigheter:

Kandidaten skal kunne:

  • designe enkle spenningsforsyninger med likeretting, filter og spenningsregulering
  • designe ulike typer strømrettere (likerettere, vekselrettere, frekvensomformere, likestrømsomformere)
  • designe ulike typer transformatorer
  • beregne og beskrive drift av ulike roterende elektriske maskiner (asynkronmaskiner, synkronmaskiner og kommutatormaskiner)

Generell kompetanse:

  • Kandidaten skal kunne se omformere og elektriske maskiner som elementer i et større system
  • Kandidaten skal kunne kombinere de ulike teknologiene som beskrives i emnet
  • Kandidaten skal kunne anvende de ulike teknologiene i et tverrfaglig perspektiv

Undervisnings- og eksamensspråk

Norsk

Undervisning

Forelesninger, laboratorieøvelser, obligatoriske semesterprosjekter, skriftlige regneøvinger (ikke obligatoriske)  

Eksamen

Arbeidskrav

Samtlige laboratorieøvelser skal være gjennomført og godkjent

Eksamen og vurdering

Karakter for emnet bestemmes av en aritmetisk vekting av resultatene fra de to delemnene. Begge deleksamener må være bestått. Eksamener og semesterprosjekter karaktersettes i henhold til regelen A - F, der A er det beste resultat og E er den laveste karakteren for å passere. Beståtte arbeidskrav gir tilgang til eksamen.

Del 1: Semesterprosjekt i grupper med sluttrapport og muntlig individuell eksamen, hvor semesterprosjektet og eksamen teller like mye i evalueringen av delemnet. Samlet vurdering.

Del 2: Semesterprosjekt i grupper med sluttrapport og muntlig individuell eksamen, hvor semesterprosjektet og eksamen teller like mye i evalueringen av delemnet. Samlet vurdering.

Hvert av delemnene utgjør halvparten av sluttkarakteren i emnet. Samlet vurdering.

Kontinasjons­eksamen

Det gis kontinuasjonsadgang for studenter som ikke har bestått siste ordinære arrangerte eksamen i dette emnet

Eksamensdato

Roterende elektriske maskiner - muntlig 12.06.2019
Roterende elektriske maskiner - Semesteroppgave innlevering 29.05.2019

Eksamensdato er foreløpig og vil kunne bli endret. Endelig eksamensdato kunngjøres på uit.no/eksamen og i studentweb primo mai for vårsemesteret og primo november for høstsemesteret

Pensum

Pensum

Trond Østrem: Kompendium 419, Kraftelektronikk og elektriske maskiner

Støttelitteratur

Charles E. Gross: Electric Machines

Mohan, Undeland, Robbins: Power Electronics, Converters, Applications and Design

Olav Vaag Thorsen: Transformatorer

Bua, Dalva, Vaag Thorsen: Roterende elektriske maskiner

Ang, Oliva: Power-Switching Converters