Kursplan för Elektriska drivsystem för fordon och farkoster

Kursplan fastställd 2021-02-11 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnElectric drive systems for vehicles and vessels
  • KurskodEEN140
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPMOB
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeElektroteknik
  • InstitutionELEKTROTEKNIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 89128
  • Max antal deltagare90 (minst 10% av platserna reserveras för utbytesstudenter)
  • Min. antal deltagare15
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0121 Dugga, del A 2 hp
Betygsskala: TH		 2 hp
0221 Dugga, del B 2 hp
Betygsskala: TH		 2 hp
0321 Dugga, del C 2 hp
Betygsskala: TH		 2 hp
0421 Laboration, del D 1,5 hp
Betygsskala: UG		 1,5 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Elmaskiner för fordon och farkoster eller motsvarande

Syfte

Elektriska drivsystem blir mer och mer centrala i modern framdrift. Som ingenjör är det därför viktigt att känna till grunden för denna teknik för att utforma och utveckla framdrivningssystem. Den här kursen innefattar hur ett elektriskt drivsystem fungerar, hur man beräknar dess uteffekt, effektivitet, energiförlust och hur elmaskinen styrs. Kursen inkluderar även 3-fas inverteraren, hur DC omvandlas till AC, förlusterna i växelriktaren och hur den används i drivsystemet.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  1. Beskriva och modellera ideala komponenter såsom dioder, MOSFET, IGBT, kondensatorer, resistorer, likspänningskällor och likströmkällor.
  2. Tillämpa Ohms lag, Kirchoffs lagar, effektlagen och energiberäkning på enkla likströmskretsar.
  3. Beskriva hur litium-jon-batterisystem kan vara uppbyggda och hur de kan modelleras samt beräkna spänningar och strömmar som uppträder i dessa.
  4. Förklara uppbyggnaden och verkningssätt av 3-fas kraftelektronisk växelriktare och principen för pulsbreddsmodulation.
  5. Utföra beräkningar på 3-fas kraftelektronisk växelriktare samt rita spänningars och strömmars tidsfunktioner
  6. Beskriva kraftelektronikens påverkan på elmaskinen och omgivningen.
  7. Förklara uppbyggnaden och verkningssätt av en fältvektorstyrning för en synkron- och asynkronmaskin.
  8. För en synkron- och asynkronmaskin designa en fältvektorstyrning och varvtalsstyrning baserat på maskinparametrar och bandbreddskrav samt implementera den i en simuleringsmiljö och utvärdera dess prestanda.
  9. Implementera termiska nätverk för elektriska maskiner och kraftelektroniska komponenter i en simuleringsmiljö och beskriva dess påverkan på överlastkapacitet.

Innehåll

Kursen är indelad i fyra delar A, B, C och D:
  • A: Grundläggande elektriska likströmskretsar: Spänning, Ström, Resistans, Effekt, Energi, Ohms lag, KVL, KCL, Kapacitans, Energikälla
  • B: Kraftelektronisk växelriktare: El-schema, Ventiler, PWM, Kurvformer, Effektivitet, förluster, Överlastförmåga
  • C: Fältvektorstyrning: Strömreglering (moment) och varvtalsreglering av synkron- och asynkronmaskinen.
  • D: Laborationer: Mäta på likströmskretsar och på stationär drift av en kraftelektronisk växelriktare som driver en asynkronmaskin. Simulera en fältvektorstyrning av en asynkron och en synkronmaskin samt beräkna systemets energianvändning och förluster. 

Organisation

Kursen bedrivs med föreläsningar, övningar, laborationer och duggor. 

Litteratur

Kompendium, föreläsningsanteckningar och utdelat material.

Examination inklusive obligatoriska moment

Kursexaminationen omfattar tre duggor och en laboration
  1. Del A, 2 poäng: Grundläggande elektriska likströmskretsar. Examination: Dugga. Maximalt antal poäng på duggan är 30 poäng.
  2. Del B, 2 poäng: Kraftelektronisk växelriktare. Examination: Dugga. Maximalt antal poäng på duggan är 30 poäng.
  3. Del C, 2 poäng: Fältvektorstyrning. Examination: Dugga. Maximalt antal poäng på duggan är 30 poäng.
  4. Del D, 1,5 hp: Laborationer. Examination: Examinationen sker under laborationerna

Betygsskalan för de tre duggorna är:
Betyg 3 mellan 12 och 17,9 poäng
Betyg 4 mellan 18-23,9 poäng
Betyg 5 mellan 24-30 poäng

För slutbetyget krävs att alla delar, A, B, C och D är godkända och när det är uppnått, baseras slutbetyget på summeringen av poängen från delar A, B och C enligt
Betyg 3 mellan 45-59,9 av totalpoängen från A + B + C
Betyg 4 mellan 60-74,9 av totalpoängen från A + B + C
Betyg 5 mellan 75-90 av totalpoängen från A + B + C

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.