ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Advanced Control of Elecrical Machines

1. ΓΕΝΙΚΑ

ΣΧΟΛΗ	School of Engineering
ΤΜΗΜΑ	Department of Industrial Engineering and Management
ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΠΟΥΔΩΝ	Undergraduate
ΚΩΔΙΚΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ	76-05	ΕΞΑΜΗΝΟ ΣΠΟΥΔΩΝ		Optional G1-G2 7th
ΤΙΤΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ	Advanced Control of Elecrical Machines
ΑΥΤΟΤΕΛΕΙΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ σε περίπτωση που οι πιστωτικές μονάδες απονέμονται σε διακριτά μέρη του μαθήματος π.χ. Διαλέξεις, Εργαστηριακές Ασκήσεις κ.λπ. Αν οι πιστωτικές μονάδες απονέμονται ενιαία για το σύνολο του μαθήματος αναγράψτε τις εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας και το σύνολο των πιστωτικών μονάδων.			ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΕΣ ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ		ΠΙΣΤΩΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
Theory			2		4
Exercises			1
Προσθέστε σειρές αν χρειαστεί. Η οργάνωση διδασκαλίας και οι διδακτικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται περιγράφονται αναλυτικά στο 4.
ΤΥΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Γενικής Υποδομής (ΓΥ),Ειδικής Υποδομής (ΕΥ), Γενικών Γνώσεων (ΓΓΔ) και Επιστημονικής Περιοχής (ΔΔΤΝ, ΕΔ, ΕΥΣ, ΗΛ, ΠΑ) .	Optional
ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ:
ΓΛΩΣΣΑ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ και ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ:	Ελληνικά
ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΟΣΦΕΡΕΤΑΙ ΣΕ ΦΟΙΤΗΤΕΣ ERASMUS	Ναι
ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΣΕΛΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ (URL)	https://exams-sm.the.ihu.gr/enrol/index.php?id=53

2. ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Μαθησιακά Αποτελέσματα Περιγράφονται τα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος οι συγκεκριμένες γνώσεις, δεξιότητες και ικανότητες καταλλήλου επιπέδου που θα αποκτήσουν οι φοιτητές μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος.
The aim of the course is to provide the student with the necessary knowledge regarding the principles of operation of vector control as well as its application in the control of AC electric machines. Knowledge: – Understanding the design, operation and control methods of electric motors through transformations between reference system variables (votage, current, fluxe, back-EMF). – Understanding the applications of vector control in the production process, in industry and in general in motion and energy conversion applications. Skills: – Acquisition of design and calculation of simple electrical and mechanical equivalent mathematical models of electric machines. – Acquisition of fluency in the design of controllers and diagnosis of problems of estimation of non-measurable variables of the electric motor. – Acquisition of structure analysis of the simple observers. – Analysis and presentation of the response and overall performance of the control based on simulation results. – Design and implementation of the advanced vector control methods for AC electric motors.
Γενικές Ικανότητες Λαμβάνοντας υπόψη τις γενικές ικανότητες που πρέπει να έχει αποκτήσει ο πτυχιούχος (όπως αυτές αναγράφονται στο Παράρτημα Διπλώματος και παρατίθενται ακολούθως) σε ποια / ποιες από αυτές αποσκοπεί το μάθημα;.
Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών - Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις - Λήψη αποφάσεων - Αυτόνομη εργασία - Ομαδική εργασία - Εργασία σε διεθνές περιβάλλον - Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον - Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών		Σχεδιασμός και διαχείριση έργων - Σεβασμός στη διαφορετικότητα και στην πολυπολιτισμικότητα - Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον - Επίδειξη κοινωνικής, επαγγελματικής και ηθικής υπευθυνότητας και ευαισθησίας σε θέματα φύλου - Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής - Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Research, analysis and synthesis of data and information, using corresponding technologies, Adaptation to new situations, Independent work, Teamwork – distribution of responsibilities, Intellectual competences, Societal competence

3. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Theoretical section:
· Introduction to Wireless Networks · Introduction to Vector Control (Vector Control or Field Oriented Control-FOC), Principle of Operation of Vector Control,
· Reference Systems (abcs, αb0s, dq0s and γδ0s), Clark and Park Transforms),
· Current / Torque Control and Flow Control, Vector Control Classification (Indirect FOC and Direct FOC),
· Vector Control of Asynchronous and Modern Machines (Speed and Torque Control),
· Advantages of Vector Control (Response and Strength of Control; per Ampere (MTPA), Speed Range Expansion · Flux or Field Weakening,
· Electric Power Converters, 3-phase Inverters, Sinusoidal PWM (Simulink Model of Inverter),
· Space Vector PWM (SVPWM), Comparison of Space Vector and Sinusoidal PWM. · State Observers, Sensorless Control,
Tasks – Practice Exercises:
· Analysis of the structure of the Vector Control (Matlab / Simulink),
· Park Transformation and Inverse Park Transformation (Matlab / Simulink),
· Simulation of Observers of Electrical Engine Conditions (Matlab / Simulink),
· Flow and Torque Estimation, Angular Position and Current Estimation (Matlab / Simulink).

4. ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ - ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ Πρόσωπο με πρόσωπο, Εξ αποστάσεως εκπαίδευση κ.λπ.	Lectures, Exercises, Online guidance, Projected Presentations, E-mail communication, Online Synchronous and Asynchronous Teaching Platform (moodle).
ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ Περιγράφονται αναλυτικά ο τρόπος και μέθοδοι διδασκαλίας. Διαλέξεις, Σεμινάρια, Εργαστηριακή Άσκηση, Άσκηση Πεδίου, Μελέτη & ανάλυση βιβλιογραφίας, Φροντιστήριο, Πρακτική (Τοποθέτηση), Κλινική Άσκηση, Καλλιτεχνικό Εργαστήριο, Διαδραστική διδασκαλία, Εκπαιδευτικές επισκέψεις, Εκπόνηση μελέτης (project), Συγγραφή εργασίας / εργασιών, Καλλιτεχνική δημιουργία, κ.λπ. Αναγράφονται οι ώρες μελέτης του φοιτητή για κάθε μαθησιακή δραστηριότητα καθώς και οι ώρες μη καθοδηγούμενης μελέτης ώστε ο συνολικός φόρτος εργασίας σε επίπεδο εξαμήνου να αντιστοιχεί στα standards του ECTS
ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ Περιγραφή της διαδικασίας αξιολόγησης Γλώσσα Αξιολόγησης, Μέθοδοι αξιολόγησης, Διαμορφωτική ή Συμπερασματική, Δοκιμασία Πολλαπλής Επιλογής, Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης, Ερωτήσεις Ανάπτυξης Δοκιμίων, Επίλυση Προβλημάτων, Γραπτή Εργασία, Έκθεση / Αναφορά, Προφορική Εξέταση, Δημόσια Παρουσίαση, Εργαστηριακή Εργασία, Κλινική Εξέταση Ασθενούς, Καλλιτεχνική Ερμηνεία, Άλλη / Άλλες. Αναφέρονται ρητά προσδιορισμένα κριτήρια αξιολόγησης και εάν και που είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές.	Assessment Language: English / Greek The final grade of the course is formed 100% by the grade of the theoretical part and the intermediate examination or project. 1. The written final examination of the theoretical part may include: Solving of application problems, short answer questions, comparative evaluation of the theory elements etc. 2. The continuous evaluation of the theoretical knowledge that were acquired in the course by the method of project including the modelling and vector control of a 3-phase electrical machine.

5. ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Συγγράμματα

1. Analysis of electric machinery and drive systems, Paul Krause, Oleg Wasynczuk, Scott Sudhoff, Steven Pekarek: 3rd Edition, © 2013, IEEE.
2. Electrical Machine Drives Control: An Introduction, Juha Pyrhönen, Valéria Hrabovcová, R. Scott Semken, ©2016, John Willey & Sons Ltd.
3. Electric Motors and Drives: Fundamentals, Types and Applications, Austin Hughes, 3rd Edition, ©2006, Austin Hughes. Published by Elsevier Ltd.
4. Motor Handbook, Fang Qi, Daniel Scharfenstein, Claude Weiss (Institute for Power Electronics and Electrical Drives, RWTH Aachen University), Clemens Müller, Ulrich Schwarzer (Infineon Technologies AG), Version 2.1, © 2019, infineon, iSEA, RWTH Aachen University.