ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Selected Topics of Electrical Machines

1. ΓΕΝΙΚΑ

ΣΧΟΛΗ School of Engineering
ΤΜΗΜΑ Department of Industrial Engineering and Management
ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΠΟΥΔΩΝ Undergraduate
ΚΩΔΙΚΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 95-03 ΕΞΑΜΗΝΟ ΣΠΟΥΔΩΝ Optional I1-I2 9th
ΤΙΤΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Selected Topics of Electrical 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=54

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 conventional operation of AC electric machines and their control considering the existence of errors.
Knowledge:
– Understanding the design, operation and control methods of electric motors through the development of electric motor models in fixed and rotating reference systems.
– Understand the use of observers and analysis of current signals in order to detect and diagnose operating errors.
Skills:
– Acquisition of design and calculation of simple electrical and mechanical equivalent mathematical models of electric motors.
– Acquisition of fluency in the design of observers-indicators of the operating conditions of the electric motor.
– Acquisition of skills in the analysis of the structure of simple observers.
– Methodical analysis and presentation of errors and the influence they have on the performance of the machine (eg torque fluctuations, additional harmonic stator currents, etc.) through simulation results.
– Analysis, design and implementation of advanced methods for error detection and diagnosis in 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.

3. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Theoretical part:
· Mathematical Models of 3-phase Electric Machines (Inductive and Modern),
· Per Unit System,
· Simple Electrical Equivalent Circuits, Control and Limitations during Operation,
· Operation in Transitional and Steady State in a two-axis system, V / f Control),
· Formulation of square pulses in voltage inverters (PWM inverters), 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), Production of 3-phase power supply, Harmonic analysis
of the supply-driving voltage, effects on the generated electric torque.
· Analysis of the behavior of electric motors in different fault conditions,
· Advanced control of operating conditions for fault diagnosis, signal processing, variable measurements,
· Procedure for determination and fault estimation (current signal analysis, development of appropriate models, observers of variables, etc.),
Tasks – Practice Exercises:
· One Phase Error Analysis, Short-circuit of the winding part (Matlab / Simulink),
· Error Analysis of the Magnetic Field of the Rotor (Matlab / Simulink),
· Simulation of the Electric Motor Fault (Matlab / Simulink),
· Development of Error Observers (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 fault modelling 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.