Veranstaltung: Leistungselektronik

Nummer:
148195
Lehrform:
Vorlesung und Übungen
Medienform:
Folien, rechnerbasierte Präsentation, Tafelanschrieb
Verantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Volker Staudt
Dozent:
Prof. Dr.-Ing. Volker Staudt (ETIT)
Sprache:
Deutsch
SWS:
4
LP:
6
Angeboten im:

Ziele

Die Studierenden haben Kenntnisse über die Grundprinzipien und Bauelemente der Leistungselektronik und über die wesentlichen Stromrichterschaltungen, sowohl für selbstgeführte, als auch für netzgeführte Anwendungen erlangt. Sie wurden mit speziellen Regelungsstrukturen für die Leistungselektronik am Beispiel einer Stromregelung vertraut gemacht. Sie sind damit in der Lage aus der Vielfalt komplexer leistungselektronischer Schaltungen die für eine konkrete Anwendung günstigste auszuwählen, und mittels adäquater mathematischer Beschreibungsformen zu berechnen. Da Leistungselektronik heutzutage aus dem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken ist, werden die Voraussetzungen für den Einsatz in vielen unterschiedlichen Berufsfeldern geschaffen. Die erworbenen Grundkenntnisse ermöglichen es zudem, mit Experten auf dem Gebiet der Leistungselektronik erfolgreich und zielgerichtet zu kommunizieren.

Inhalt

Die Leistungselektronik ermöglicht es, elektrische Energie bei sehr hohem Wirkungsgrad gezielt einzusetzen. Sie eröffnet damit die Möglichkeit, die Betriebseigenschaften bei gleichzeitig reduziertem Energieverbrauch wesentlich zu verbessern. Dies wird beispielsweise bei Verkehrssystemen, Industrieanlagen und Stromversorgungen von z.B. Rechnern umgesetzt und macht die Leistungselektronik zu einer der wichtigsten Zukunftstechnologien. Die Vorlesung stellt zunächst die Grundprinzipien der Leistungselektronik vor. Es folgt eine detaillierte Beschreibung der wichtigsten leistungselektronischen Bauelemente und ihrer Eigenschaften. Aufbau und Funktionsweise der wesentlichen selbstgeführten und netzgeführten Stromrichterschaltungen werden detailliert dargestellt. Beispiele für solche Stromrichterschaltungen sind die Drehstrombrückenschaltung als Gleichrichterschaltung und Hoch-, sowie Tiefsetzsteller zur Anpassung von Gleichspannungen. Leistungselektronische Geräte selbst werden als Stellglied eingesetzt, daher kommt der Regelung eine besondere Bedeutung zu, die auf die Eigenschaften der Leistungselektronik zugeschnitten sein muss. Dies wird in der Vorlesung am Beispiel der Stromregelung erläutert.

Voraussetzungen

keine

Empfohlene Vorkenntnisse

  • Beherrschung des leistungselektronik-bezogenen Anteils der Vorlesung 'Grundlagen der Energietechnik'
  • Grundkenntnisse über elektronische Bauelemente, z.B. aus der Vorlesung 'Elektronische Bauelemente'.

Materialien

Sonstiges

Am 21.07.2015 findet im IC 03/112 ab 9.00 Uhr eine Fragestunde statt.

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Prüfungs-Hilfs-Materialien: Erlaubt sind 4 Blatt bzw. 8 Seiten DIN A4 eigenhängig handbeschrieben. Keine Kopie solcher Seiten.

Erlaubt und dringend empfohlen sind zudem ein Exemplar der Tabelle 5.4, Kennwerte von Schaltungen mit netzgeführten Stromrichtern, sowie von Bild 5.11, Gleichrichtwert der dem Mittelwert...

Darüber hinaus Schreibmaterial, Zirkel, nicht programmierter Taschenrechner, Lineal, Geometriedreieck. Lösungs- und Konzeptpapier wird gestellt, ebenso gegebenenfalls benötigte Kurvenblätter.

Keine weiteren Hilfsmittel, insbesondere keine weiteren gedruckten oder kopierten Unterlagen jeglicher Art.

Hinweis: Aufgaben können Konstruktionsanteile enthalten, welche ohne Geometriedreieck und Zirkel nur sehr schwer mit ausreichender Genauigkeit ausgeführt werden können.