Veranstaltung: Leistungselektronik

Nummer:
141087
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:
5
Angeboten im:
Wintersemester

Termine im Wintersemester

  • Beginn: Montag den 09.10.2017
  • Vorlesung Montags: ab 08:15 bis 09.45 Uhr im ID 04/445
  • Übung Freitags: ab 12:15 bis 13.45 Uhr im ID 04/445

Prüfung

Schriftliche Prüfung am 19.02.2018

Dauer: 120min
Prüfungsanmeldung: FlexNow
Beginn: 12:30

Räume:

HID : Die Hörsaalaufteilung wird vom Lehrstuhl bekannt gegeben

HIC : Die Hörsaalaufteilung wird vom Lehrstuhl bekannt gegeben

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'.

Sonstiges

Die Lehrmaterialien sind im Moodle-Kurs zu finden.

Klausurbedingungen: 4 Blatt = 8 Seiten handbeschriebene Formelsammlung. Dazu Hilfsblätter (Stromrichterschaltungsübersichtsblatt, Mittelwert der Wechselspannungsbeträge)

Zirkel, Geodreieck, Taschenrechner, Schreibzeug

Keine gedruckte Formelsammlung, kein für LE-Aufgaben programmierter Taschenrechner