Veranstaltung: Geregelte leistungselektronische Stellglieder

Nummer:
141088
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:
Sommersemester

Termine im Sommersemester

  • Beginn: Montag den 09.04.2018
  • Vorlesung Montags: ab 14:15 bis 15.45 Uhr im ID 03/445
  • Übung Donnerstags: ab 12:15 bis 13.45 Uhr im ID 03/445

Prüfung

Mündlich

Termin nach Absprache mit dem Dozenten.

Dauer: 30min
Prüfungsanmeldung: FlexNow

Ziele

Die Studierenden verstehen, wie selbstgeführte Stromrichter in der Praxis eingesetzt werden, welche Stromrichtertopologien dafür zur Verfügung stehen und mit welchen Bauelementen diese ausgeführt werden können. Die Studenten beherrschen für eine konkrete Aufgabenstellung den geeigneten Stromrichter mit den günstigsten Bauelementen auszuwählen, zu entscheiden, ob und welche Ein- und Ausgangsfilter erforderlich sind und diese zu dimensionieren. Die Vor- und Nachteile verschiedener Stromrichter, die am Netz betrieben werden, sowie spezielle Formen der Stromregelung werden verstanden. Aus vielen technischen Möglichkeiten wählen die Studierenden, basierend auf umfassendem interdisziplinärem Fachwissen die günstigste Lösung, um die mitunter konträren Anforderungen ökonomisch und technisch sinnvoll abzudecken.

Inhalt

In dieser Vorlesung stehen selbstgeführte Stromrichter und ihre Anwendung in der Steuerung der elektrischen Leistung im Vordergrund. Zunächst wird ein Überblick über die gängigen Schaltungen selbstgeführter Stromrichter gegeben. Anschließend werden die zur Realisierung dieser Schaltungen verfügbaren Bauelemente der Leistungselektronik mit ihren Eigenschaften vorgestellt. Dabei wird besonderes Augenmerk auf die Verluste während des Schaltvorgangs und ihre Begrenzung gelegt. Die durch das schnelle Schalten der Halbleiterventile erzeugten Oberschwingungen müssen begrenzt werden. Die dafür üblichen Eingangs- und Ausgangsfilter werden vorgestellt. Eine wichtige Anwendung von Stromrichtern ist die Bereitstellung von Gleichspannung aus Wechsel- oder Drehspannung. Hier bieten selbstgeführte Stromrichter deutliche Vorteile gegenüber konventionellen Gleichrichterschaltungen, sind allerdings auch erheblich aufwändiger und teurer. Die wichtigsten Konzepte und ihre Eigenschaften werden erläutert. Den Abschluss bildet ein Kapitel zum Thema Stromregelung, welches die in einer leistungselektronischen Grundlagenvorlesung vermittelten Kenntnisse vertieft. Bei der Auslegung der Regelung ist besonders zu beachten, dass die Leistungshalbleiter grundsätzlich geschaltet werden, und somit kein kontinuierliches Ausgangssignal erzeugt werden kann. Dieser Eigenschaft tragen spezielle Regelungsstrukturen Rechnung.

Voraussetzungen

keine

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse der elektrischen Energietechnik und der Leistungselektronik, beispielsweise aus entsprechenden Grundlagenvorlesungen.

Materialien

Skript:

Folien:

Übungen:

Sonstige:

Sonstiges

Weitere Hinweise werden über den zugehörigen Moodle-Kurs gegeben.

Prüfungstermine SoSe 2017: 8.8. / 7.9. / 14.9. / 29.9.

Fragestunde SoSe 2017: 6.9., ab 9.00 Uhr, ID 04/445