Veranstaltung: Allgemeine Elektrotechnik 3 - Energietechnik

Nummer:
141086
Lehrform:
Vorlesung und Übungen
Medienform:
Folien, Tafelanschrieb
Verantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Constantinos Sourkounis
Dozenten:
Prof. Dr.-Ing. Constantinos Sourkounis (ETIT), M. Sc. Johnny Chhor (ETIT)
Sprache:
Deutsch
SWS:
4
LP:
5
Angeboten im:
Wintersemester

Termine im Wintersemester

  • Beginn: Donnerstag den 19.10.2017
  • Vorlesung Donnerstags: ab 14:15 bis 15.45 Uhr im HID
  • Übung Montags: ab 12:15 bis 13.45 Uhr im HNC 20

Prüfung

Schriftliche Prüfung am 26.02.2018

Dauer: 120min
Prüfungsanmeldung: FlexNow
Beginn: 08:30

Räume:

HZO 20: Die Hörsaalaufteilung wird vom Lehrstuhl bekannt gegeben

HZO 30: Die Hörsaalaufteilung wird vom Lehrstuhl bekannt gegeben

Schriftlich

Dauer: 120min

Ziele

Die Studierenden beherrschen lineare zeitinvariante Systeme und ihre mathematische Beschreibung. Sie verstehen das Prinzip der Gewinnung elektrischer Energie aus unterschiedlichen Primärenergieträgern sowie deren wesentliche Eigenschaften, Vor- und Nachteile. Die Studierenden haben dadurch ein Bewusstsein für die gesellschaftliche und ethische Verantwortung bei der Nutzung von nicht-regenerativen Energien entwickelt. Die Studierenden überblicken die Zusammenhänge zwischen den wesentlichen Komponenten von Energieversorgungsnetzen und verstehen die daraus resultierende Strukturen. Die Studierenden beherrschen die auf physikalischem Verständnis beruhende Modellierung aller wesentlichen Einrichtungen der elektrischen Energietechnik, und können diese auf Basis geeigneter Arbeitstechniken sicher anwenden. Dies umfasst insbesonders die mathematischen Grundgleichungen, welche die physikalischen Größen der Betriebsmittel und Maschinen miteinander verknüpfen. Das fundierte fachliche Wissen über Maschinen und Geräte (von MilliWatt bis MegaWatt), die unser technisches Leben prägen, wird in unterschiedlichsten Berufsfeldern gefordert, und ermöglicht die Kommunikation mit den Spezialisten der jeweiligen Fachgebiete. Das vermittelte fachliche Wissen über den Energieeinsatz ist im Hinblick auf die aktuelle Diskussion über die Energie- und CO2-Problematik wichtig, um in der öffentlichen Diskussion belastbare Standpunkte vertreten, und fundiert argumentieren zu können.

Inhalt

Die Vorlesung schließt durch die Behandlung linearer zeitinvarianter Systeme an die Vorlesungen "Allgemeine Elektrotechnik 1 und 2" an. Zur Einführung in die Energietechnik wird dann die Energieversorgung thematisiert. Sie umfasst die Erzeugung, den Transport (über weite Strecken), die Verteilung (über kurze Strecken) und die Anwendung elektrischer Energie. Die Wirkungsweise der wichtigsten Kraftwerkstypen in Bezug zum zugehörigen Primärenergieträger (Kohle, Gas, Öl, Kernkraft, Wasser, Wind, Sonne, ...) wird dargestellt. In diesem Zusammenhang werden der Energiebegriff und der Wirkungsgrad genau definiert. Die Grundprinzipien für die Übertragung und Verteilung elektrischer Energie mittels Dreileitersystem ("Drehstrom") sowie die dafür wesentlichen mathematischen Konzepte (wie z.B. die symmetrischen Komponenten) werden erläutert. Nun wendet sich die Vorlesung den für die Erzeugung, Übertragung, Verteilung und vor allen Dingen auch für die Anwendung wesentlichen elektrischen und elektromechanischen Maschinen zu. Zunächst wird das Prinzip ihrer Wirkungsweise erläutert. Es folgt dann die Beschreibung der Gleichstrommaschine, bei der die eben erläuterte Wirkungsweise elektrischer Maschinen besonders anschaulich dargestellt werden kann. In diesem Zusammenhang wird auch auf die Erzeugung von Gleichspannungen aus Wechsel- oder Drehspannungsnetzen eingegangen, wobei leistungselektronische Bauelemente zur Anwendung kommen. Es folgt eine detaillierte Beschreibung des Transformators und des Synchrongenerators, der wichtigsten Betriebsmittel für den Aufbau von Energieversorgungsnetzen. Das Betriebsverhalten der Induktionsmaschine bei fester und variabler Speisefrequenz wird vortgestellt. Den Abschluss der Vorlesung bildet ein Abschnitt über den Aufbau von Energieversorgungsnetzen sowie deren hauptsächliche Schutz- und Erdungskonzepte.

Voraussetzungen

keine

Empfohlene Vorkenntnisse

Beherrschung der Inhalte der Vorlesungen Allgemeine Elektrotechnik 1 und 2

Sonstiges


WICHTIGE ANKÜNDIGUNG: ÄNDERUNG VORLESUNGSBEGINN

Die erste Vor­le­sung der Ver­an­stal­tung "All­ge­mei­ne Elek­tro­tech­nik 3" fin­det am Mon­tag, den 16.​10.​2017 um 12.​15 Uhr im HNC 20 statt. Die Übun­gen star­ten in der dar­auf­fol­gen­den Woche.

MOODLE-KURS

Die Lehrmaterialien werden in Moodle bereitgestellt. Das Passwort zur Anmeldung wird in der ersten Vorlesungswoche bekannt gegeben. Kursname: "Allgemeine Elektrotechnik 3 - Energietechnik (141086-WiSe17/18)"