Grundlagen Leistungselektronik

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 10.0 vom 31.08.2022

11B0183

Power Electronic Basics

• Mechatronik (B.Sc.)
• Elektrotechnik (B.Sc.)
• Elektrotechnik im Praxisverbund (B.Sc.)
• Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Elektrotechnik (M.Ed.)
• Elektrotechnik (Master) (M.Sc.)
• Mechatronic Systems Engineering (M.Sc.)
• Fahrzeugtechnik (Bachelor) (B.Sc.)
• Maschinenbau (B.Sc.)
• Maschinenbau im Praxisverbund (B.Sc.)

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Überall dort, wo elektrische Netze unterschiedlicher Amplitude und Frequenz miteinander gekoppelt werden oder elektrische Verbraucher für ihren optimalen Arbeitspunkt eine bestimmte Spannungsamplitude und Frequenz benötigen, wird Leistungselektronik eingesetzt. Kenntnisse der Leistungselektronik sind daher auch für das Verständnis und die Auslegung der Komponenten vieler mechatronischer Systeme von grundlegender Bedeutung. Die gängigen Grundschaltungen werden hier vorgestellt. Studierende, die das Modul Grundlagen Leistungselektronik erfolgreich absolviert haben, kennen die Architektur leistungselektronischer Grundschaltungen sowie deren wesentliche Bausteine und die Methodik, mit der stationäre Arbeitspunkte berechnet werden können.

• Vorlesung
• 1. Halbleiterbauelemente
• 2. netzgeführter Stromrichter Drehstrombrückenschaltung Wechselstrom/Drehstromsteller
• 3. selbstgeführte Stromrichter Gleichstromsteller Pulswechselrichter
  
  Praktikum:
• 1. ungesteuerte und gesteuerte Brückenschaltung
• 2. Gleichstromsteller
• 3. Wechselstromsteller
• 4. Pulswechselrichter

Wissensverbreiterung
Die Studierenden kennen leistungselektronische Bauelemente und die Bedeutung des Einflusses derer Parameter.

Wissensvertiefung
Studierenden, die dieses Modul erfolgreich absolviert haben, kennen Topologie von leistungselektronischen Grundschaltungen und können deren Verhalten erläutern
Können - instrumentale Kompetenz
Studierenden, die dieses Modul erfolgreich absolviert haben, können eine geeignete Stromrichterschaltung auswählen, deren stationäre Arbeitspunkte berechnen und die erforderlichen Bauelemente dimensionieren
Können - kommunikative Kompetenz
Studierenden, die dieses Modul erfolgreich absolviert haben, können eine Problemstellung in einer Gruppe analysieren, lösen und dokumentieren und die Ergebnisse präsentieren
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden können die Berechnung von stationären Arbeitspunkten mit Hilfe von Simulationen und Messungen an realen Systemen überprüfen.

Die Berechnung stationäre Arbeitspunkte wird theoretisch hergeleitet.Die Studierenden können die Ergebnisse mit Simulationsbeispielen überprüfen und im Praktikum in kleinen Gruppen die Simulationsergebnisse mit Messungen an entsprechenden Versuchsaufbauten überprüfen.

Grundkenntnisse der Elektrotechnik und von Bauelementen der Elektronik

Pfisterer, Hans-Jürgen

Pfisterer, Hans-Jürgen

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Dieter Anke, Leistungselektronik, Oldenbourg Verlag 2000Rainer Jäger, Edgar Stein; Leistungselektronik; VDE-Verlag 2013Rainer Jäger, Edgar Stein; Übungen zur Leistungselektronik; VDE-Verlag 2013Felix Jenni / Dieter Wüest, Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter, Teubner Verlag 1995Uwe Probst, Leistungselektronik für Bachelors, Hanser Fachbuchverlag 2015Joachim Specovius,Grundkurs Leistungselektronik,Vieweg 2017

Klausur 2-stündig

Experimentelle Arbeit

1 Semester

Wintersemester und Sommersemester

Deutsch