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Leistungselektronik (EAM-LEE-V)- Dozentinnen/Dozenten
- Prof. Dr.-Ing. Martin März, Dr.-Ing. Jens Igney
- Angaben
- Vorlesung
2 SWS, benoteter Schein, Kredit: 4/4, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 5
nur Fachstudium, Sprache Deutsch, Auftaktveranstaltung: Di., 16.10.2018, 10:15-11:45, im H9
Zeit und Ort: Di 10:15 - 11:45, H9
- Studienfächer / Studienrichtungen
- PF EEI-BA-AET 5-6 (ECTS-Credits: 5)
PF EEI-MA-EuA 1-4 (ECTS-Credits: 5)
PF EEI-MA-AET 1-4 (ECTS-Credits: 5)
PF EEI-MA-AUT 1-4 (ECTS-Credits: 5)
PF EEI-MA-LE 1-4 (ECTS-Credits: 5)
PF EEI-BA-AUT 5-6 (ECTS-Credits: 5)
PF EEI-BA-EuA 5-6 (ECTS-Credits: 5)
PF EEI-BA-LE 5-6 (ECTS-Credits: 5)
WPF ME-BA-MG3 3-6 (ECTS-Credits: 5)
WPF ME-MA-MG3 1-3 (ECTS-Credits: 5)
PF ET-MA-EET ab 1 (ECTS-Credits: 5)
WPF ET-BA ab 5 (ECTS-Credits: 5)
WPF MT-BA-BV 5 (ECTS-Credits: 5)
WF BPT-MA-E 1-3 (ECTS-Credits: 5)
WPF WING-BA-ET-EN 5 (ECTS-Credits: 5)
- Voraussetzungen / Organisatorisches
- Die Vorlesung Leistungselektronik wird etwa zu gleichen Teilen vom Lehrstuhl für Leistungselektronik (LEE) und dem Lehrstuhl für Elektrische Antriebe und Maschinen (EAM) durchgeführt. Die Zuordnung ist aus dem nachstehenden Inhaltsverzeichnis ersichtlich.
This lecture is given partly by the chair of electromagnetic fields (LEE) and partly by the chair of electrical drives (EAM).
- Inhalt
- Leistungselektronik
Einleitung (LEE): Anwendungsbereiche für leistungselektronische Schaltungen, Zielsetzung bei der Optimierung der Schaltungen
DC/DC-Schaltungen (LEE): Grundlegende Schaltungen für die Gleichspannungswandlung, Funktionsweise, Pulsweitenmodulation, Dimensionierung, Einfluss der galvanischen Trennung zwischen Ein- und Ausgang
AC/DC-Schaltungen (LEE): Energieübertragung aus dem 230V-Netz, unterschiedliche Schaltungsprinzipien, Einfluss einer Energiezwischenspeicherung, Netzstromverformung
MOSFET-Schalter (LEE): Kennlinien, Schaltverhalten, Sicherer Arbeitsbereich, Grenzwerte und Schutzmaßnahmen
Dioden (LEE): Schaltverhalten der Leistungsdioden, Verlustmechanismen
Induktive Komponenten (LEE): Ferritkerne und –materialien, Dimensionierungsvorschriften, nichtlineare Eigenschaften, Kernverluste, Wicklungsverluste
Pulsumrichter AC/AC (EAM): Übersicht, Blockschaltbild, netzseitige Stromrichter, lastseitiger Pulswechselrichter, Sinus-Dreieck- und Raumzeigermodulation, U/f-Steuerung für einen Antrieb, Dreipunktwechselrichter
IGBT, Diode und Elko (EAM): IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) und Diode: Durchlass- und Schaltverhalten, Kurzschluss, Ansteuerung, Schutz, niederinduktive Verschienung, Entwärmung; Elko: Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren, Brauchbarkeitsdauer, Impedanz
Unterbrechungsfreie Stromversorgung (UPS) (EAM): Zweck, Topologien: Offline, Line-interactive, On-line; Komponenten, Batterien, Anwendungen
Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) (EAM): Motivation, Blockschaltbild, Funktion, sechs- und zwölfpulsig, AufbauPower Electronics
Introduction (LEE): Overview and applications of power electronic circuits
DC/DC-Circuits (LEE): Basic circuits for the voltage conversion, pulse width modulation, circuit design, influence of the galvanic isolation between input and output
AC/DC-Circuits (LEE): Power transfer from the 230V-mains, various circuit principles, influence of 50Hz energy storage, mains current harmonics
MOSFET-Switches (LEE): data sheets, switching behaviour, safe operating area, limits and protection measures
Diodes (LEE): switching behaviour of power diodes, loss mechanisms
Inductive Components (LEE): Ferrite cores and materials, inductor design, non linear behaviour, core losses, winding losses
Pulse-controlled converters (EAM): Overview, block diagram, line-side converter, load-side inverter, sinus-triangular and space vector modulation, V/f-open loop control, three-step inverter
IGBT, Diode and electrolytic capacitor (EAM): IGBT: (Insulated Gate Bipolar Transistor) and Diode: conducting and switching characteristics, short circuit, control, protection, low inductance conductor bars, cooling; electrolytic capacitor: useful life, impedance
Uninterruptible Power Supply (EAM): Purpose, topologies: Offline, Line-interactive, On-line; components, batteries, applications
High voltage DC power transmission (EAM): motivation, block diagram, six- and twelve-pulse, arrangement Lernziel
In der Vorlesung werden die Grundlagen zum Verständnis der Spannungswandlerschaltungen gelegt. Dies betrifft sowohl die Funktionsweise der Schaltungen, die Vor- und Nachteile unterschiedlicher Schaltungsprinzipien als auch die Besonderheiten der wesentlichen Komponenten wie Halbleiterschalter und induktive Bauteile. Das Verständnis wird durch zwei Anwendungen vertieft. This lecture provides the basic understanding of switch mode power supplies: the operation of the circuits, the advantages and disadvantages of various circuit principles and the special features of the key components like semiconductor switches and inductive components. The understanding is extended with two examples.
- Empfohlene Literatur
- Skripte
Scripts accompanying the lecture
- ECTS-Informationen:
- Credits: 5
- Zusätzliche Informationen
- Erwartete Teilnehmerzahl: 154
- Zugeordnete Lehrveranstaltungen
- UE: Übungen zu Leistungselektronik
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Dozentinnen/Dozenten: Prof. Dr.-Ing. Martin März, Karsten Knörzer, M. Sc.
Zeit und Ort: Mo 12:15 - 13:45, HE
- Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
- Startsemester WS 2018/2019:
- Leistungselektronik (EAM-Leist_Elek-V)
- Institution: Lehrstuhl für Elektrische Antriebe und Maschinen
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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