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Veranstaltungen der Studienrichtung Elektrische Energietechnik
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Seminar Hochspannungs- und Diagnosetechnik [SE-HD] -
- Dozent/in:
- Dieter Braisch
- Angaben:
- Hauptseminar, 2 SWS, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Siehe Internetseite des Lehrstuhls EES
- Termine:
- Mo, 14:15 - 15:45, EE 0.135
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET ab 1
- Inhalt:
- Im Seminar werden Themenstellungen aus den folgenden Gebieten im Rahmen von Vorträgen und mittels einer entsprechenden Ausarbeitung dargestellt:
Grundlagen der Hochspannungstechnik
Belastung elektrischer Isolierungen, Isolationskoordination
Elektrische Felder, Durchschlagsprozesse in Isolierstoffen
Stationäre Hochspannungsprüfanlagen, mobile Prüfsysteme, synthetische Prüfschaltungen
Hochspannungsmess- und Diagnosetechnik
Erfassung & Diagnose von Teilentladungen
Messverfahren und Interpretation dielektrischer Kenngrößen
Alterungsmechanismen und Lebensdauerprognose von Isoliersystemen
Diagnose und Zustandsanalyse elektrischer Versorgungssysteme
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Seminar Moderne Trends in der elektrischen Energieversorgung [SE-TE] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Johann Jäger, Assistenten
- Angaben:
- Hauptseminar, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Do, 14:15 - 15:45, EE 0.135
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET ab 1
- Inhalt:
- Es werden Themen aus folgenden Schwerpunkten angeboten:
Windkraftanlagen
Kernfusion - Energie der Zukunft?
Hochtemperatur-Supraleiter (HTSL) in der elektrischen Energieversorgung
Liberalisierung des Strommarktes
Energiefragen und Energiesparen
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Seminar Nachhaltige Energiesysteme [SE-NE] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Matthias Luther, Assistenten
- Angaben:
- Hauptseminar, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Fr, 14:15 - 16:15, EE 0.135
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET ab 1
- Inhalt:
- Ausgewählte Themen aus den Bereichen:
Großräumige Übertragungsnetze
Integration der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Stabilität im nationalen und internationalen Verbundbetrieb
Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung im Kontext zukünftiger Netzstrukturen
Smart Energy Systems
Marktmechanismen in der Stromerzeugung
Microgrids
Stabilitätsphänomene
Dezentrale Energiestrukturen
Optimierung in der Energietechnik
Nachhaltigkeit im Rahmen der Energiewende
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Praktikum Elektrische Energieversorgung [PR-EEV] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Gert Mehlmann, Assistenten
- Angaben:
- Praktikum, 3 SWS, Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Die Anmeldung erfolgt zental über Studon.
- Termine:
- DAS PRAKTIKUM FINDET ZUKÜNFTIG IMMER IM WINTERSEMESTER STATT. IM SOMMERSEMESTER WIRD NEU DAS PRAKTIKUM "STROMRICHTER IN DER ENERGIEVERSORGUN" ANGEBOTEN.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Die Anmeldung erfolgt zentral über Studon
Praktikumsdurchführung ist in den Semesterferien zwischen den Prüfungszeiträumen
Das Praktikum erstreckt sich über zwei Wochen, wobei der Arbeitsaufwand inklusive Versuchsdurchführung, Vor- und Nachbereitung ca. acht Arbeitstage beträgt
Versuchsdurchführung in Gruppen; drei bis fünf Studenten pro Gruppe
Empfohlen für das Praktikum sind die Vorlesungen GEEV, BKE, BVE, SLT und PEEV
- Inhalt:
- Es werden folgende Versuche durchgeführt:
Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ), am Demonstrationsmodell für Kraftwerks- und Netztechnik
Regelung in der elektrischen Energieversorgung, am Demonstrationsmodell für Kraftwerks- und Netztechnik
Wirkungsweise des Distanzschutzes, am Demonstrationsmodell für Kraftwerks- und Netztechnik
Digitaler Motorschutz, am Demonstrationsmodell für Kraftwerks- und Netztechnik
Digitale Signalverarbeitung in der elektrischen Energieversorgung: Komponentenfilter
Digitale Lastfluß- und Kurzschlußstromberechnung
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Praktikum Energieelektronik [LEE-PR-EE] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Thomas Eberle, Melanie Lavery, Stefanie Büttner, Madlen Hoffmann, Nikolai Weitz, Martin März
- Angaben:
- Praktikum, 2 SWS, Schein, ECTS: 2,5, https://fau.zoom.us/j/64677721519?pwd=aWljd3VZQXA1b0dIaUM0ZEdZMmVtUT09
- Termine:
- Das Praktikum wird derzeit für das Sommersemeste 2022 in Präsenz geplant. Falls die Pandemische Situation nur eine Teilpräsenz zulässt, wird dies den Teilnehmenden rechtzeitig bekannt gegeben. Die Auftaktveranstaltung ist für alle Teilnehmer verpflichtend. Studierende die an der Vorbesprechung nicht teilnehmen, verlieren Ihren Praktikumsplatz. Das Praktikum umfasst 5 Versuche und findet ab den 23.06.2022 immer Donnerstags von 9:00 Uhr bis ca. 16:00 Uhr statt.
Vorbesprechung: Donnerstag, 19.5.2022, 10:00 - 11:00 Uhr, Zoom-Meeting
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET 1-3
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Praktikum Hochspannungstechnik [PR-HT] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Dieter Braisch, Assistenten
- Angaben:
- Praktikum, 3 SWS, Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Das Praktikum ist als Block im August/September geplant.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Vorlesung Hochspannungstechnik besucht
- Inhalt:
- Es werden folgende Versuche durchgeführt:
Durchschlagfestigkeit von Isoliergasen
Gasentladung in Luft abhängig von der Elektrodengeometrie und -polarität
Messen hoher Spannungen mit Teilern
Kappenisolator
Teilentladungen
Polarisation und dielektrische Verluste
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Praktikum Stromrichter in der Energieversorgung [PR-SRE] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Gert Mehlmann, Assistenten
- Angaben:
- Praktikum, 3 SWS, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Zeit/Ort n.V.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Die Anmeldung erfolgt zentral mit allen anderen Prakitka über Studon.
Empfohlen wird die Lehrveranstaltung "Hochleistungsstromrichter" und/oder "Leistungselektronik in Drehstromnetzen: HGÜ&FACTS".
Das Praktikum beginnt mit einem Tutorium, so dass obige Lehrveranstaltungen nicht zwingend sind.
Das Praktikum findes einmal im Jahr im SS statt. Das Praktikum Elektrische Energieversorgung findet zukünftig nur noch einmal im Jahr im WS statt.
- Inhalt:
- Tutorium
Aufbau der MMC Konverterregelung
Betrieb einer MMC-HGÜ
Basic Design einer MMC HGÜ Konverterstation
Betrieb einer LCC HGÜ
Auswirkungen auf AC Schutz durch Stromrichtereinspeisung
Regelung eines Microgrids
- Empfohlene Literatur:
- Elektrische Energiesysteme: Wissensvernetzung von Stromrichter, Netzbetrieb und Netzschutz (German Edition) 1. Aufl. 2021 Auflage
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Betriebsverhalten elektrischer Energiesysteme [BVE] -
- Dozent/in:
- Matthias Luther
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Mi, 12:15 - 13:45, EE 0.135
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Für die Lehrveranstaltung werden die Inhalte der nachfolgend genannten Lehrveranstaltungen vorausgesetzt:
- Inhalt:
- Die Vorlesung beschäftigt sich mit den Grundlagen des Betriebsverhaltens elektrischer Energiesysteme. Der Schwerpunkt liegt auf der Auslegung und dem Betrieb elektrischer Übertragungsnetze. Dabei wird sowohl auf die Transportaufgabe des Systems als auch auf die Erbringung von Systemdienstleistungen eingegangen (z.B. Frequenz- und Spannungsregelung).
Zu Beginn der Vorlesung bekommen die Studierenden einen Überblick über die Aufgaben der Systemanalyse von elektrischen Energieversorgungssystemen und es werden die notwendigen Grundlagen zur Durchführung von Netzberechnungen erläutert. Anschließend werden Netze im stationären Betrieb betrachtet. Hierfür wird die Methodik der Leistungsfluss- und der Kurzschlussstromberechnung erläutert. In diesem Zusammenhang wird auch auf den Einfluss der Sternpunktbehandlung und Erdung eingegangen. Weiterhin wird die Thematik der Systemstabilität behandelt, welche die Polradwinkel-, Spannungs- und Frequenzstabilität elektrischer Energiesysteme beinhaltet. Abschließend wird auf die Leistungs-Frequenz-Regelung und die Spannungsregelung elektrischer Energiesysteme behandelt. Gliederung: 1. Aufgaben und Grundlagen der Systemanalyse
2. Grundlagen der Netzberechnung
3. Stationäre Netzberechnungen
4. Kurzschlussstromberechnung
5. Stabilität
6. Netzregelung und Systemführung Lernziele und Kompetenzen: Die Studierenden
kennen die typischen Netzstrukturen elektrischer Energiesysteme,
kennen die Grundlagen der Netzbetriebsführung,
verstehen das grundsätzliche Verhalten elektrischer Energiesysteme im gestörten und ungestörten Betrieb,
verstehen die Ursachen und Charakteristik von lokalen und überregionalen Ausgleichsvorgängen in elektrischen Energiesystemen,
wenden ingenieurwissenschaftliche Herangehensweisen zur Untersuchung realer Szenarien an,
analysieren die Erbringung von Systemdienstleistungen (Frequenzhaltung, Spannungshaltung, Versorgungswiederaufbau und Betriebsführung) in Verbundsystemen,
analysieren systematisch das Systemverhalten mit Hilfe mathematischer Verfahren im stationären und dynamischen Betrieb,
analysieren Ursachen des Systemverhaltens anhand von Aufzeichnungen aus dem Betrieb großer Verbundsysteme und
analysieren Konzepte zur Verbesserung des Systemverhaltens elektrischer Energiesysteme.
- Empfohlene Literatur:
- Oeding, Oswald: Elektrische Kraftwerke und Netze Springer-Verlag, 8. Auflage, 2016.
Schwab, A.: Elektroenergiesysteme, Erzeugung, Transport, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie Springer-Verlag, 2.Auflage 2009.
Herold: Elektrische Energieversorgung III und IV, J. Schlembach Fachverlag, 2. Auflage, 2008 und 2003
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Elektrische Antriebstechnik I [EAM-EAT I-V] -
- Dozent/in:
- Ingo Hahn
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, Kredit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mi, 14:15 - 15:45, 02.224 Cauerstr.9
In Präsenz! Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs2895094.html
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Modul Energie- und Antriebstechnik
- Inhalt:
- 1. Einleitung
Einleitung: Generelle Aspekte
Folgerungen für die Vorlesung Elektrische Antriebstechnik
Blockschaltbild eines Drehstromantriebssystems2. Grundlagen
2.1 Motor und Lastmaschine
2.2 Übersicht der elektrischen Antriebe 3. Stromrichter für Gleichstromantriebe an Gleichstromquellen 4. Übersicht Drehstromantriebe 5. Stromrichter mit Gleichspannungs-Zwischenkreis (Drehstrom)
5.1 Konstante Zwischenkreisspannung und sinusförmiger Motorstrom
5.2 Konstante Zwischenkreisspannung und blockförmiger Motorstrom 6. Netzgeführte Stromrichter
6.1 Netzgeführte Stromrichter für Gleichstromantriebe
6.2 Netzgeführte Stromrichter für Drehstromantriebe
6.2.1 Stromrichter mit Gleichstrom-Zwischenkreis
6.2.2 Direktumrichter 7. Andere Topologien
7.1 Matrixumrichter
7.2 Doppeltgespeiste Asynchronmaschine 8. Digitale Regelung und Steuerung (Hardware)
8.1 Blockschaltbild
8.2 Microcontroller
8.3 PLD, FPGA, ASIC
8.4 Zeitscheiben und Interrupt
8.5 Abtastung 9. Drehzahl- und Positionsgeber
9.1 Analogtacho
9.2 Impulsgeber
9.3 Resolver Lernziele und Kompetenzen Die Hörer sollen den Aufbau und Wirkungsweise Elektrischer Antriebe mit den oben genannten Topologien verstehen. Sie sollen das Zusammenspiel zwischen Leistungselektronik, Steuerungselektronik, Gebern und den Motoren bewerten können. Schließlich sollen mit den Erkenntnissen neue, unbekannte Antriebssysteme entwickelt werden können.
- Empfohlene Literatur:
- Skript
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Internationale Energiewirtschaft und Unternehmensführung [IEU] -
- Dozent/in:
- Martin Konermann
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Blockveranstaltung Mo.23. - Mi.25. + Fr.27.05.2022 (4 Tage), Anmeldung über StudOn.
- Termine:
- Stundenplan: Mo.-Mi. 8:30-16:30, Do. frei; Fr. 8:30-14:30 (jew. mit Pausen)
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET ab 1
- Inhalt:
- Nach einer Analyse der Weltenergiebilanz werden die Entwicklung und die aktuelle Struktur der Elektrizitätswirtschaft in Deutschland (Erzeugung, Verteilung, Anwendung beim Endverbraucher) umfassend beschrieben. Es erfolgt eine Analyse der wichtigsten Teilnehmer am Elektrizitätsmarkt. Die durch die Liberalisierung aufgrund der neuen Gesetzgebung in der Europäischen Union und des neuen deutschen Energiewirtschaftsgesetzes zu erwartenden Veränderungen werden aufgezeigt.
Darauf aufbauend werden im internationalen Bereich die Energiewirtschaften Westeuropas (u.a. Österreich, Schweiz, Großbritannien) und Osteuropas (u.a. Tschechien, Ungarn, Polen) sowie beispielhaft für die asiatischen Wachstumsmärkte die Energieversorgung Thailands analysiert.
Der dritte Teil beschäftigt sich mit den Chancen und Risiken der Globalisierung, die sich für deutsche Energieversorgungsunternehmen (EVU) ergeben. Dabei stellt sich das Problem der Unternehmensbewertung und der Investitionsabsicherung im Ausland; es wird dargestellt, welche Methoden, Probleme und Lösungsmöglichkeiten existieren.
Das abschließende Kapitel gibt einen Überblick über die Unternehmensführung von EVU. Hierbei wird beschrieben, welche technischen und welche kaufmännischen Funktionen (Controlling, Finanzierung) zur Führung eines modernen EVU erforderlich sind.
- Empfohlene Literatur:
- Müller, Leonhard: Handbuch der Elektrizitätswirtschaft. Berlin: Springer, 2. Auflage 2001
Alle gezeigten Folien werden als Kopie zur Verfügung gestellt.
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Linearantriebe [EAM-Linear-V] -
- Dozent/in:
- Ingo Hahn
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, Kredit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 12:15 - 13:45, 02.224 Cauerstr.9
In Präsenz! Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs2895124.html
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Modul Energie- und Antriebstechnik
- Inhalt:
- 1. Motivation
2. Bauformen
3. Arten von elektrischen Linearmotoren
3.1 Gleichstrom-Linearmotor
3.2 Drehstrom-Linearmotor
3.2.1 Überleitung vom Motor mit rotierendem Läufer zum Linearmotor
3.2.2 Verteilte Zweischichtwicklung bei Linearmotoren (Primärteil)
3.2.3 Spannungsgleichungen des Stators
3.2.4 Zahnspulenwicklungen
3.2.5 Nutrastkräfte, Nutrastung
3.2.6 Asynchroner Linearmotor
3.2.7 Synchroner Linearmotor
4. Regelung
4.1 Stromregelung des Gleichstrom-Linearmotors mit konstantem Fluss
4.2 U/f-Steuerung für Drehstrom-Linearmotoren mit konstantem Fluss
4.3 Stromregelung der Drehstrom-Linearmotoren
4.3.1 Prinzip der feldorientierten Regelung
4.3.2 Feldorientierte Regelung des permanenterregten Synchronmotors
5. Vertikale Kräfte, Randeffekte
6. Positionsmessung (Lage) Lernziele und Kompetenzen
Die Studierenden sollen zunächst die wesentlichen Unterschiede zwischen Motoren runder Bauform mit rotierendem Läufer und Linearmotoren kennen lernen und verstehen. Darauf aufbauend werden die einzelnen Inhalte vertieft. Zusammen mit der Übung soll erreicht werden, dass die Studierenden ähnliche Aufgabenstellungen selbständig analysieren und entwickeln können.
- Empfohlene Literatur:
- Skript
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Pulsumrichter für elektrische Antriebe [EAM-Puls-V] -
- Dozent/in:
- Jens Igney
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, Kredit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Fr, 10:15 - 11:45, 0.151-115
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- StudOn-Link zur Vorlesung: https://www.studon.fau.de/crs2897361.html
- Inhalt:
- 1. Einleitung
2. Bauelemente
2.1 IGBTs und Dioden
2.2 Entwärmung
2.3 Kondensatoren
2.4 Neue Leistungshalbleiter aus Silizium-Carbid (SiC) 3. Theorie selbstgeführter Stromrichter
3.1 Schaltungen von selbstgeführten Stromrichtern
3.2 Grundfrequenzsteuerung
3.3 Trägerverfahren
3.4 Drehzeiger/Raumzeigermodulation 4. Gleichstromsteller
4.1 Tiefsetzsteller
4.2 Hochsetzsteller
4.3 Zweiquadrantensteller
4.4 Vierquadrantensteller 5. Dreiphasige Pulsumrichter
5.1 Eingangsseitige Gleichrichter
5.2 Pulsumrichter für permanenterregte Synchronmaschinen mit Blockstrom
5.3 Motorseitiger Wechselrichter
5.4 Verluste für Pulsumrichter mit sinusförmigem Strom 6. Unerwünschte Effekte
6.1 Niederfrequente Netzharmonische
6.2 Ableitströme und Funkstörspannung
6.3 Kabel, Reflexion, erhöhte Motorspannungen
6.4 Lagerströme Lernziele und Kompetenzen
Die Studierenden sollen zunächst die wesentlichen Bauelemente, die in Pulsumrichtern verwendet werden, kennen lernen und verstehen. Darauf aufbauend werden Gleichstromsteller und dreiphasige Pulsumrichter vertieft behandelt. Weiterhin sollen die Studierenden erkennen und verstehen, dass es neben den vorher besprochenen positiven Eigenschaften der Pulsumrichter auch unerwünschte Effekte existieren, die besondere Maßnahmen zur Beherrschung erfordern. Zusammen mit der Übung soll erreicht werden, dass die Studierenden in Verbindung mit Datenblättern der Leistungshalbleiter selbständig Pulsumrichter entwickeln können.
- Empfohlene Literatur:
- Skript
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Systemlösungen für die Energiewende [SEW] -
- Dozent/in:
- Christoph Maurer
- Angaben:
- Vorlesung, 4 SWS, ECTS: 5, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Fr, 8:15 - 12:45, EE 0.135
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET ab 1
- Inhalt:
- Zentral für eine nicht nur technisch machbare, sondern auch ökonomisch effiziente Dekarbonisierung des europäischen Energieversorgungssystems ist der institutionelle Rahmen z. B. für Energiemärkte und den Umgang mit Energie-Infrastrukturen. Die Vorlesung vermittelt einen Überblick über diesbezügliche Fragen. Sie beginnt mit einer Einführung in Energiebilanzen und -szenarien und diskutiert Maßnahmen zum Umgang mit CO2-Emissionen und Klimawandel. Nach einer Erläuterung wesentlicher methodische Ansätze der ökonomischen Kostenrechnung erfolgt eine Einführung in die Funktionsweise von Energiemärkten. Daran anschließend werden Fragestellung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und der Gewährleistung von Versorgungssicherheit vor dem Hintergrund der Energiewende und den resultierenden Herausforderungen für die Stromnetze diskutiert. Die Vorlesung schließt mit einem Überblick über die Flexibilisierung des Stromsystems durch erzeugungs- und lastseitige Flexibilitätspotenziale und die Dekarbonisierung der Sektoren Wärme und Verkehr durch Sektorkopplungstechnologien.
- Empfohlene Literatur:
- Alle gezeigten Folien werden elektronisch zur Verfügung gestellt. Nachfolgende Literaturhinweise dienen der eigenständigen Vertiefung:
T. Cowen, A. Tabarrok; Modern Principles of Economics; Third Edition; Worth Publishers, New York, 2015 (insbesondere für Studierende ohne wirtschaftswissenschaftlichen Hintergrund)
G. Erdmann, P. Zweifel; Energieökonomik; Theorie und Anwendungen; Springer, Berlin, Heidelberg, 2008.
D. S. Kirschen, G. Strbac; Fundamentals of Power System Economics; Second Edition; Wiley, 2018.
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Thermisches Management in der Leistungselektronik [LEE-TM-V] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Martin März, Stefanie Büttner
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Mo, 8:30 - 10:00, Hans-Georg-Waeber-Saal
Vorlesung und Übung im Waeber-Saal am Fraunhofer-IISB, Schottkystr. 10.; am 25.04. erster Vorlesungstermin um 10:15 Uhr
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Lernziele und Kompetenzen:
Für die Leistungselektronik ist das Thema Entwärmung von essentieller Bedeutung, vor allem mit Blick auf Zuverlässigkeit, Lebensdauer oder erzielbare Leistungsdichte. Den Studierenden werden die Grundlagen der Entwärmung leistungselektronischer Systeme vermittelt. Ausgehend von den Gesetzen des Wärmetransports und den Materialeigenschaften werden Entwärmungstechniken auf Bauteil-, Schaltungsträger- und Systemebene behandelt. Die wichtigsten Optimierungsansätze zur Verbesserung der thermischen Verhältnisse werden dargestellt, begleitet durch ausgewählte Anwendungs- und Auslegungsbeispiele.
Die Studierenden können die für thermische Berechnungen relevanten Angaben aus Datenblättern interpretieren, lernen thermische Ersatzschaltbilder und Verfahren zu deren Parameterisierung kennen, dazu Verfahren zur Simulation transienter thermischer Vorgänge.Titel: Thermisches Management in der Leistungselektronik Dozent: Prof. Dr.-Ing. Martin März Umfang: 2+2 SWS (V/Ü) – 5 ECTS Turnus: Sommersemester Zielgruppe: Studierende der Studiengänge EEI, Energietechnik, Mechatronik, u.a. Voraussetzungen für die Teilnahme: keine Prüfung: 90-minütige Klausur Unterrichtssprache: Deutsch Einpassung in den Studienplan:
- Inhalt:
- Grundlagen des thermischen Managements:
Wärmetransportmechanismen (Wärmeleitung, Konvektion, Wärmestrahlung)
Wärmekapazitäten
Wärmespreizung
Anisotrop wärmeleitende Strukturen.
Komponenten des thermischen Managements:
Schaltungsträger und deren thermische Eigenschaften (Leiterplatten, DCB-Substrate, IMS, etc.)
Leistungshalbleitergehäuse und deren thermische Eigenschaften
Kühlkörper (Luft, Fluid)
Thermische Interface-Materialien
Heat-Pipes.
Anwendungs- und Auslegungsbeispiele:
Thermische Parameter in den Datenblättern von elektronischen Bauelementen
Kunststoffe als Kühlkörper
Entwärmung passiver Bauelemente
Strombelastbarkeit von Leitern
Grenzlastintegral (I2t)
Entwärmungspfadoptimierung.
Bauelemente unter Temperaturbelastung:
Ausfallmechanismen bei aktiven und passiven Bauelementen
Aktive und passive Temperaturwechsel
Lebensdauerbetrachtungen.
Thermische Meßtechnik:
Thermische Meßverfahren
Zth-Messung
Elektrisch-thermische Modellierung:
Grundlagen zur Beschreibung des thermischen Verhaltens eines Systems mittels elektrischer Ersatzschaltbilder
Eigenschaften verschiedener Ersatzschaltbilder
Parameterisierung der Elemente thermischer Ersatzschaltbilder
Kopplung von elektrischer und thermischer Simulation
Modellierung dynamischer thermischer Vorgänge mit SPICE.
- Empfohlene Literatur:
- Begleitendes Vorlesungsskript
- Schlagwörter:
- Thermisches Management, Thermal Management, Entwärmung, Leistungselektronik, Energieelektronik, Energietechnik, Power Electronics
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Transmission System Operations and Control [TSOC] -
- Dozent/in:
- Matthias Luther
- Angaben:
- Vorlesung, 4 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Do, 8:15 - 11:45, EE 0.135
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- In addition to the lectures by university staff, some of the lectures will be given by experts from power industry and TSOs. Before attending this lecture, it is recommended to visit following lectures: Betriebsmittel und Komponenten elektrischer Energiesysteme, Betriebsverhalten elektrischer Energiesysteme.
- Inhalt:
- The lecture gives an overview on the transmission system operations and how to control the system in the growing challenges and changing environment, like continuous development of electricity market, extensive cross-border electricity exchange throughout the continent and rapid growth of generation from intermittent Renewable Energy Sources (RES). This requires a need for close cooperation of the European Transmission System Operators as well as the development and implementation of new tools for system operation including a joint platform of harmonized technical rules. The lecture comprises technical and organizational aspects for interconnected operation including load and frequency control, voltage and reactive power control, load-flow management. Stability issues are investigated based on the analysis of major blackouts. It is explained why and how the electricity market has been implemented. The lecture is given in English since growing cooperation among TSOs and other parties in the electricity sector requires a common technical terminology and communication language.
In this lecture following topics will be handled:
Interconnected operation, key figures, systems worldwide
Operational challenges, integration of renewables, real time system operations
Technical and organisational aspects of interconnected operation
Power system stability
Legal frameworks for TSOs and energy markets in Europe
Operational practise - today and tomorrow
Operational reserves and disturbances
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Elektrische Bahnen [EAM-E_Bahnen] -
- Dozent/in:
- Matthias Hofstetter
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, Kredit: 2, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Fr, 12:15 - 13:45, 0.151-115
In Präsenz! Bitte besuchen Sie die folgende StudOn Seite unter: https://www.studon.fau.de/studon/goto.php?target=crs_1226066
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF ET-MA-EET 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Elektrische Antriebstechnik
- Inhalt:
- Historischer Überblick, elektrische Zugförderung, Vorteile elektrischer Zugförderung, verkehrstechnische Unterteilung der Bahnen, Energieversorgungssysteme der Bahnen, Dimensionierung von Triebfahrzeugen, Übertragung der Zugkraft, Fahrmotoren, Gleichstrom-Reihenschlußmotor, Einphasenwechselstrom-Kommutatormotor, Asynchronmotor, Antriebe, Getriebe, Kopplung Antrieb-Fahrzeug, Steuerung der Fahrmotoren, Fahrmotorsteuerung bei Gleichstrombahnen, Fahrmotorsteuerung bei Wechselstrombahnen, Umrichter, Drehstromantriebstechnik, Kompatibilität, Geräte der Stromrichtertechnik, Stromabnehmer, Hauptschalter, Hilfsbetriebe, Fahrzeuge, Straßen- und Stadtbahnen, U-Bahnen, Vollbahnen.
Die Wahllehrveranstaltung gibt einen Überblick über das weite Feld der Anwendung elektrischer Antriebe in Schienenfahrzeugen. Hierbei werden Grundlagen aus der Veranstaltung "Elektrische Antriebstechnik" vorausgesetzt. Die Vorlesung wird von einem Vertreter der Industrie aus dem Bereich der Verkehrstechnik gehalten. Durch seine Beteiligung an vielen international ausgerichteten Großprojekten im Bereich der elektrischen Eisenbahnen verfügt er über einen weiten Erfahrungsschatz in diesem Sektor. Der Dozent ist somit in besonderem Maße in der Lage, die dargebotenen theoretischen Zusammenhänge durch aktuelle Beispiele und Hinweise aus der Praxis zu veranschaulichen.
- Empfohlene Literatur:
- Z. Filipovic: Elektrische Bahnen, Springer-Verlag
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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