Ziele
Die Studierenden haben Kenntnisse über die Grundprinzipien und Bauelemente der Leistungselektronik und über die wesentlichen Stromrichterschaltungen, sowohl für selbstgeführte, als auch für netzgeführte Anwendungen erlangt. Sie wurden mit speziellen Regelungsstrukturen für die Leistungselektronik am Beispiel einer Stromregelung vertraut gemacht. Sie sind damit in der Lage aus der Vielfalt komplexer leistungselektronischer Schaltungen die für eine konkrete Anwendung günstigste auszuwählen, und mittels adäquater mathematischer Beschreibungsformen zu berechnen. Da Leistungselektronik heutzutage aus dem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken ist, werden die Voraussetzungen für den Einsatz in vielen unterschiedlichen Berufsfeldern geschaffen. Die erworbenen Grundkenntnisse ermöglichen es zudem, mit Experten auf dem Gebiet der Leistungselektronik erfolgreich und zielgerichtet zu kommunizieren.
Inhalt
Die Leistungselektronik ermöglicht es, elektrische Energie bei sehr hohem Wirkungsgrad gezielt einzusetzen. Sie eröffnet damit die Möglichkeit, die Betriebseigenschaften bei gleichzeitig reduziertem Energieverbrauch wesentlich zu verbessern. Dies wird beispielsweise bei Verkehrssystemen, Industrieanlagen und Stromversorgungen von z.B. Rechnern umgesetzt und macht die Leistungselektronik zu einer der wichtigsten Zukunftstechnologien. Die Vorlesung stellt zunächst die Grundprinzipien der Leistungselektronik vor. Es folgt eine detaillierte Beschreibung der wichtigsten leistungselektronischen Bauelemente und ihrer Eigenschaften. Aufbau und Funktionsweise der wesentlichen selbstgeführten und netzgeführten Stromrichterschaltungen werden detailliert dargestellt. Beispiele für solche Stromrichterschaltungen sind die Drehstrombrückenschaltung als Gleichrichterschaltung und Hoch-, sowie Tiefsetzsteller zur Anpassung von Gleichspannungen. Leistungselektronische Geräte selbst werden als Stellglied eingesetzt, daher kommt der Regelung eine besondere Bedeutung zu, die auf die Eigenschaften der Leistungselektronik zugeschnitten sein muss. Dies wird in der Vorlesung am Beispiel der Stromregelung erläutert.
- Kursleiter/in: Volker Staudt