Power Electronics – Fundamentals, Topologies and Analysis

Credits Workload Kontaktzeit Selbststudium Dauer
6 CP180 h 3 SWS (45 h)135 h

Lehrveranstaltungen

Veranstaltung/ Lehrform CP SWS Häufigkeit
Power Electronics - Fundamentals, Topologies and Analysis Vorlesung 6 CP 3 SWS WS, jährlich
Power Electronics - Fundamentals, Topologies and Analysis Übung   0 SWS WS, jährlich

Prüfungsleistung

90-minütige Klausur.

Note

Die Modulnote ist die Note der Klausur.

Lernergebnisse / Kompetenzen

Die Studierenden sollen

  • ein grundlegendes Verständnis für die Umformung elektrischer Energie durch Halbleiterschalter entwickeln,
  • grundlegende Umrichtertopologien kennen und deren Funktionsweise verstehen lernen,
  • die Grundgleichung zur Beschreibung leistungselektronischer Umrichter verstehen und diese selbstständig anwenden können,
  • die Problematik der Netzrückwirkungen von verschiedenen Umrichtertopologien in Form von Oberwellen mathematisch bestimmen und physikalisch interpretieren können,
  • modifizierte Umrichtertopologien selbstständig verstehen und mathematisch beschreiben können,
  • ein Verständnis für fundamentale Steuerverfahren zur Erzeugung von AC und DC Systemen mittels geeigneter Umrichtertopologien entwickeln,
  • weiterführende Kenntnisse in technischem Englisch, sowie den Umgang mit Fachaufsätzen in englischer Sprache erlernen.

Inhalte

Power electronics deals with control and efficient conversion of electric energy by means of power-electronic switches. Areas of application are e.g. automotive electric propulsion and power systems, distributed generation using wind turbines, solar power or fuel cells, battery systems, industrial drives and induction heaters, as well as utility-scale power flow control and DC transmission systems. The course first presents modes of operation and topologies of line- and self-commutated converters. Line-commutated converters, switching at the frequency of the connected single or three-phase system, are introduced discussing important applications such as two-way rectifiers, cycloconverters and high-voltage DC transmission systems (HVDC). A separate section is dedicated to harmonic distortion. Self-commutated converters such as DC/DC topologies and voltage or current source inverters are analyzed, with a special focus on various control concepts, e.g. current control and pulse-width modulation (PWM). Furthermore, resonant converter concepts are introduced such as series and parallel-resonant inverters and soft-switching converter topologies. A manuscript is available.

Alternative Wahlmodule zu diesem Modul

Dieses Modul gehört zur Gruppe "Wahlpflichtbereich Elektrotechnik". 7 Module (bestehend aus Vorlesung und Übung) zu wählen aus dem Wahlpflichtmodulen in den zwei Studienschwerpunkten: 1. Informations- und Kommunikationstechnik; 2. Elektrische Energietechnik. Die Module sollen so gewählt werden, dass im 1. Studienjahr insgesamt 36 ECTS und im 2. Studienjahr 24 ECTS erworben werden.

    Studienschwerpunkt Elektrische Energietechnik (EE)

    Studienschwerpunkt Informations- und Kommunikationstechnik (IK)

    Modulzuordnung

    Master of Science: Fach Grundlagen der Elektrotechnik: Bereich Studienschwerpunkt Elektrische Energietechnik (EE)

    Disclaimer

    Bitte beachten Sie, dass im Zweifel (z.B. sich widersprechende Angaben auf der Website und dem Modulhandbuch) für Ihr Studium immer die Angaben in der aktuellen Bachelorprüfungsordnung mit den entsprechenden Anhängen verbindlich sind. Wenden Sie sich bitte an die Fachstudienberatung, wenn Ihnen Unstimmigkeiten auffallen.


     
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