Elektrische Energietechnik
Seminar Elektrische Energieversorgung [SE-EE] -
- Lecturer:
- Gert Mehlmann
- Details:
- Hauptseminar, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Dates:
- Thu, 12:15 - 13:45, EE 0.135
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
- Contents:
- Es werden Themen aus folgenden Schwerpunkten angeboten:
Stromrichter oder FACTS (Flexible AC Transmission Systems) in elektrischen Energieversorgungsnetzen,
Energiefragen und Energiesparen
Aktuelle Probleme aus der Forschung
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Seminar Hochspannungs- und Diagnosetechnik [SE-HD] -
- Lecturer:
- Dieter Braisch
- Details:
- Hauptseminar, 2 cred.h, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Siehe Internetseite des Lehrstuhls EES
- Dates:
- Mon, 14:15 - 15:45, EE 0.135
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
- Contents:
- 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] -
- Lecturers:
- Johann Jäger, Assistenten
- Details:
- Hauptseminar, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Dates:
- Thu, 14:15 - 15:45, EE 0.135
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
- Contents:
- 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] -
- Lecturers:
- Matthias Luther, Assistenten
- Details:
- Hauptseminar, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Dates:
- Fri, 14:15 - 16:15, EE 0.135
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
- Contents:
- 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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Laboratory on Automation [PR AUT] -
- Lecturers:
- Andreas Michalka, Julian Dahlmann, Maximilian Pierer von Esch
- Details:
- Praktikum, 3 cred.h
- Dates:
- Tue, 13:00 - 18:00, room tbd
Das Praktikum findet im Raum 02.028, Cauerstraße 7, ER, statt.
Preliminary meeting: Tuesday, 26.4.2022, 14:00 - 16:00 Uhr, Zoom-Meeting
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
- Prerequisites / Organisational information:
- Für diese Lehrveranstaltung ist eine Anmeldung erforderlich. Die Anmeldung erfolgt über StudOn, gemäß dem Anmeldeverfahren des Departments EEI. Nähere Informationen zum Anmeldeverfahren erfahren Sie beim SSC EEI
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Praktikum Elektrische Energieversorgung [PR-EEV] -
- Lecturers:
- Gert Mehlmann, Assistenten
- Details:
- Praktikum, 3 cred.h, certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Die Anmeldung erfolgt zental über Studon.
- Dates:
- DAS PRAKTIKUM FINDET ZUKÜNFTIG IMMER IM WINTERSEMESTER STATT. IM SOMMERSEMESTER WIRD NEU DAS PRAKTIKUM "STROMRICHTER IN DER ENERGIEVERSORGUN" ANGEBOTEN.
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
- Prerequisites / Organisational information:
- 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
- Contents:
- 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 Hochspannungstechnik [PR-HT] -
- Lecturers:
- Dieter Braisch, Assistenten
- Details:
- Praktikum, 3 cred.h, certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Dates:
- Das Praktikum ist als Block im August/September geplant.
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
- Prerequisites / Organisational information:
- Vorlesung Hochspannungstechnik besucht
- Contents:
- 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] -
- Lecturers:
- Gert Mehlmann, Assistenten
- Details:
- Praktikum, 3 cred.h, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Dates:
- to be determined
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
- Prerequisites / Organisational information:
- 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.
- Contents:
- 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
- Recommended literature:
- Elektrische Energiesysteme: Wissensvernetzung von Stromrichter, Netzbetrieb und Netzschutz (German Edition) 1. Aufl. 2021 Auflage
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Electrical energy system operations [BVE] -
- Lecturer:
- Matthias Luther
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, ECTS: 5, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Dates:
- Wed, 12:15 - 13:45, EE 0.135
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
- Prerequisites / Organisational information:
- Für die Lehrveranstaltung werden die Inhalte der nachfolgend genannten Lehrveranstaltungen vorausgesetzt:
- Contents:
- 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.
- Recommended literature:
- 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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Übung zu Betriebsverhalten elektrischer Energiesysteme [Ü BVE] -
- Lecturer:
- Assistenten
- Details:
- Übung, 2 cred.h, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Dates:
- Thu, 16:15 - 17:45, EE 0.135
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
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Digital Control [DIR] -
- Lecturer:
- Andreas Michalka
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h
- Dates:
- Tue, 12:15 - 13:45, H9
Die Lehrveranstaltung ist als Präsenzveranstaltung geplant. Interessierte Teilnehmer melden sich bitte über StudOn an, dort werden wir Sie auch über etwaige Termin/Modus-Änderungen informieren.
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
- Prerequisites / Organisational information:
- Die Vorlesungen "Regelungstechnik A" und "Regelungstechnik B" oder "Einführung in die Regelungstechnik" werden vorausgesetzt.
- Contents:
- Es werden Aufbau und mathematische Beschreibung digitaler Regelkreise für LZI-Systeme sowie Verfahren zu deren Analyse und Synthese betrachtet:
quasikontinuierliche Beschreibung und Regelung der Strecke unter Berücksichtigung der DA- bzw. AD-Umsetzer
zeitdiskrete Beschreibung der Regelstrecke als Zustandsdifferenzengleichung oder z-Übertragungsfunktion
Analyse von Abtastsystemen, Stabilität, Steuer- und Beobachtbarkeit
Regelungssynthese: Steuerungsentwurf, Zustandsregelung und Beobachterentwurf, Störungen im Regelkreis, Berücksichtigung von Totzeiten, „Intersampling-Verhalten"
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Übungen zu Digitale Regelung [DIR UE] -
- Lecturer:
- Alexander Verhoolen
- Details:
- Übung, 2 cred.h
- Dates:
- Fri, 12:15 - 13:45, H9
Die Lehrveranstaltung ist als Präsenzveranstaltung geplant. Interessierte Teilnehmer melden sich bitte über StudOn an, dort werden wir Sie auch über etwaige Termin/Modus-Änderungen informieren.
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
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Electrical Drives (Part I) [EAM-EAT I-V] -
- Lecturer:
- Ingo Hahn
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, credit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Dates:
- Wed, 14:15 - 15:45, 02.224 Cauerstr.9
In Präsenz! Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs2895094.html
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-4
- Prerequisites / Organisational information:
- Modul Energie- und Antriebstechnik
- Contents:
- 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.
- Recommended literature:
- Skript
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Tutorial for Electrical Drives I [EAM-EAT I-Ü] -
- Lecturer:
- Marco Eckstein
- Details:
- Übung, 2 cred.h, graded certificate, nur Fachstudium
- Dates:
- Thu, 14:15 - 15:45, 02.224 Cauerstr.9
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-4
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Electric machines II [EAM-EM II-V] -
- Lecturer:
- Ingo Hahn
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, credit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Dates:
- Tue, 12:15 - 13:45, 02.224 Cauerstr.9
In Präsenz! Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs2895071.html
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-4
- Prerequisites / Organisational information:
- Vorlesung und Übung Elektrische Maschinen I
- Contents:
- Ziel:
Die Studierenden sollen...
... das Wissen über das stationäre Betriebsverhalten elektrischer Maschinen erweitern.
... das dynamische Betriebsverhalten elektrischer Maschinen kennen lernen.
... den Entwicklungsprozess und die Fertigungstechnologien elektrischer Maschinen kennen lernen.Inhalt:
Physikalische Grundlagen; elektromechanische Energieumformung; Kraft- und Drehmomenterzeugung; Energieeffizienz; Wirkungsgrad; elektromagnetisch gekoppelte Spulen als Elementarmaschine;
Aufbau allgemeiner Maschinenmodelle aus Elementarmaschinen; Netzwerktheorie für Maschinenmodelle; Matrizendarstellung;
Grundwellenbetrachtung; Berücksichtigung höherer Harmonischer; stationäres Betriebsverhalten;
dynamisches Betriebsverhalten; Umrichterspeisung; dynamische Simulation;
numerische Methoden zur dynamischen Simulation; industrieller Entwicklungs- und Fertigungsprozess;
- Recommended literature:
- Vorlesungsskript
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Tutorial for Electric machines II [EAM-EM II-Ü] -
- Lecturer:
- Karsten Knörzer
- Details:
- Übung, 2 cred.h, graded certificate, nur Fachstudium
- Dates:
- Tue, 14:15 - 15:45, 02.224 Cauerstr.9
Die Übung findet in Präsenz und in digitaler Form statt. Die erste Übung findet am Dienstag, den 03. Mai 2022 statt. Alle weiteren Infos zur Übung sind im StudOn-Kurs zur Übung zu finden. Der Link zum Kurs lautet: https://www.studon.fau.de/crs2546995_join.html
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-4
- Prerequisites / Organisational information:
- Vorlesung und Übung Elektrische Maschinen I
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Linear Drives [EAM-Linear-V] -
- Lecturer:
- Ingo Hahn
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, credit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Dates:
- Mon, 12:15 - 13:45, 02.224 Cauerstr.9
In Präsenz! Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs2895124.html
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-4
- Prerequisites / Organisational information:
- Modul Energie- und Antriebstechnik
- Contents:
- 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.
- Recommended literature:
- Skript
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Tutorial for Linear Drives [EAM-Linear-Ü] -
- Lecturer:
- Shima Tavakoli
- Details:
- Übung, 2 cred.h, graded certificate, nur Fachstudium
- Dates:
- Thu, 18:15 - 19:45, 02.224 Cauerstr.9
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-4
- Recommended literature:
- Lehrmaterialien verfügbar unter:
http://www.studon.uni-erlangen.de/studon/goto.php?target=crs_255765_join
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Power Electronics for Decentral Energy Systems [LEE-DE-DC-V] -
- Lecturer:
- Martin März
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 5, geeignet als Schlüsselqualifikation, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen, V/UE (2+2 SWS)
- Dates:
- Tue, 10:15 - 11:45, Hans-Georg-Waeber-Saal
Vorlesung und Übung im Waeber-Saal am Fraunhofer-IISB, Schottkystr. 10. Audioaufzeichnung und Skript stehen auch in deutscher Sprache zur Verfügung
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-3
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Exercises on Power Electronics for Decentral Energy Systems [LEE-DE-DC-Ü] -
- Lecturers:
- Thomas Eberle, Melanie Lavery
- Details:
- Übung, 2 cred.h, graded certificate, geeignet als Schlüsselqualifikation, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen, V/UE (2+2 SWS)
- Dates:
- Tue, 12:15 - 13:45, Hans-Georg-Waeber-Saal
Vorlesung und Übung im Waeber-Saal am Fraunhofer-IISB, Schottkystr. 10. Audioaufzeichnung und Skript stehen auch in deutscher Sprache zur Verfügung
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-3
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Pulse-controlled Converters for Electrical Drives [EAM-Puls-V] -
- Lecturer:
- Jens Igney
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, credit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Dates:
- Fri, 10:15 - 11:45, 0.151-115
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-4
- Prerequisites / Organisational information:
- StudOn-Link zur Vorlesung: https://www.studon.fau.de/crs2897361.html
- Contents:
- 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.
- Recommended literature:
- Skript
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Tutorial for Pulse-controlled Converters for Electrical Drives [EAM-Puls-Ü] -
- Lecturer:
- Shima Khoshzaman
- Details:
- Übung, 2 cred.h, graded certificate, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Dates:
- Wed, 10:15 - 11:45, 02.224 Cauerstr.9
In Präsenz! Die erste Übung findet am 4.5.2022 statt. Bitte besuchen Sie den folgenden StudOn-Kurs: StudOn-ID: 252597 und Pfad zum Kurs: Angebote / 5. Tech / 5.2 EEI / Lehrstuhl für Elektrische Antriebe und Maschinen / Vorlesungen und Übungen / Übungen zu Pulsumrichter für elektrische Antriebe
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-4
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Power System Protection and Automation [SLT] -
- Lecturer:
- Johann Jäger
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, ECTS: 5, nur Fachstudium, Anmeldung über StudOn.
- Dates:
- Mon, 10:15 - 11:45, EE 0.135
Die erste Vorlesung findet in Präsenz statt und dient als Einführungsveranstaltung für den weiteren organisatorischen Ablauf.
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
- Contents:
- Diese Vorlesung behandelt die Grundlagen der Schutztechnik für die elektrische Energieversorgung und Teilgebiete der Leittechnik. Schutztechnik ist ein unverzichtbarer Bestandteil der elektrischen Energieversorgung. Ohne Schutztechnik wird kein energietechnische Anlage weltweit in Betrieb genommen.
Zunächst werden mögliche fehlerfreie und fehlerbehaftete Netzzustände im Hinblick auf die Verarbeitung in den Schutzgeräten analysiert und analytisch beschrieben. Anschließend werden die wichtigsten Schutzkriterien und –algorithmen ohne und mit inhärenter Fehlerortselektivität besprochen und technisch bewertet. Die Schutzgerätetechnik fasst unterschiedliche Schutzkriterien zusammen und passt die Funktionalität an die vorherrschenden Netzverhältnisse an. Darauf aufbauend werden Schutzkonzepte für unterschiedliche Netzstrukturen und die Bedeutung der Koordination der Schutzgeräte untereinander aufgezeigt.
- Recommended literature:
- Es wird ein Skript zur Verfügung gestellt.
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Übungen zu Schutz- und Leittechnik [Ü SLT] -
- Lecturer:
- Assistenten
- Details:
- Übung, 2 cred.h, nur Fachstudium
- Dates:
- Wed, 8:15 - 9:45, EE 0.135
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
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Systemic aspects of a sustainable energy transformation [SEW] -
- Lecturer:
- Christoph Maurer
- Details:
- Vorlesung, 4 cred.h, ECTS: 5, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Dates:
- Fri, 8:15 - 12:45, EE 0.135
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-3
- Contents:
- 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.
- Recommended literature:
- 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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Übungen zu Systemlösungen für die Energiewende [Ü SEW] -
- Lecturer:
- Assistenten
- Details:
- Übung, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Dates:
- to be determined
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-3
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Thermal Power Plants [TKW] -
- Lecturer:
- Johann Jäger
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Dates:
- Tue, 10:15 - 11:45, EE 0.135
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
- Contents:
- Diese Vorlesung umfasst das gesamte Spektrum der Wärmekraftwerke sowohl regenerativer als auch fossiler und nuklearer Primärenergiequellen. Dazu gehören die thermischen Prozesse zur Energieumwandlung in einem Biomassekraftwerk ebenso wie die in einem Braunkohlekraftwerk.
Grundlage dafür ist die technische Thermodynamik. Diese dient der Beschreibung der Umwandlungsprozesse von thermischer in mechanische Energie durch die Analyse der unterschiedlichen Erscheinungsformen von Energie und deren Verknüpfungen in Energiebilanzgleichungen. Anschließend werden die physikalischen Eigenschaften so wie die technischen und mathematischen Modelle unterschiedlicher Kraftwerksprozesse und –typen besprochen. Das Verständnis zur Prozessoptimierung steht dabei im Vordergrund. Weiterhin werden die Grundprinzipien der Kraftwerkstechnik sowie die Regelung von Kraftwerken im Verbundnetz behandelt.
- Recommended literature:
- Es wird ein Skript zur Verfügung gestellt.
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Tutorial for Thermal Power Plants [Ü TKW] -
- Lecturer:
- Assistenten
- Details:
- Übung, 2 cred.h, nur Fachstudium, Am 26.4.2022 findet Vorlesung anstelle der Übung statt.
- Dates:
- Tue, 12:15 - 13:45, EE 0.135
Am 26.4.2022 findet Vorlesung anstelle der Übung statt.
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
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Thermal Management in Power Electronics [LEE-TM-V] -
- Lecturers:
- Martin März, Stefanie Büttner
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 5, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Dates:
- Mon, 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
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
- Prerequisites / Organisational information:
- 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:
- Contents:
- 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.
- Recommended literature:
- Begleitendes Vorlesungsskript
- Keywords:
- Thermisches Management, Thermal Management, Entwärmung, Leistungselektronik, Energieelektronik, Energietechnik, Power Electronics
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Transmission System Operations and Control [TSOC] -
- Lecturer:
- Matthias Luther
- Details:
- Vorlesung, 4 cred.h, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Dates:
- Thu, 8:15 - 11:45, EE 0.135
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
- Prerequisites / Organisational information:
- 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.
- Contents:
- 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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Übungen zu Transmission System Operations and Control [Ü TSOC] -
- Lecturer:
- Assistenten
- Details:
- Übung, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Dates:
- to be determined
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN ab 1
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Calculation and design of electrical machines [EAM-BAEM-V] -
- Lecturer:
- Ingo Hahn
- Details:
- Vorlesung mit Übung, 2 cred.h, graded certificate, credit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Dates:
- Thu, 10:15 - 11:45, 02.224 Cauerstr.9
In Präsenz! Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs2895147.html
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-4
- Prerequisites / Organisational information:
- Vorlesung und Übung Elektrische Maschinen I
- Contents:
- Ziel:
Die Studierenden sollen die grundsätzlichen Methoden zur Berechnung und Auslegung elektrischer Maschinen kennen lernen und anwenden
können.Inhalt:
Berechnungsmethoden:
Physikalische Vorgänge in elektrischen Maschinen; Maxwellsche Gleichungen in integraler und differentieller
Form; Mechanismen der Krafterzeugung; einfaches Spulenmodell als elektrische Elementarmaschine; Wicklungsanalyse;
Wicklungsentwurf; Nutenspannungsstern; Magnetkreisanalyse; magnetisches Netzwerk; magnetische
Widerstände und Leitwerte; Streuleitwerte; Finite-Differenzen-Methode; Finite-Elemente-Methode; Thermisches
Verhalten; Entwurf und Auslegung:
Strombelag; Luftspaltflussdichte; Kraftdichte; Entwurfsmodell für elektrische Maschinen; Wachstumsgesetze;
Auslegung elektrischer Maschinen; Analytisch-numerische Methoden; Optimierungsmethoden
- Recommended literature:
- Vorlesungsskript
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Tutorial for Calculation and design of electrical machines [EAM-BAEM-Ü] -
- Lecturer:
- Shima Tavakoli
- Details:
- Übung, 2 cred.h, graded certificate, nur Fachstudium
- Dates:
- Thu, 12:15 - 13:45, 02.224 Cauerstr.9
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-4
- Prerequisites / Organisational information:
- Vorlesung und Übung Elektrische Maschinen I
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