Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage leistungselektronische Konverter für Anwendungen bei erneuerbaren Energiesystemen in den Grundfunktionen und Grundstrukturen klassifizieren, konzipieren und einsetzen zu können. Dies betrifft sowohl aktuelle Schaltungstopologien und Arbeitsweise wie auch zugehörige Analyseverfahren und aktuelle Bauelemente, insbesondere Halbleiterventile. Zusätzlich ebenso Steuerungsverfahren sowie allgemeine regelungstechnische Lösungsansätze für einen zuverlässigen Betrieb derartiger Konvertersysteme in der Praxis.

Der Inhalt der Vorlesung umfasst Themen wie Analyse und Simulation praxisrelevanter ein- und dreiphasiger leistungselektronischer Schaltungstopologien zur Umformung elektrischer Energie und Netzanbindung von erneuerbaren Energiesystemen, Realisierung von Stromrichtern für PV- und Windkraft-Anlagen bzw. aktiven Blindlast- und Oberschwingungs-Kompensatoren sowie zugehörige grundlegende Regel- und Filterstrategien. Weiters wird der Einsatz und Vergleich aktueller (IGBT, MOSFET) und moderner (Silizium-Karbid, Gallium Nitrid) Halbleitertechnologien diskutiert. Um einen Ausblick in die State-of-the-Art Entwicklung von leistungselektronischen Systemen zu geben und das Verständnis ihrer Funktionsweise zu vertiefen, wird abschließend ein in der Praxis gängiges Simulationstool zur Verfügung gestellt mit welchem ein einfaches leistungselektronisches Problem analysiert und gelöst werden soll.

Erläuterungen und Diskussion, Rechnen von Übungsbeispielen, Simulation von Konvertern

Voraussichtliche Termine 2023:

1. Termin: Mo 27.3; 16:00 - 19:30 Uhr (Online - TUWEL)

2. Termin: Do 30.3; 16:00 - 19:30 Uhr (Online - TUWEL)

3. Termin: Fr 31.3; 14:00 - 16:00 Uhr (Online - TUWEL)

4. Termin: Mo 17.4; 16:00 - 19:30 Uhr (Online - TUWEL)

5. Termin: Optional: gem. Fragestunde

mündlich sowie Abgabe einer Simulationsaufgabe/Projektarbeit

Grundkenntnisse der Leistungselektronik (z.B. durch Besuch der LVA 372.033 oder vergleichbar).