Die Leistungselektronik befasst sich mit der Umformung der elektrischen Energie zwischen der Energiequelle und den elektrischen Verbrauchern. Beispielsweise muss die Gleichspannung einer Batterie zum Antrieb eines Elektrofahrzeugs in ein Drehstromsystem umgewandelt werden. Zurzeit finden etwa 70 % der elektrischen Energiewandlung mittels leistungselektronischer Geräte statt. Durch neue Technologien, beispielsweise erneuerbare Energien oder Brennstoffzellentechnik, gewinnt die Leistungselektronik zukünftig immer mehr an Bedeutung.
Versuche
Im Labor stehen die folgenden Versuche zur Verfügung:
Netzgeführte Gleichrichter in Brückenschaltung
- Vollgesteuerte Sechspuls-Brückenschaltung als Stellglied für Gleichstromantriebe
- Steuerkennlinien für ohmsche, induktive und Gegenspannungslast
- Verhalten auf der Netzseite, zündwinkelabhängige Blindleistung
- Leistungskenngrößen auf der Netz- und Lastseite
- Simulation des stromrichtergespeisten Antriebssystems mit SIMPLORER
Selbstgeführte Gleichspannungssteller
- Anwendung abschaltbarer Leistungshalbleiter (Power-MOSFET, IGBT)
- Grundschaltungen selbstgeführter Gleichspannungssteller (buck converter, boost converter)
- Potenzialfreie Messung in leistungselektronischen Schaltungen
- Schaltungsanalyse mit dem leistungselektronischen Simulationssystems SIMPLORER
Selbstgeführte Wechselrichter
- Anwendung abschaltbarer Leistungshalbleiter (Power-MOSFET, IGBT)
- Grundschaltung des Vierquadranten-Pulsstellers
- Funktionsweise des einphasigen Pulswechselrichters
- Modulationsverfahren für einphasige Pulswechselrichter
Frequenzumrichter
- Leistungselektronische Komponenten eines Frequenzumrichters
- Funktionsweise des dreiphasigen Pulswechselrichters
- Modulationsverfahren für dreiphasige Pulswechselrichter (Dreieck-Sinus-Modulation, Raumzeiger-Modulation, Dreieck-Rechteck-Modulation, Dreieck-Trapez-Modulation)
- Raumzeigerdarstellung eines 3-Phasen-Systems
- Rechnergestützte Analyse der Leistungskenngrößen
Brennstoffzellensystem
- Betriebsverhalten der PEM-Brennstoffzelle
- Gleichspannungswandler und Wechselrichter für Brennstoffzellensysteme
- Netzunabhängiges Brennstoffzellensystem für stationäre und mobile Applikationen
Photovoltaik-Lehrsystem
- Tages- und Jahresgang der Solarstrahlung
- Ausgangskennlinie eines Solarmoduls für verschiedene Einstrahlungen
- Maximum Power Point, MPP-Tracking
- Reihen- und Parallelschaltung von Solarmodulen
- Leistungselektronische Komponenten für Photovoltaik-Systeme
Solar-Wasserstoff-Speicherung
- Elektrolytische Wasserstofferzeugung aus Photovoltaik
- Energieflüsse bei der Solar-Wasserstoff-Erzeugung und Speicherung
- Leistung, Energie und Wirkungsgrad der Komponenten
- Steuerung und Regelung des Gesamtsystems
