Regelung leistungselektronischer Systeme (RLS) - VL/ÜB

  • Typ: Vorlesung & Übung
  • Zielgruppe: Master
  • Semester: Sommersemester
  • Ort:

    Vorlesung & Übung: im SS2024 hybrid (Präsenz, Online-Stream und Aufzeichnungen). Die Präsenzveranstaltung findet im EAS-Hörsaal in Geb. 11.10 statt, die Zoom-Links werden im Ilias-Kurs veröffentlicht.
  • Zeit:

    Dienstags: 8:00 - 9:30 Uhr

    Freitags: 9:45 - 11:15 Uhr

    Termine VL/ÜB laut Plan im Ilias-Kurs
  • Beginn: 16.04.2024
  • Dozent:

    Dr.-Ing. Andreas Liske

    Übungsleiter: M.Sc. Stephan Göhner
  • SWS: 3+1
  • ECTS: 4,5 Vorlesung + 1,5 Übung
  • LVNr.: 2306337 (VL), 2306338 (Ü)
  • Prüfung:

    mündlich, nach Vereinbarung mit Dr.-Ing. Andreas Liske
  • Hinweis:

    Vorlesungswechsel REA --> RLS und SBD --> EREA:

    Die Vorlesung RLS ersetzt die bisherige Vorlesung "Regelung elektrischer Antriebe (REA)". Die Inhalte von REA werden in RLS zum Großteil ebenfalls behandelt, allerdings wird der Fokus etwas mehr in Richtung allgemeiner Modellbildung und Regelung von Stromrichtern und Regelung von Stromrichtern in Netzanwendungen verschoben. Die erweiterten Regelungsverfahren el. Maschinen aus REA werden daher in die Vorlesung "Echtzeitregelung elektrischer Antriebe (EREA)" verschoben. Diese wird erstmalig im WS22/23 stattfinden und ist gleichzeitig die Nachfolgevorlesung der bisherigen Vorlesung "Systemanalyse und Betriebsverhalten der Drehstrommaschine (SBD)".

     

    Voraussetzungen:

    Kenntnisse aus dem Kernfach "Elektrische Maschinen und Stromrichter"
    Kenntnisse aus "Hochleistungsstromrichter" und "Leistungselektronik" sind für das Verständnis sehr nützlich, aber nicht Voraussetzung.

     

    Festes Modellfach:

    Modell 6 Elektrische Antriebe und Leistungselektronik

     

    Wählbares Modellfach:

    Modell 1 Systemoptimierung

    Modell 2 Industrielle Informationssysteme

    Modell 4 Elektromobilität

    Modell 5 Regelungs- und Steuerungstechnik

    Modell 8 Information und Automation

    Modell 9 Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik

    Modell 18 Regenerative Energien

    Modell 23 Elektrische Energiesysteme und Energiewirtschaft
Links

Inhalt

Leistungselektronische Schaltungen durchdringen zunehmend alle Anwendungsbereiche der elektrischen Energietechnik. Dies reicht von der notwendigen Umformung der elektrischen Energie von dezentralen, regenerativen Energiequellen, über die Energieversorgungsnetze bis hin zu den Energieverbrauchern, wie beispielsweise die elektrische Antriebstechnik.

Qualitätssteigerung, Zuverlässigkeit und Energieeffizienz dieser leistungselektronischen Systeme werden maßgeblich durch eine schnelle, präzise und der Last angepassten Steuerung der elektrischen Energie erzielt.

In der Vorlesung werden die Regelverfahren vorgestellt, die eine hochdynamische Strom-, Spannungs-, Positions-, Drehzahl- oder Drehmomentregelung  ermöglichen. Die Anwendung der Verfahren und ihre Wirkung auf das Systemverhalten werden anhand von technisch relevanten Lösungen aus der Praxis besprochen. Hierbei dienen einphasige DC/DC-Steller, dreiphasige „Active Front End“, sowie Antriebslösungen mit Gleichstrommaschine, Synchronmaschine und Asynchronmaschine als praktische Lehrbeispiele.

Qualifikationsziele

Die Studierenden sind in der Lage, PI-Regler für Kaskadenregelungen in den typischen Anwendungen leistungselektronischer Systeme (Strom-, Spannungs- und Drehzahlregelkreise) auszulegen. Sie kennen Standardauslegungsmethoden (Betragsoptimum, symmetrisches Optimum) sowie das Frequenzkennlinienverfahren Sie wissen um die Notwendigkeit von Erweiterungen des Regelkreises um Vorsteuerung, Störgrößenaufschaltung und Anti-Windup-Maßnamen. Sie kennen die gängigen Methoden zur Modellbildung von leistungselektronischen Systemen, sowie von Gleichstrommaschine und Drehstrommaschinen. Die Studierenden kennen die Raumzeigerdarstellung und deren Anwendung in der Regelung von Umrichtern in Drehstromnetzen, sowie von Synchron- und Asynchronmaschinen. Sie beherrschen die Regelverfahren der rotorflussorientierten Regelung und kennen die üblichen Methoden zur Betriebsführung von Drehstrommaschinen (Feldschwächung, MTPA).

Organisatorisches

Übungen im Sommersemester 2024

Die Termine zu den Übungen und Vorlesungen dem Zeitplan zu entnehmen. Dieser steht zusammen mit allen anderen Unterlagen zur Vorlesung in dem verlinkten ILIAS-Kurs zur Verfügung.