Power Electronic Systems - Interactive curriculae of TU Ilmenau

The interactive curriculae provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the course catalogue.

Please note that this page is no longer updated. All modules and study plans from PO version 2021 onwards (Bachelor and Master study programs) are now available on the Campus Portal.

module properties Power Electronic Systems in degree program Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 ATTENTION: not offered anymore
module number	200556
examination number	2100898
department	Department of Electrical Engineering and Information Technology
ID of group	2161 (Power Electronics and Control)
module leader	Prof. Dr. Albrecht Gensior
term	summer term only
language	Deutsch
credit points	5
on-campus program (h)	56
self-study (h)	94
obligation	obligatory module
exam	oral examination performance, 30 minutes
details of the certificate
link to Moodle course	https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=1551
teacher	PD Dr.-Ing. habil. Ellinger, Thomas
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience	Grundlagen des ingenieurwissenschaftlichen Studiums
learning outcome	Das Spektrum der schaltungstechnischen Möglichkeiten der Stromrichtertechnik wird mit dem Fokus auf Typologien des mittleren bis hohen Leistungsbereiches erweitert. Die Studierenden sind nach der Vorlesung und dazu gehörigen Übungen in der Lage, komplexe leistungselektronische Schaltungen in natürlichen Koordinaten zu analysieren und gegebenenfalls in modale Koordinaten zu transformieren. Sie können das dynamische Verhalten der Regelstrecke in eine äquivalente Blockstruktur überführen. Dabei haben sie gelernt, die leistungselektronischen Stellglieder vorzugsweise als Mittelwertmodell zu betrachten, die eine für den Regelungszweck geeignete Stellgröße in das System einprägen. Basierend auf dem Streckenmodell können die Studierenden in der Praxis eine für den konkreten Anwendungsfall geeignete Reglerstruktur entwickeln.
content	Vollzieht den Übergang von der stationären Analyse des Leistungselektronischen Stellgliedes hin zur dynamischen Beeinflussung einer Regelstrecke. Ausgehend von der Blockstruktur der Regelstrecke erfolgt unter Einbeziehung des leistungselektronischen Stellgliedes (meist Mittelwertmodell) der Reglerstrukturentwurf. Die Übungen vertiefen den behandelten Stoff - sofern möglich - durch ein Bsp. mit Zahlenwertrechnung. Bei umfangreicheren Systemen erfolgt der Übergang zur simulativen Problemlösung. Matlab-Modelle zur Vertiefung der entsprechenden Themenkomplexe sind vorhanden. Gleichrichterschaltungen mit kapazitiver Glättung (stationärer Zustand, Lösung der dabei entstehenden transzendenten Gleichungen durch Fixpunktiteration - Bezug zur nichtlinearen. Elektrotechnik, Berechnung der Netzrückwirkungen, Einführung Elektroenergiequalität, Berechnung der Kenngrößen ) Power Factor Correction (PFC) zur Verbesserung der Netzrückwirkung (Notwendigkeit einer Regelung zur Steuerung des Hochsetzstellers, Analyse der Regelstrecke, nichtlineare Streckeneigenschaften, AP-Abhängigkeit der Streckeneigenwerte, Linearisierung um den Arbeitspunkt, lineares Eingangsgrößen-Streckenmodell, Kaskadenregelung) Koordinatentransformation von Mehrleitersystemen (jordanische Normalform von ZDGL's - Bezug zur Regelungstechnik, Modale Ersatzschaltbilder, Notwendigkeit der Transformation von Systemgrößen in d-q-Koordinaten. Modulationsarten (Unterschwingungsverfahren, Supersinusmodulation ,Vektormodulator, optimierte Pulsmuster, Mittelwertmodell für Reglerstruktursynthese) Netzstromregelung mit überlagerter Zwischenkreisspannungsregelung (Anwendung zur Netzanbindung regenerativer Energiequellen bzw. Energiespeicherlösungen, Streckenmodell in nat. Koordinaten, Transformation in modale Koordinaten, rot. Raumzeiger-ESB, Transformation in d-q-Koordinaten, Blockstruktur der (nichtlinearen Regelstrecke), Analyse der Streckeneigenschaften, Parallel- bzw. Serienentkopplungsregler, Netzstromvektorregelung - unterlagert, Zwischenkreisspannungsregler-überlagert, Kaskadenregelung, ordnungsreduziertes Modell, quasikontinuierlicher Entwurf) Inselnetzregelung ( Notwendigkeit, Einsatz,Systematischer Blockstrukturentwurf der Regelstrecke, Reglerstruktursynthese, Vektorstromregelung mit überlagertem Kondensatorspannungsregler, Nullkomponentenregler für vierphasige Spannungswechselrichter)
media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation	Skript Arbeitsblätter Simulationstools Anschauungsmaterial Laborversuche
literature / references	wird in der Veranstaltung bekannt gegeben
evaluation of teaching