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Grundlagen Energiesysteme

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Grundlagen Energiesysteme
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Elektrotechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2015
Code: DFBGE-076
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
3V+1U (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
4
Studiensemester: 6
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 03.11.2015]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

DFBGE-076 Elektrotechnik - Erneuerbare Energien und Systemtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2018 , 6. Semester, Pflichtfach
DFBGE-076 Elektrotechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2015 , 6. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 4 Creditpoints 120 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 75 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Stefan Winternheimer
Dozent/innen:
Prof. Dr.-Ing. Vlado Ostovic
Prof. Dr.-Ing. Stefan Winternheimer


[letzte Änderung 03.02.2016]
Lernziele:
Das Modul bereitet die Studierenden für den Einstieg in das Gebiet "Elektrische Maschinen und Antriebe" vor und ermöglicht den Überblick von wichtigsten Zusammenhängen in herkömmlichen elektrischen Maschinen.
Nach erfolgreichem Absolvieren dieses Faches kann die/der Studierende mit den Grundbegriffen der elektromechanischen Energiewandler, insbesondere mit stationären Betriebsverhalten der Asynchron-, Synchron- u. Gleichstrommaschinen konform umgehen. Er/sie ist in der Lage, den Lösungsweg für einfache Probleme auf dem Gebiet "Elektrische Maschinen" zu konzipieren und sie erfolgreich zu bewältigen.
Der Studierende hat nach erfolgreichem Abschluss der Lehrveranstaltung grundlegende Kenntnisse über Bedeutung, Aufbau und Struktur elektrischer Energieversorgungsnetze beginnend mit dem europäischen UCTE - Netz bis hin zum Installationsnetz im häuslichen Bereich. Am Beispiel des Betriebsmittels "Transformator" erlernt der Studierende die Bedeutung der Begriffe "Kurzschluss" und "Leerlauf" sowie deren Bedeutung für die Entwicklung numerischer Modellen der Betriebsmittel.


[letzte Änderung 03.11.2015]
Inhalt:
1. Allgemeine Betrachtungen
1.1 Energieformen in elektrischen Maschinen  
1.2 Bedingungen für dauerhafte elektromechanische Energieumwandlung in elektrischen
      Maschinen
1.3 Herkömmliche und spezielle Maschinentypen  
2. Kommutatormaschinen
2.1 Kommutator als mechanischer Umrichter  
2.2 Gleichstrom-Kommutatormaschinen: Bauformen und Schaltungen
2.3 Drehmoment- Drehzahl Kennlinien
2.4 Wechselstrom- Kommutatormaschinen
3. Synchronmaschinen
3.1 Anwendungen und Bauformen
3.2 Ersatzschaltbild, Zeigerdiagramme, Drehmoment- Polradwinkel Kennlinien
3.3 Starres Netz; Inselbetrieb
4. Asynchronmaschinen
4.1 Bauformen und Anwendungen
4.2 Energiebilanz, Ersatzschaltbild
4.3 Kondensatormotor, Asynchrongenerator
1. Drehstromsysteme
    Ein/Dreiphasensysteme, Leistung, Spannungshaltung, Stabiltiät, Leistungsübertragung
2. Elektrische Energieversorgungsnetze
    Netztopologien, Spannungsebenen, Teilnetze, Eigenbedarfsnetze, Verbundbetrieb
    Transportnetze, Verteilnetze
3. Transformatoren
    Wechsel/Drehstromtransformator, Schaltgruppen, Kernbauweise
    Zwei/Dreiwicklungstransformator, Ersatzschaltbild, Leerlauf/Kurzschlussimpedanz
    Leistungsaufnahme und Spannungsänderung bei Belastung, Spartransformatoren
    Stufenschalter, Parallelschaltung von Transformatoren
4. Methoden zur Berechnung stationärer, symmetrischer Netzzustände
    numerische Modell der Betriebsmittel, Anwendung der komplexen Wechselstromrechnung in
    ein-und mehrphasigen Netzen


[letzte Änderung 03.11.2015]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Präsentation, Tafel, Skript

[letzte Änderung 03.11.2015]
Literatur:
Ostovic, V.: Grundlagen der elektrischen Maschinen, Skript
Jäger, Rainer; Stein, Edgar: Leistungselektronik, 5. Auflage, VDE-Verlag, Berlin/Offenbach, 2000
Jäger, Rainer; Stein, Edgar: Übungen zur Leistungselektronik, VDE-Verlag, Berlin/Offenbach, 2001
Leonhard, Werner: Control of Electrical Drives, 2nd Edition, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, 1985
Riefenstahl, Ulrich: Elektrische Antriebstechnik, B.G. Teubner Verlag, Stuttgart, Leipzig, 2000
Schröder, Dierk: Elektrische Antriebe 2, Berlin, Heidelberg, 1995


[letzte Änderung 03.11.2015]
[Fri Jul 12 23:48:12 CEST 2024, CKEY=dge, BKEY=dfe, CID=DFBGE-076, LANGUAGE=de, DATE=12.07.2024]