Beschreibung

In der Vorlesung wird die elektrische und thermische Auslegung sowie die Dimensionierung von Stromrichtern der Antriebs- und Energietechnik vorgestellt und eingehend behandelt. Ausgehend vom Klemmenverhalten der verschiedenen Stromrichtertopologien werden die Wechselwirkungen mit anderen Systemkomponenten vorgestellt und bewertet.

Die Vorlesung gibt einen Überblick über mögliche Maßnahmen zur Verbesserung des Systemverhaltens und geht auf den Schutz von Stromrichterschaltungen ein.

Im Einzelnen werden folgende Themengebiete behandelt:

• Einleitung
• Netzgeführte Stromrichter unter idealisierten und realen Bedingungen sowie deren wichtigsten Anwendungen in der Energietechnik
• Selbstgeführte Multilevel-Stromrichter: Neutral Point Clamped Inverter, Floating Capacitor Inverter, Series Cell Inverter, Modular Multilevel Converter, Hybride Schaltungen, Modulationsverfahren
• Halbleiterbauelemente für netz- und selbstgeführte Stromrichter, Schutzeinrichtungen.
• Entwärmungskonzepte von Leistungshalbleitern und passiven Bau-elementen, Sperrschichttemperaturberechnungen
• Lastwechselfestigkeit von Leistungshalbleitern
• Kurzschlussstromauslegung für Netz- und Motorseite
• Schutzkonzepte
• Isolationskoordination, Normen
• Trafo, Netzanbindung
• Netz- und motorseitige Filter
• Kabelmodelle
• Wechselwirkung Umrichter, Maschine (Isolation, Lagerströme)
• Zuverlässigkeitsberechnungen
• ggf. Exkursion zu einem Stromrichterhersteller

Übung

Die Übung zu LSE findet an bestimmten Vorlesungsterminen an Stelle der Vorlesung statt. Die aktuellen Termine finden Sie im ILIAS-Kurs.

Übungsleitung: M.Sc. Rainer Pfeffer