Modulhandbuch Master Elektrotechnik und Informationstechnik

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1 Modulhandbuch Master Elektrotechnik und Informationstechnik rüfungsordnungsversion: 2014 ertiefung:eet Erstellt am: Mittwoch 27 November 2013 aus der O Datenbank der TU Ilmenau

2 Inhaltsverzeichnis Name des Moduls/Fachs 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Abschluss L Fachnr. Nichtlineare Elektrotechnik F 5 Nichtlineare Elektrotechnik L 30min rojektierungsseminar EET F 5 rojektierungsseminar EET L 30min Modellbildung und imulation in der Energietechnik F 5 Modellbildung und imulation in der Energietechnik L 30min Module aus Wahlkatalog Aktive Filter und Leistungsflussregelung in elektrischen Netzen Aktive Filter und Leistungsflussregelung in elektrischen Netzen Ausführung moderner, fossiler und regenerativer Kraftwerke Ausführung moderner, fossiler und regenerativer Kraftwerke F L 45min F L 120min Auslegung elektrischer Maschinen F Auslegung elektrischer Maschinen L 45min Auslegung leistungselektronischer chalter F Auslegung leistungselektronischer chalter L 30min Berechnung elektrischer Netze und Anlagen F ower upply ystems and ubstations L 45min Blitz- und Überspannungsschutz F Blitz- und Überspannungsschutz L 30min Dezentrale und zentrale Elektroenergieversorgung F Dezentrale und zentrale Elektroenergieversorgung L 30min Diagnostik in der elektrischen Energietechnik F Diagnostik in der elektrischen Energietechnik L 30min Elektrische Energiewandlung F Elektrische Energiewandlung L 30min Elektrotechnische Anlagen und Geräte F Elektrotechnische Geräte und Anlagen L 30min Hochspannungs- und Isolierstoffe F Hochspannungs- und Isolierstoffe L 30min Lichtbogen- und Kontaktphysik F Lichtbogen und Kontaktphysik L 45min

3 Magnetische Kreise in Energiewandlern F Magnetische Kreise in Energiewandlern L 30min Microcontroller- und ignalprozessortechnik F Microcontroller- und ignalprozesstechnik L 45min Modellbildung und imulation F Modellierung und imulation L 30min Netzdynamik, HGÜ und FACT F Netzdynamik, HGÜ und FACT L 30min Netzleittechnik und Energiemanagementsysteme F Netzleittechnik und Energiemanagementsysteme L 30min Numerische imulation in der Elektroprozesstechnik F Numerische imulation in der Elektroprozesstechnik L 30min chaltnetzteile /tromversorgungstechnik F chaltnetzteile / tromversorgungstechnik L 30min chutz elektrischer Netze und Anlagen F chutz elektrischer Netze und Anlagen L 30min Technik und chutz von N-Anlagen F Technik und chutz von N-Anlagen L 45min Technologie der chaltgeräte F Technologie der chaltgeräte L 45min Technologische tromversorgung F Technologische tromversorgung L 30min Transientenmesstechnik F Transientenmesstechnik L 30min Transiente orgänge in elektrischen Anlagen F Transiente orgänge in elektrischen Anlagen L 30min Wärme- und toffübertragung F Wärme- und toffübertragung L 30min Technisches Nebenfach MO 10 Technisches Nebenfach: tudienleistung 1 L Technisches Nebenfach: tudienleistung 2 L Nichttechnisches Nebenfach MO 10 Nichttechnisches Nebenfach: tudienleistung 1 L Nichttechnisches Nebenfach: tudienleistung 2 L Masterarbeit mit Kolloquium F 30

4 Kolloquium L 45min Masterarbeit MA

5 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Nichtlineare Elektrotechnik Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Hörer der Lehrveranstaltung können das erhalten technischer Bauelemente durch nichtlineare Modelle beschreiben besitzen grundsätzliche Kenntnisse der Approximation und Interpolation von Kennlinien zur geeigneten Beschreibung von Messkurven verfügen über Kenntnisse zur Berechnung von nichtlinearen Gleich- und Wechselstrom-Netzwerken besitzen Grundkenntnisse der Beschreibung des dynanmischen erhaltens elektrischer Netzwerke durch nichtlineare Differentialgleichungssysteme können die tabilität nichtlinearer elektrischer Netzwerke bewerten und Bifurkationsphänomene erkennen und zuordnen orraussetzungen für die Teilnahme Kenntnisse zur höheren Mathematik, Grundlagen der Elektrotechnik eite 5 von 103

6 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Nichtlineare Elektrotechnik Nichtlineare Elektrotechnik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 1342 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer W nach Fachsemester Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Inhalt Medienformen orlesungsfolien und Übungsaufgaben im pdf-format 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Fachkompetenz: Naturwissenschaftliche und angewandte Grundlagen der nichtlinearen Elektrotechnik, Einbindung des angewandten Grundlagenwissens in die Bewertung technischer Aufgabenstellungen Methodenkompetenz: ystematische Anwendung von Methoden zur Behandlung nichtlinearer robleme der Elektrotechnik, ystematisches Erschließen und Nutzen des Fachwissens, Erweiterung des Abstraktionsvermögens ystemkompetenz: Fachübergreifendes systemorientiertes Denken ozialkompetenz: Lernvermögen, Mobilität, Flexibilität, Kommunikation Mathematik, Grundlagen der Elektrotechnik, Lineare Netzwerktheorie Einführung in die nichtlineare Netzwerktheorie: Grundelemente, Modulierung nichtlinearer Zweipol- und Dreipol-Elemente; Approximation und Interpolation von Zweipol-Kennlinien; Analyse resistiver Netzwerke: mathematische Modellierung, Lösungsmethoden, nichtlineare Wechselstromnetzwerke; Dynamische RLC-Netzwerke: Topologische Analysetechnik, Lösung nichtlinearer Differentialgleichungssysteme, tabilität stationärer Lösungen, Bifurkationsphänomene, Chaos, Rauschen in nichtlinearen Netzwerken Literatur [1] hilippow, E.: Nichtlineare Elektrotechnik. Akademische erlagsgesellschaft Leipzig, 1971 [2] Chua, L.O.;Desoer, Ch.; Kuh, E.: Linear and Nonlinear Circuits. Mc Graw Hill, 1987 [3] Hasler, M.; Neiryck, J.: Nonlinear Circuits. Artech House Inc., 1986 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2117 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Informatik 2010 eite 6 von 103

7 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET eite 7 von 103

8 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: rojektierungsseminar EET Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Dirk Westermann Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Kennenlernen - Wissenschaftliches Arbeiten Erwerb von Kompetenzen - elbstständiges lösen eines speziellen wissenschaftlichen roblems der gewählten ertiefungsrichtung orraussetzungen für die Teilnahme Grundkenntnisse elektrische Energiesysteme und vertiefende Kenntnisse in der gewählten ertiefungsrichtung eite 8 von 103

9 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: rojektierungsseminar EET rojektierungsseminar EET Fachabschluss: rüfungsleistung generiert 30 min prache: Deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Dirk Westermann Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Kennenlernen - Wissenschaftliches Arbeiten Erwerb von Kompetenzen - elbstständiges lösen eines speziellen wissenschaftlichen roblems der gewählten ertiefungsrichtung orkenntnisse Grundkenntnisse elektrische Energiesysteme und vertiefende Kenntnisse in der gewählten ertiefungsrichtung Inhalt Ausgewählt aus aktuellen Forschungsgebieten der gewählten pezialisierung Medienformen C Literatur Entsprechend der aktuellen Forschungsschwerpunkte und gewählter ertiefungsrichtung flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Generierte Noten 2164 verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung ET eite 9 von 103

10 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Modellbildung und imulation in der Energietechnik Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Dirk Westermann Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Erwerb von Kompetenzen - imulationssprachen und -systeme - Erstellung und rogrammierung von imulationen orraussetzungen für die Teilnahme Erfolgreicher Abschluss aller Grundlagenfächer des tudiengangs ECE chriftliche Arbeit und mündliche erteidigung eite 10 von 103

11 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Modellbildung und imulation in der Energietechnik Modellbildung und imulation in der Energietechnik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Dirk Westermann W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen Erwerb von Kompetenzen - imulationssprachen und -systeme - Erstellung und rogrammierung von imulationen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:unbekannt Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F 2164 orkenntnisse Erfolgreicher Abschluss aller Grundlagenfächer des tudiengangs ECE Inhalt - ystembeschreibung - Analoge und digitale imulation - Objektorientierte imulation Medienformen Folien Tafelbilder Literatur [1] Milano, F. ower ystem Modelling and cripting [2] MATLAB The Language of Technical Computing, The MathWorks, Inc., Natick, Massachusetts, 2000 [3] MATLAB Control ystem Toolbox, The MathWorks, Inc., Natick, Massachusetts, 2000 [4] imulink Writing -Functions, The MathWorks, Inc., Natick, Massachusetts, 2002 [5] MATLAB Optimization Toolbox, Users's Guide, The MathWorks, Inc., Natick, Massachusetts, 2000 chriftliche Arbeit und mündliche erteidigung verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET eite 11 von 103

12 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Aktive Filter und Leistungsflussregelung in elektrischen Netzen Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Jürgen etzoldt Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden sind in der Lage, die elektrischen Netze und erbraucher zu analysieren und die richtigen Maßnahmen zur erbesserung oder Absicherung der Energiequalität des Netzknotenpunktes zu ermitteln und die geeigneten chaltungen zur erbesserung der Eigenschaften auszuwählen. ie können bei erbrauchern geeignete, netzrückwirkungsarme einphasige und dreiphasige tromversorgungen einsetzen. ie sind fähig, bei vorhandenen elektrischen Netzen aktive Filter zu projektieren, auszulegen und in Betrieb zu setzen. ie sind in der Lage, die Möglichkeiten zur erbesserung der Energiequalität einzuschätzen und die geeigenten Filtertopologien auszuwählen. ie können bei Notwendigkeit sehr große ysteme simulieren, diese analysieren, um optimale trukturen und arameter zu finden. orraussetzungen für die Teilnahme - Grundlagen der Leistungselektronik - Grundkenntnisse zum imulationssystem Matlab/imulink - mündliche rüfungsleistung, 45 Minuten eite 12 von 103

13 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Aktive Filter und Leistungsflussregelung in elektrischen Netzen Aktive Filter und Leistungsflussregelung in elektrischen Netzen Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 45 min prache: Deutsch Fachnummer: 5502 Fachverantwortlich: Dr.-Ing. Jürgen Büttner rüfungsnummer: Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sind in der Lage, die elektrischen Netze und erbraucher zu analysieren und die richtigen Maßnahmen zur erbesserung oder Absicherung der Energiequalität des Netzknotenpunktes zu ermitteln und die geeigneten chaltungen zur erbesserung der Eigenschaften auszuwählen. ie können bei erbrauchern geeignete, netzrückwirkungsarme einphasige und dreiphasige tromversorgungen einsetzen. ie sind fähig, bei vorhandenen elektrischen Netzen aktive Filter zu projektieren, auszulegen und in Betrieb zu setzen. ie sind in der Lage, die Möglichkeiten zur erbesserung der Energiequalität einzuschätzen und die geeigenten Filtertopologien auszuwählen. ie können bei Notwendigkeit sehr große ysteme simulieren, diese analysieren, um optimale trukturen und arameter zu finden. orkenntnisse - Grundlagen der Leistungselektronik - Grundkenntnisse zum imulationssystem Matlab/imulink Inhalt - Netzrückwirkung von Gleichrichterschaltungen - Filterkreise am Netzanschlusspunkt - ower Factor Correction (FC)- Methoden am einphasigen Netz am Drehstromnetz - aktive Filter zur Oberschwingungskompensation arallelfilter (shunt active Filter) Reihenfilter (series active Filter) Hybridfilter (hybrid active Filter) - Energetische Betrachtungen des Zusammenwirkens des leistungselektronischen tellgliedes mit dem elektrischen Netz - Anforderungen an die teuerung und Regelung - einsetzbare Komponenten (technische Umsetzung) - Netzausfallerkennung - imulation des Gesamtsystems - robleme der elektromagnetischen erträglichkeit Medienformen Arbeitsblätter, imulationsmodelle, Rechnerübung, Exkursion, rojektarbeit Literatur - Tagungsbände der bekannten internationalen Leistungselektroniktagungen des IEEE - IEEE-Zeitschriften "Transactions on ower Electronics", "Transactions on Industrial Applications" flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2161 verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 eite 13 von 103

14 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 ertiefung ET Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ET Master Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ET Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung ET eite 14 von 103

15 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Ausführung moderner, fossiler und regenerativer Kraftwerke Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Frank Berger Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden sind fähig, ausgehend von den physikalischen orgängen und dem Wirkprinzip, die komplexen orgänge und Kreisprozesse in modernen regenerativen wie fossilen thermischen Kraftwerken und nichtthermischen Energiewandlungsanlagen (Wasserkraft, hotovoltaik, Windkraft, Biomasse) zu beschreiben, zu analysieren und für technische Ausführungen zu dimensionieren. Die tudierenden sind vertraut mit den nichtkonventionellen und innovativen Techniken der Elektroenergiebereitstellung. ie bewerten die umweltspezifischen Belastungen durch Energieanlagen und entwerfen Techniken zur Minderung, ermeidung und Nutzanwendung von Emissionen sowie Abprodukten aus Kraftwerken. ie sind fähig, für verschiedenste Techniken selbstständig den Zusammenhang von rationeller Energienutzung und minimaler chädigung und Inanspruchnahme von Umwelt herauszuarbeiten, Konflikte aufzuzeigen und chlussfolgerungen abzuleiten und Lösungsvorschläge offensiv zu unterbreiten. Thematisch zugeordnete eminaraufgaben werden mit physikalischen, technischen, technologischen, energetischen sowie elektrischen Inhalten detailliert zur Wissensfestigung gestaltet. orraussetzungen für die Teilnahme Grundlagen der fossilen und regenerativen Kraftwerke, Energiewandlung und regenerative Energien, Thermodynamik eite 15 von 103

16 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Ausführung moderner, fossiler und regenerativer Kraftwerke Ausführung moderner, fossiler und regenerativer Kraftwerke Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 120 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Frank Berger Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sind fähig, ausgehend von den physikalischen orgängen und Wirkprinzipien, die komplexen orgänge und Kreisprozesse in modernen regenerativen, wie fossilen thermischen Kraftwerken und nichtthermischen Energiewandlungsanlagen (Wasserkraft, hotovoltaik, Windkraft, Biomasse) zu beschreiben, zu analysieren und für technische Ausführungen zu dimensionieren. Die tudierenden sind vertraut mit den nichtkonventionellen und innovativen Techniken der Elektroenergiebereitstellung. ie bewerten die umweltspezifischen Belastungen durch Energieanlagen und entwerfen Techniken zur Minderung, ermeidung und Nutzanwendung von Emissioinen sowie Abprodukten aus Kraftwerken. ie sind fähig für verschiedenste Techniken selbstständig den Zusammenhang von rationeller Energienutzung und minimaler chädigung und Inanspruchnahme von der Umwelt herauszuarbeiten, Konflikte aufzuzeigen und chlussfolgerungen abzuleiten und Lösungsvorschläge offensiv zu unterbreiten. Thematisch zugeordnete eminaraufgaben werden mit physialischen, technischen, technologischen, energetischen sowie elektrischen Inhalten zur Wissensfestigung detailliert gestaltet. orkenntnisse Energiewandlung und regenerative Energien, Thermodynamik, Grundlagen der fossilen und regenerativen elektrischen Kraftwerke Inhalt Elektroenergieanlagen regenerativer Energien, moderne fossile thermische Kraftwerke mit hoher Brennstoffausnutzung und geringen Emissionen, Kernkraftwerke, Fusionskraftwerk, umweltspezifische Belastungen durch Energieanlagen, Elektrotechnische Anlagen in Kraftwerken Medienformen Tafel, Kreide, Overhead, Beamer, Filmsequenzen zu technischen Analgen, rozessen und physikalischen orgängen, kripte, Gesetze, erordnungen, orschriften Literatur F. Noack: Einführung in die Elektrische Energietechnik, Carl-Hanser-erlag, 2003 N.. Khartchenko: Umweltschonende Energietechnik, Kamprath-Reihe, ogel-fachbuch-erlag, Würzburg, 1997 Heinloth, K.: Die Energiefrage, ieweg-handbuch Knies, W.; chierack, W.: Elektrische Anlagentechnik, Hanser-erlag, München trauß, K.: Kraftwerkstechnik, pringer erlag, eite 16 von 103

17 verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung ET eite 17 von 103

18 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Auslegung elektrischer Maschinen Modulnummer: Modulverantwortlich: Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse In dem Modul Auslegung elektrischer Maschinen wenden die tudenten ihre Kenntnisse über die Elektrotechnik, des Maschinenbaus und der Werkstoffe an. ie haben umfassende Kenntnisse über den Aufbau und die Wirkungsweise der elektromechanischen Energiewandler und verstehen die Zusammenhänge und Besonderheiten im Bezug auf die Dimensionierung und Auslegung umzusetzen. Auf dieser Basis sind sie in der Lage, die roblematik elektromotorisch betriebener Geräte zu erfassen und die Anforderungen gerätespezifisch umzusetzen. Ihre Kenntnisse über die Zusammenhänge des elektromechanischen Energieumsatzes und der thermischen erhältnisse ermöglichen es ihnen, Erstauslegungen vorzunehmen, chwächen von bestehenden Konzepten zu erkennen und an der Weiterentwicklung zu arbeiten. Die Fähigkeiten im Zusammenhang mit der Analyse des Anwendungsfalls und mit der Anpassung des Motors an konstruktive Gegebenheiten des Einbauortes versetzen die tudenten in die Lage, konstruktiv und theoretisch wirksam zu werden. orraussetzungen für die Teilnahme orausgesetzt werden die im Grundstudium erworbenen Kenntnisse der Mathematik, Experimentalphysik und Mechanik. Eine Übersicht der Maschinenelemente und darüber hinaus Fertigkeiten im technischen Zeichnen und Konstruieren von Maschinenbauteilen erleichtern das erständnis für die Ausführung realer Energiewandler und die zu erfüllenden die Anforderungen. Es sind Kenntnisse zu den Grundlagen elektrischer Maschinen erforderlich. eite 18 von 103

19 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Auslegung elektrischer Maschinen Auslegung elektrischer Maschinen Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 45 min prache: Deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Dr.-Ing. habil. Andreas Möckel W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F In der Lehrveranstaltung Auslegung elektrischer Maschinen wenden die tudenten ihre Kenntnisse über die Elektrotechnik, des Maschinenbaus und der Werkstoffe an. ie haben umfassende Kenntnisse über den Aufbau und die Wirkungsweise der elektromechanischen Energiewandler und verstehen die Zusammenhänge und Besonderheiten im Bezug auf die Dimensionierung und Auslegung umzusetzen. Auf dieser Basis sind sie in der Lage, die roblematik elektromotorisch betriebener Geräte zu erfassen und die Anforderungen gerätespezifisch umzusetzen. Ihre Kenntnisse über die Zusammenhänge des elektromechanischen Energieumsatzes und der thermischen erhältnisse ermöglichen es ihnen, Erstauslegungen vorzunehmen, chwächen von bestehenden Konzepten zu erkennen und an der Weiterentwicklung zu arbeiten. Die Fähigkeiten im Zusammenhang mit der Analyse des Anwendungsfalls und mit der Anpassung des Motors an konstruktive Gegebenheiten des Einbauortes versetzen die tudenten in die Lage, konstruktiv und theoretisch wirksam zu werden. orausgesetzt werden die im Grundstudium erworbenen Kenntnisse der Mathematik, Experimentalphysik und Mechanik. Eine Übersicht der Maschinenelemente und darüber hinaus Fertigkeiten im technischen Zeichnen und Konstruieren von Maschinenbauteilen erleichtern das erständnis für die Ausführung realer Energiewandler und die zu erfüllenden die Anforderungen. Es sind Kenntnisse zu den Grundlagen elektrischer Maschinen erforderlich Inhalt Ausgangsgrößen, Randbedingungen und prinzipieller Weg für den Entwurf und die Berechnung elektrischer Maschinen Zusammenhang Nenndaten und Abmessungen Induktion und tromdichte Erwärmung Randbedingungen zur Optimierung (Kosten, Trägheitsmoment, Bauvolumen, Einbaubedingungen, erluste, Wirkungsgrad) rinzipieller Entwurfsgang Entwurfsgleichung und pezifizierung auf Gleichstrommaschine, Asynchronmaschine, Asynchronmaschine Hauptelemente und Abmessungen Aufbau und Bezeichnung allgemein Besonderheiten bei Gleichstrommaschine, Asynchronmaschine, Asynchronmaschine Hinweise auf robleme bei Einzelelementen (Längen-/ Durchmesserverhältnis, Zahnbreite und -höhe, Feldausbildung, etc.) eite 19 von 103

20 Magnetischer Kreis Grundlagen / Theorie Luftspaltfelder, Nutungseinflüsse magnetischer pannungsabfall im Luftspaltfeld (mit und ohne Zahnentlastung) Hinweise auf ideelle Größen und Feldaufbau (olbedeckungsfaktor, Carterscher Faktor, ideelle Länge, ideeller Luftspalt,..) ermanentmagneterregung (reversibel, irreversibel..) Einsatz von Rechentechnik Einführung in Berechnung mit Finite Elemente Methode raktische Berechnungsbeispiele mit oftware Medienformen Übungsaufgaben, gedruckte orlesungsmanuskripte criptum / Training Literatur G. Müller: Elektrische Maschinen, Grundlagen elektrischer Maschinen, CH erlagsgesellschaft; K. ogt, Berechnung elektrischer Maschinen, erlag Technik; orlesungsmanuskript verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET eite 20 von 103

21 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Auslegung leistungselektronischer chalter Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Tobias Reimann Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden sind in der Lage, leistungselektronische Bauelemente für die Applikation sachgerecht auszuwählen und einzusetzen. ie kennen die wesentlichsten Eigenschaften der Bauelemente. ie sind fähig, die optimalen erfahren zur Ansteuerung und zum chutz anzuwenden. ie können das thermische ystem beurteilen, erlustleistungen abschätzen und Kühlsysteme auslegen. ie kennen die Besonderheiten der Bauelemente bei Reihen- und arallelschaltungen sowie in Z/ZC-Applikationen. orraussetzungen für die Teilnahme - Grundlagen der Leistungselektronik - Grundlagen elekronischer Bauelemente keine eite 21 von 103

22 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Auslegung leistungselektronischer chalter Auslegung leistungselektronischer chalter Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Tobias Reimann W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse - Grundlagen der Leistungselektronik Basics of ower Electronics - Grundlagen elekronischer Bauelemente Basics of emiconductor Devices flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sind in der Lage, leistungselektronische Bauelemente für die Applikation sachgerecht auszuwählen und einzusetzen. ie kennen die wesentlichsten Eigenschaften der Bauelemente. ie sind fähig, die optimalen erfahren zur Ansteuerung und zum chutz anzuwenden. ie können das thermische ystem beurteilen, erlustleistungen abschätzen und Kühlsysteme auslegen. ie kennen die Besonderheiten der Bauelemente bei Reihen- und arallelschaltungen sowie in Z/ZC-Applikationen. The students are able to choose correctly power semiconductor devices for different typical applications. They should know the static and dynamic characteristics of state-of-the-art power switches. They are able to apply optimised control and protection technologies.they would be able to calculate the power losses and to design the cooling system.they will be familiar with the behaviour in parallel and series connection as well as in Z/ZC application Inhalt - Überblick zu Leistungshalbleiterbauelementen - Grundlagen des chaltens und der Kommutierung - Aufbau, statisches und dynamisches erhalten von Leistungshalbleiterbauelementen - Datenblätter von Leistungshalbleiterbauelementen - Auslegung leistungselektronischer chalter - Ansteuerung und chutz - erfahren der Übertragung von Informationen und Hilfsenergie - arianten der Zustandserkennung von chaltern - erluste in leistungselektronischen chaltern - Temperatur und Kühlung - Aufbau und erbindungstechnik, Zuverlässigkeit, ystemintegration - arallelschaltung, Reihenschaltung - Eigenschaften als Z und ZC - overview power semiconductor devices eite 22 von 103

23 - basics of switching and commutation - structure, static and dynamic behaviour of power semiconductor devices - data sheets - design of power electronic switches - gate drive and protection - auxiliary power supply and control signal transmission techniques - status detection of switches - power losses, temperature calculation, cooling - packaging, reliability, system integration - parallel and series connection - behaviour under Z and ZC conditions Medienformen kript, Datenblätter, Laborversuche, Bücher, Internet script, data sheets, lab demonstration, books, internet Literatur A. Wintrich: Applikationshandbuch Leistungshalbleiter IBN (2010) A. Wintrich: Application Manualower emiconductors IBN (2011) A. olke: IGBT Modules: Technologies, Driver and Application IBN (2012) B.J. Baliga: Fundamentals of ower emiconductor Devices IBN (2008) J. Lutz: Halbleiter-Leistungsbauelemente: hysik, Eigenschaften, Zuverlässigkeit IBN (2006) J. Lutz: emiconductor ower Devices: hysics, Characteristics, Reliability IBN (2011) keine verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EWT eite 23 von 103

24 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Berechnung elektrischer Netze und Anlagen Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Dirk Westermann Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Kennenlernen - wichtiger Berechnungsverfahren zur lanung und Gestaltung elektrischer Anlagen und Netze - der trom- und pannungsverhältnisse bei Ausgleichs-, chalt-, Resonanz- und Fehlervorgängen - der Kurzschlussstromkenngrößen und deren Bestimmung - der tandardverfahren der Kurzschlussstromberechnung - der Massnahmen zur Beherrschung der Kurzschlussströme in elektrischen Netzen Erwerb von Kompetenzen - zur Ermittlung der trom- und pannungsbeanspruchungen für die lanung und Gestaltung elektrischer Netze und Anlagen - zur praktischen Durchführung von Kurzschlussstromberechnungen orraussetzungen für die Teilnahme Energiesysteme 1 eite 24 von 103

25 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Berechnung elektrischer Netze und Anlagen ower upply ystems and ubstations Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 45 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch Fachnummer: 5894 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Dirk Westermann W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden kennen - Die Grundstrukturen elektrischer Netze, Netzarten und Netzformen - Die Besonderheiten des Netzaufbaus in den verschiedenen pannungsebenen - Die pezifika von Industrienetzen und tadtnetzen - Die Arten und Ausführung der ternpunkterdung - Aufbau und Gestaltung von tationen und chaltanlagen, Grundschaltungen - Den Aufbau von Umspannwerken (UW) und vereinfachten UW - Die trom- und pannungsverhältnisse bei unterschiedlichen Fehlern - Die Kurzschlussstrombeanspruchungen in elektrischen Anlagen - Möglichkeiten der Kurzschlussstrombegrenzung - lanungs- und Gestaltungsgesichtspunkte für elektrische Anlagen Die tudierenden lernen - Die Grundzüge der lanung, Bemessung und Auswahl elektrischer Anlagen und Betriebsmittel - Die Bemessung von ternpunktimpedanzen - Die Berechnung von Ausgleichsvorgängen in Drehstromsystemen - Die Berechnung der Kurzschlussströme - Auslegung von tationen The students know - The principle structures of electric power systems, types and forms of networks - The specific network structure in different voltage ranges - The characteristics of industrial and utility power supply - The types and methods of transformer neutral earthing - Construction and planning of substations and switchgear assemblies, basic electrical design forms - The construction of full-equipped substations and simplified substations - The voltage and current conditions of different fault types - The short-circuit current stresses of electric plant installations - The ways of short-circuit limitation. The students learn - The principles of planning, dimensioning and selecting electric plants and equipment - The dimensioning of neutral earthing impedances - The calculation of transient processes in three-phase systems - The short-circuit calculation - lanning of substations 2164 eite 25 von 103

26 orkenntnisse Grundlagen der Elektrotechnik, Grundlagen der elektrischen Energietechnik Fundamentals of electrical engineering, fundamentals of electrical power engineering Inhalt - Aufbau und Gestaltung elektrischer Netze, Besonderheiten von Industrienetzen, Anschlussnetze elektrotechnologischer Anlagen - ternpunktbehandlung - Gestaltung von Freileitungs- und Kabelanlagen - Aufbau und Gestaltung von tationen und chaltanlagen, Gestaltungsprämissen, Grundschaltungen, Umspannwerke, Bauformen im H-, M- und N-Bereich) - Kurzschlussstrombeanspruchungen und begrenzung - Fehlervorgänge und Kurzschlussstromberechnung - Kurzschlussschutz, Erdschlussschutz - tructure and planning of electric power networks, specifics of industrial power supply networks, supply systems of electrotechnique plants - Transformer neutral earthing - lanning of overhead lines and cable systems - Construction and planning of sub-stations and switchgear assemblies, design premises, fundamental electrical lay-out, sub stations, design forms in the H, M and L range) - hort-circuit current stresses and limitation - Fault processes and short-circuit current calculation - hort-circuit current protection, earth fault protection Medienformen Bildmaterial, Arbeitsblätter ictures, Worksheets Literatur [1] ABB Taschenbuch chaltanlagen. Cornelson- erlag Düsseldorf, Bielefeld, 9. Auflage, 1992 [2] Böhme, H.: Mittelspannungsschaltanlagen. erlag Technik Berlin und München, 1998 [3] Oswald, B.; Oeding, D.: Elektrische Kraftwerke und Netze. pringer-erlag Berlin Heidelberg New York, 6. Auflage, 2004 [4] Heuck, K.; Dettmann, K.-D.: Elektrische Energieversorgung. ieweg -erlag Wiesbaden, 2002 [5] Balzer, G.; Nelles, D.; Tuttas;C.: Kurzschlußstromberechnung nach DE DE-erlag Berlin und Offenbach, 2001 [6] Oswald, B.: Netzberechnung. DE-erlag Berlin und Offenbach 1997 Herold, G.: [7] Grundlagen der elektrischen Energieversorgung, Teubner erlag tuttgart Teil 1-3 chlabbach, J.: Elekrische Energieversorgung. DE-erlag, 2003 verwendet in folgenden tudiengängen Master Electrical ower and Control Engineering 2008 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET eite 26 von 103

27 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Blitz- und Überspannungsschutz Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof Dr. Michael Rock Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden können das richtige erhalten bei Gewitter, die Effekte von Blitzentladungen und die Arbeitsweise von chutzeinrichtungen beschreiben sowie Anlagen und Komponenten hinsichtlich des Blitz- und Überspannungsschutzes analysieren, grob dimensionieren und bewerten. Die tudierenden kennen die grundlegende Ausführung von Einrichtungen zum Blitzschutz und von Blitzschutzanlagen sowie von Überspannungsschutzgeräten und -systemen (Nieder- und Hochspannungsbereich) und verstehen deren Funktionsweise. Die tudierenden sind in der Lage die mechanischen, thermischen und elektromagnetischen Wirkungen von Blitzströmen zu berechnen oder abzuschätzen. Grundlegend kennen die tudierenden den Aufbau und die Funktionsweise von Einrichtungen zur Nachbildung von elektrischen Blitzgrößen im Labor. orraussetzungen für die Teilnahme Elektrotechnik und elektrische Energietechnik auf dem Niveau eines Ingenieurstudienganges (Bc.), Grundkenntnisse: Elektrotechnische Geräte, Hochspannungstechnik, Elektrische Netze, Elektrische Energiesysteme eite 27 von 103

28 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Blitz- und Überspannungsschutz Blitz- und Überspannungsschutz Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof Dr. Michael Rock W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen Turnus:ommersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden können das richtige erhalten bei Gewitter, die Effekte von Blitzentladungen und die Arbeitsweise von chutzeinrichtungen beschreiben sowie Anlagen und Komponenten hinsichtlich des Blitz- und Überspannungsschutzes analysieren, grob dimensionieren und bewerten. Die tudierenden kennen die grundlegende Ausführung von Einrichtungen zum Blitzschutz und von Blitzschutzanlagen sowie von Überspannungsschutzgeräten und -systemen (Nieder- und Hochspannungsbereich) und verstehen deren Funktionsweise. Die tudierenden sind in der Lage die mechanischen, thermischen und elektromagnetischen Wirkungen von Blitzströmen zu berechnen oder abzuschätzen. Grundlegend kennen die tudierenden den Aufbau und die Funktionsweise von Einrichtungen zur Nachbildung von elektrischen Blitzgrößen im Labor. orkenntnisse Elektrotechnik und elektrische Energietechnik auf dem Niveau eines Ingenieurstudienganges (Bc); Grundkenntnisse: Elektrotechnische Geräte, Hochspannungstechnik, Elektrische Netze, Elektrische Energiesysteme Inhalt Geschichte von Blitzschutz und Blitzforschung, Entstehung von Gewittern, Einteilung und Ablauf von Blitzentladungen, Kennwerte und Bedrohungsparameter, grundsätzliche Blitzstromwirkungen, Elektromagnetisches Feld der Blitzentladung, Äußerer Blitzschutz (Fanganordnungen, Ableitung, Erdung), Innerer Blitzschutz (Blitzschutzpotentialausgleich, Trennungsabstände), Blitzschutzzonenkonzept, Überspannungsschutz, Laborsimulation von Blitzströmen und rüfverfahren, Richtlinien und Normen zum Blitz- und Überspannungsschutz Medienformen oweroint-räsentationen; Folien; Tafel und Kreide; Anschauungsobjekte; Demonstrationsversuche; Bereitstellung von räsentationen und Folien Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: Noack, F.: Einführung in die elektrische Energietechnik, Hanser Fachbuchverlag, Fachbuchverlag Leipzig, 2002 Hasse,.; Wiesinger, J.; Zischank, W.: Handbuch für Blitzschutz und Erdung, 5. Auflage, flaum erlag, München, 2006 Heidler, F.; timper, K.: Blitz und Blitzschutz, DE erlag, Berlin, Offenbach, 2009 Rakov,.A.; Uman, M.A.: Lightning, hysics and Effects, Cambridge University ress, Cambridge, 2005 Baatz, H.: Mechanismus der Gewitter und Blitze, DE erlag, 1985 Hasse,.; Landers, E.U.; Wiesinger, J.; Zahlmann,.: EM Blitzschutz von elektrischen und elektronischen ystemen in baulichen Anlagen, DE-erlag, Berlin, Offenbach, 2007 Raab,.: Überspannungsschutz in erbraucheranlagen: Auswahl, Errichtung, rüfung, HU-MEDIEN, erlag Technik, 2169 eite 28 von 103

29 Berlin, 2003 tandler, R.B.: rotection of Electronic Circuits from Overvoltages, Dover ublications, Mineola, 2002, John Wiley & ons, New York, 1989 Küchler, A.: Hochspannungstechnik, pringer-erlag, Heidelberg, 2009 verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET eite 29 von 103

30 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Dezentrale und zentrale Elektroenergieversorgung Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Dirk Westermann Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Kennenlernen - des Aufbaus von Energieversorgungssystemen und der verschiedenen Formen von tromnetzen - der Unterschiede zwischen dezentraler und zentraler Energieversorgung (Lastflüsse, pannungsverteilung) - der Arten der ternpunktbehandlung und Erdung - der praktisch relevanten regenerativen Energiequellen und Arten dezentraler Erzeugungsanlagen - Anforderungen und Regeln der Netzintegration dezentraler Erzeugungsanlagen - der Besonderheiten von Hochstromanlagen Erwerb von Kompetenzen - zur Wahl der ternpunkterdung in elektrischen Netzen - zur Auswahl und Auslegung der Einrichtungen zur Blindleistungskompensation - zur Erstellung von Anschlusskonzepten für dezentrale Erzeugungsanlagen - zur Gestaltung von Hochstromanlagen orraussetzungen für die Teilnahme Grundlagen der Elektrotechnik, Grundlagen der elektrischen Energietechnik eite 30 von 103

31 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Dezentrale und zentrale Elektroenergieversorgung Dezentrale und zentrale Elektroenergieversorgung Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Dirk Westermann W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen Turnus:Wintersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Kennenlernen - des Aufbaus von Energieversorgungssystemen und der verschiedenen Formen von tromnetzen - der Unterschiede zwischen dezentraler und zentraler Energieversorgung (Lastflüsse, pannungsverteilung) - der Arten der ternpunktbehandlung und Erdung - der praktisch relevanten regenerativen Energiequellen und Arten dezentraler Erzeugungsanlagen - Anforderungen und Regeln der Netzintegration dezentraler Erzeugungsanlagen - der Besonderheiten von Hochstromanlagen Erwerb von Kompetenzen - zur Wahl der ternpunkterdung in elektrischen Netzen - zur Auswahl und Auslegung der Einrichtungen zur Blindleistungskompensation - zur Erstellung von Anschlusskonzepten für dezentrale Erzeugungsanlagen - zur Gestaltung von Hochstromanlagen orkenntnisse Grundlagen der Elektrotechnik, Grundlagen der elektrischen Energietechnik Inhalt - Dezentrale und zentrale Elektroenergieversorgung - Aufbau und Gestaltung elektrischer tromnetze - ternpunktbehandlung und Erdung in elektrischen Netzen - Blindleistungskompensation - Dezentrale Erzeugung - Regenerative Energiequellen und dezentrale Erzeugungsanlagen; Kraft-Wärmekopplung, Blockheizkraftwerke, Biomassekraftwerke, Brennstoffzellen; Windenergie und Windenergieanlagen; olarenergie- und hotovoltaikanlagen; Wasserkraftnutzung, Geothermie - Dezentrale ersorgungs- und Managementsysteme, Einbindung/ Netzintegration dezentraler Erzeugung - Hochstromanlagen, tromversorgung von Hochstromtechnologien Medienformen ower-oint-räsentation Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: [1] Crastan,. Elektrische Energieversorgung 2. pringer erlag Berlin, Heidelberg, New York, eite 31 von 103

32 [2] chwab, A.J.: Elektroenergiesysteme. pringer erlag (springer.de), 2. Auflage XXX, IBN [3] Flossdorf, R.; Hilgarth, G.: Elektrische Energieverteilung. B. G. Teubner erlag tuttgart Leipzig Wiesbaden, 9. Auflage, 2005 [4] Kaltschmidt, M.; Wiese, A.; treicher, W.: Erneuerbare Energien, ystemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte. pringer erlag Berlin, Heidelberg, New York, 3. Auflage, 2003 [5] Giesecke, J.; Mosonyi, E.: Wasserkraftanlagen. pringer erlag (springer.de), 5. Auflage XXIII, IBN [6] Kaltschmitt, M.; Hartmann, H.; Hofbauer, H.: Energie aus Biomasse. pringer erlag (springer.de), 2. Auflage XXXII, IBN [7] Wesselak,.; chabbach, T.: Regenerative Energietechnik. pringer erlag (springer.de), XII, IBN [8] Häberlein, H.: hotovoltaik trom aus onnenlicht für erbundnetz und Inselanlagen. Berlin/Offenbach: DE-erlag, 2. Auflage 2010, IBN [9] chlabbach, J.: Netzgekoppelte hotovoltaikanlagen. Berlin/Offenbach: DE-erlag, 2. Auflage 2011, IBN [10] Berlin/Offenbach: DE-erlag, 88. Auflage 2011, IBN [11] opp, M.: peicherbedarf bei einer tromversorgung mit erneuerbaren Energien. pringer erlag (springer.de), XII, IBN [12] ervatius, H.-G.; chneidewind, U.; Rohlfing, D.: mart Energy Wandlung zu einem nachhaltigen Energiesystem. pringer erlag (springer.de), 2011, IBN verwendet in folgenden tudiengängen Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET eite 32 von 103

33 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Diagnostik in der elektrischen Energietechnik Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Frank Berger Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden sind in der Lage, die vielfältigsten Diagnoseverfahren in der Energietechnik auf eine konkrete roblemstellung anzuwenden und kennen die or- und Nachteile der erfahren. ie besitzen fachübergreifendes, systemorientiertes Denken und können eine wirtschaftliche Bewertung vornehmen. In den raktika wird Teamorientierung, Belastbarkeit und räsentationstechnik als Methoden und ozialkompetenz ausgeprägt. orraussetzungen für die Teilnahme Hochspannungstechnik 1 und Hochspannungs- und Isolierstoffe, Elektrotechnische Geräte 1 und Elektrotechnische Geräte und Anlagen 2, Werkstoffe der Elektrotechnik eite 33 von 103

34 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Diagnostik in der elektrischen Energietechnik Diagnostik in der elektrischen Energietechnik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Frank Berger Turnus:unbekannt Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 111 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sind in der Lage, die vielfältigsten Diagnoseverfahren in der Energietechnik auf eine konkrete roblemstellung anzuwenden und kennen die or- und Nachteile der erfahren. ie besitzen fachübergreifendes, systemorientierendes Denken und können eine wirtschaftliche Bewertung vornehmen. In den raktika wird Teamorientierung, Belastbarkeit und räsentationstechnik als Methoden- und ozialkompetenz ausgeprägt. orkenntnisse Hochspannungstechnik I und Hochspannungs- und Isolierstoffe, Elektrotechnische Geräte 1 und Elektrotechnische Geräte und Anlagen 2, Werkstoffe der Elektrotechnik Inhalt hysikalische Grundlagen und chadensereignisse, Alterung von Geräten, Anlagen und Isolieranordnungen, Übersicht der erfahren und Anwendungen der Diagnose von Betriebsmitteln, wie Transformatoren, Generatoren, chaltgeräte, Kabel, Monitoring, Merkmalsextrahierung Medienformen kript, Arbeitsblätter, Exponate, ideos, Lehrvorführungen, Fachexkursionen Literatur Küchler: Hochspannungstechnik, DI-erlag GmbH, 2003 orzel u. a.: Diagnostik in der elektrischen Energietechnik, expert erlag, 1996 Haddad, A.; Warne, D.: Advances in High oltage Engineering, IEE ower Energy eries 40, MG Books Limited, Bodmi flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2162 verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET eite 34 von 103

35 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Elektrische Energiewandlung Modulnummer: Modulverantwortlich: Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden kennen und verstehen die grundlegenden Formen der elektrischen Energiewandlung. ie sind in der Lage, für einfache elektromechanische Wandler die ystemgleichungen aufzustellen. ie verstehen die ystemgleichungen zu linearisieren und in die tandardform zu überführen. Numerische zeitdiskrete erfahren (Blockstrukturen) zur Lösung nichtlinearer ystemgleichungen können angewendet werden. orraussetzungen für die Teilnahme Mathematik und hysik für Ingenieure, Grundlagen der Elektrotechnik eite 35 von 103

36 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Modul: Elektrische Energiewandlung Elektrische Energiewandlung Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 1349 Fachverantwortlich: Dr.-Ing. Ulrich Lüdtke W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen rüfungsnummer: Turnus:Wintersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden kennen und verstehen die grundlegenden Formen der elektrischen Energiewandlung. ie sind in der Lage, für einfache elektromechanische Wandler die ystemgleichungen aufzustellen. ie verstehen die ystemgleichungen zu linearisieren und in die tandardform zu überführen. Numerische zeitdiskrete erfahren (Blockstrukturen) zur Lösung nichtlinearer ystemgleichungen können angewendet werden. orkenntnisse Mathematik 1 3, hysik 1 2, Allgemeine Elektrotechnik 1 3, Theoretische Elektrotechnik 1 Inhalt Erscheinungsformen der Energie, reversible und irreversible Wandlungen Elektro-mechanische Wandlung im elektrischen Feld Energie und Koenergie; numerische Energieberechnung; Kraft aus virtueller errückung, pannungs-, trom- und Wegdynamik, statischer Arbeitspunkt, Linearisierung des Differentialgleichungssystems, lineare/nichtlineare Eigenschaften, Beispiel: Dynamik einfacher Anordnungen, Elektro-mechanische Wandlung im magnetischen Feld Energie und Koenergie; numerische Energieberechnung; Magnetsysteme mit rotatorischen / translatorischen Elementen; Kraft aus virtueller errückung; lineare/nichtlineare Zusammenhänge; Energie von ystemen mit mehreren Eingängen; pannungs-, trom- und Wegdynamik; Blockstruktur des zu lösenden Differentialgleichungs-ystems; numerische Lösung des Differential- Gleichungssystems (Euler); Beispiele: Dynamik einfacher Anordnungen Irreversible elektrothermische Wandlung Wandlung bei induzierter und kontaktierter tromleitung in Festkörpern; leitfähigen Flüssigkeiten und Gasen; Wandlung durch olarisationswechsel im elektrischen und magnetischen Feld; chwingungsanregung von geladenen Teilchen, Wandlung durch Teilchenstrahlung Thermo-elektrische Wandlung rinzipien (thermische Elektronenemission; thermoelektronische Effekte); idealer und realer Wirkungsgrad; erlustursachen; U,I- Kennlinie Chemo-elektrische Wandlung rimär-, ekundärund Brennstoffzellen; Energiebilanz (Gibbs- Energie, Enthalpie, Entropie); toffumsatz; Reaktionsgleichung; Zellenspannung; idealer Wirkungsgrad; U,I- Kennlinie; prinzipieller Aufbau sowie realer Wirkungsgrad der Brennstoffzelle Foto-elektrische Wandlung rinzip; Grenzwirkungsgrad; erlustursachen; U,I- Kennlinie des Fotoelements; Anpassung und erschaltung von Zellen Wandlungen mit der kinetischen Energie elektrisch leitender Fluide rinzipien (magneto-hydrodynamisch, elektrohydrodynamisch); Generatoren; idealer Wirkungsgrad; Grenzwerte Medienformen Es wird der Tafelvortrag, ergänzt durch Zusammenfassungen mittels vorgefertigter Darstellungen (Folienpräsentation), bevorzugt. Für ausgewählte dynamische orgänge und rozesse werden ideopräsentationen gezeigt. Alle wesentlichen Darstellungen (Bilder und Tafeln) sind aus dem Intranet durch die tudenten abrufbar. Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 2166 eite 36 von 103