Studienrichtung Elektroenergietechnik (EET)

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1 Studienrichtung Elektroenergietechnik (EET) Prof. Wilfried Hofmann Dies Academicus 06. Juni 2018

2 Energie bringt Licht [DREWAG]

3 Energie erzeugt Wärme [DREWAG]

4 Energie setzt Kräfte frei [BAUMAG2010]

5 Energie schafft Mobilität [Bahninfo-Forum.de]

6 Energie bedeutet Information [IEEE Spectrum 2000]

7 Die Elektrische Energietechnik ist das Fachgebiet innerhalb der Elektrotechnik, das sich mit Stromerzeugung, Umwandlung, Speicherung, Weiterleitung in elektrischen Netzen und Nutzung von elektrischer Energie beschäftigt. [Fischer 2011]

8 Die Lehrstühle der EET an der TU Dresden Elektrotechnisches Institut Görges Bau Prof. Steffen Bernet Leistungselektronik Institut für Elektrische Energieversorgung und Hochspannungstechnik Binder Bau Prof. Steffen Großmann Hochspannungs- und Hochstromtechnik Prof. Wilfried Hofmann Elektrische Maschinen und Antriebe Prof. Peter Schegner Elektroenergieversorgung Prof. Hans Georg Krauthäuser Theoretische Elektrotechnik und Elektromagnetische Verträglichkeit

9 Lehrinhalte: FS (Pflicht EET) Name 5. FS 6. FS Grundlagen elektrischer Energieversorgungssysteme 3/2/0 Betrieb elektrischer Energieversorgungssysteme 2/1/2 Hochspannungs- und Hochstromtechnik 2/1/1 Elektrische Maschinen 3/1/1 Elektrische Antriebe 3/1/1 Leistungselektronik 2/1/0 1/1/1 Hauptseminar 2 Lehrinhalte: 7. FS - Berufspraktikum für alle Studienrichtungen - Zusätzlich AQUA

10 Lehrinhalte: 8. FS - Studienarbeit für alle Studienrichtungen - Zusätzlich: - 2 der 5 Wahlpflichtmodule - von 5 Wahlpflichtmodulen müssen mind. 2 aus der eigenen Studienrichtung sein - Angebote anderer Studienrichtungen sinnvoll mit EET kombinierbar (z.b. Leistungselektronik + Regelungstechnik oder HF-Technik + EMV) - Joker Modul : Ausgewählte Kapitel der EET Lehrinhalte: 9. FS - Restlichen 3 der 5 Wahlpflichtmodule - Oberseminar (ETT: 4 verschiedene) - AQUA 2

11 Lehrinhalte: FS (Wahlpflicht EET) Name 8. FS 9. FS Vertiefung Leistungselektronik µp-steuerung in der Leistungselektronik Entwurf leistungselektronischer Systeme Elektromagnetische Energiewandler Elektrische Antriebstechnik Anwendung elektrischer Antriebe Geregelte Energiesysteme Vertiefung Hochspannungstechnik Beanspruchung elektr. Betriebsmittel Experimentelle Hochspannungstechnik Netzintegration, Systemverhalten und Versorgungsqualität Planung elektr. EV-systeme Schutz- u. Leittechnik in elektr. EV-Systemen Elektromagnetische Verträglichkeit Numerische Verfahren der Theoret. Elektrotechnik 3/2/1 3/2/0 2/1/1 2/1/0 2/0/1 5/0/1 3/2/1 4/3/0 2/0/2 3/1/2 4/2/0 2/0/0 2/0/0 4/0/1 1/1/0 3/1/2 4/0/2 3/2/1 2/0/1 Hauptseminar EET 2

12 Praktikum Elektrische Fahrzeug- und Traktionsantriebe Antriebsversuchsstand Schaufenster Elektromobilität : 2 elektrisch erregte Synchronmaschinen inkl. Getriebe Jeweils eigener Antriebsstromrichter Analyse von Wirkungsgradkennfeldern für Fahrzeugantriebe

13 Beispiele für Diplomarbeiten Diplomarbeiten im 10. FS Modellierung und Vermessung verschiedener Magnettopologien [Fischer 2012] Bewertung der Wirbelstromverluste Entwurf einer eisenlosen Axialflussmaschine zur Anwendung in Schwungradspeichern [Fischer 2011] Entwurf eines permanenterregten Läufers für eine Axialflussmaschine zum Antrieb eines Schwungradspeichers Folie 13

14 Beispiele für Diplomarbeiten sense, plan, act: Vorhersagedaten des Lastprofils vom autonomen Fahrzeug energy: Fahrantriebsregelung auf Basis [FU Berlin] der Vorhersagedaten der Fahrerassistenzsysteme des Autonomes Elektrofahrzeug autonomen Fahrens Energieeffiziente prädiktive Regelung eines elektrischen Fahrantriebs

15 Trends Energiesystem- Transformation Automatisierung Elektromobilität [Entwicklungskonzept E&I,EET 2014]

16 [Entwicklungskonzept E&I,EET 2014]

17 Forschungsschwerpunkte Leistungselektronik (Bernet) Leistungshalbleiter Stromrichter Schaltnetzteile Stromrichternahe Regelung Stromrichter System / Anwendung [Multibrid GmbH] Komponenten Prinzipdarstellung der Multibrid 5MW Windenergieanlage 6.5kV IGBT Module (ABB) Leistungsteil eines 3.3kV, 10 MVA Stromrichters (Siemens: SINAMICS) Traction [DB]

18 0 E 0 E 0 E 0 Forschung Hochspannungs- und Hochstromtechnik Hochspannungstechnik Stromtragfähigkeit und Erwärmung Elektrische Kontakte und Verbindungen B S_ SP OUT_3 150t_1 B S_ SP OUT_3 150t_3 C C CX C CB_ HD4_3 150t_ LX L L LX L LX RL4 RL6 PI2R1 RL3 RL1 1 2 RS1 RK1 SF EF S PI2R3 R SG EG RX PI2R4 S EF SF 2 1 RS2 RK2 RL7 RL5 PI2R T T T4 0 0 A A A A Messstellen J in C B B Erwärmte Spule nach 233 s Pulsung mit 0,1 Hz J 0 B B a SO = f(j SO, J 0 ) J SO h LS = 1800 W m -1 K -1 I thg (t) J L end (t) I thg (t)

19 Forschung Elektrische Maschinen und Antriebe (Hofmann) Regenerative Energien Energieeffizienz Windkraft: Generator Stromrichter Regelung Netzqualität Wasserkraft: Generator Berechnung Verluste Smart Grid: Schnellerregung Speicher: Motor/Generator Schwungrad Magnetlager Regelung Anlagen: Antriebsstrang Steuerung Projektierung Fahrzeuge: Antriebsstrang Optimierung Messung [Bilderquellen: Nordex EMA Siemens Levitec Siemens Wikipedia Fischer FhG IVI]

20 Elektrisches Lastenfahrrad

21 Forschung Theoretische Elektrotechnik und Elektromagnetische Verträglichkeit (Krauthäuser) EMV Analyse komplexer Systeme Neuartige Messund Prüfverfahren Modellbildung und numerische Berechnung Moden- Verwirbelungskammer Freifeld [TET 2015]

22 DC/ AC DC/ AC DC/ AC DC/ AC DC/ AC DC/ AC DC/ AC DC/ AC DC/ AC DC/ AC DC/ AC Forschung Elektroenergieversorgung (Schegner) Versorgungsqualität Spannungshöhe / kv 6.5 UN +10% UN -10% ph.2 ph.2 ph Tage ( KW 9) Schutz- und Leittechnik Systemverhalten 100 i L1 m 50 i L2 m i / ka 0 i L3 m i L1 s -50 i L2 s i L3 s u L1 L2 m 400 u L2 L3 m u / V u L3 L1 m u L1 L2 s u L2 L3 s u L3 L1 s t / ms 200 x Zoom [IEEH 2015]

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24 Unternehmen in der Region Dresden: 650 M Zwickau: 300 M Wernigerode: 500 M Görlitz: 250 M Dresden: 200 Chemnitz: 1000 M Görlitz: 900 M Erfurt: 2000 M Berlin: 800 M Saalfeld: 650 M Dresden: 500 M Dresden: 100 M Neudorf: 200 M Chemnitz/ Stollberg: 1000 M Dresden: 50 M Berlin: Chemnitz: 490 M Grünhain: 300 M Dessau: 250 M Döbeln: 500 M Halle: 500 M Plauen: 200 M Suhl:130 M Dresden: 150 M Radebeul: 200 M Chemnitz:150 M W. Hofmann

25 Warum Elektrische Energietechnik wählen? Weltmarktführer kommen aus Mittel-/Nord- und Westeuropa Jobgarantie bei Groß- und Kleinunternehmen 20% des personellen Bedarfs ungedeckt Bedarf im öffentl. Dienst, Behörden, NGO s, Umweltorganisationen Vielseitigkeit von Hard- bis Software, Elektronik bis Elektrotechnik Sie entwickeln langlebige Produkte für Jahre

26 Power-Grillen und Laborführungen Heute ab Uhr Essen, Trinken und Gespräche mit Professoren, Mitarbeitern und Studenten Bei Regen in der Hochspannungshalle Besichtigung der Labore im ETI und IEEH 14:00 Leistungselektronik 14:30 Hochspannungstechnik 15:00 El. Masch. u. Antriebe