Leistungselektronik verstehen und anwenden mit PLECS
Dieses Buch stellt die grundlegenden Konzepte, Verfahren und Schaltungen der Leistungselektronik vor. Es führt in die Analyse leistungselektronischer Systeme ein und zeigt, wie diese durch Simulationen unterstützt werden kann. Es wendet sich an Bachelor-Studierende der Elektrotechnik, Automatisierungstechnik und Energietechnik, ist aber auch für Praktiker geeignet. Das Buch eignet sich hervorragend zum Selbststudium oder als unterrichtsbegleitende Lektüre.
Folgende Themen werden behandelt:- Einführung in die Leistungselektronik und leistungselektronische Systeme- Übersicht der leistungselektronischen Bauelemente: Schaltzeichen, Kennlinien, Schaltverhalten sowie Modellierung von Dioden, Thyristoren, IGBTs und MOSFETs- Ermittlung und Berechnung der Zeitverläufe elektrischer Größen- Modellierung und Simulation leistungselektronischer Systeme - Steuerverfahren bei netzgeführten Stromrichtern mit Dioden und Thyristoren: Einweggleichrichtung, Mittelpunktschaltung, Zweipuls-Brückenschaltung, Sechspuls-Brückenschaltung- Steuerverfahren bei selbstgeführten Stromrichtern mit IGBTs und MOSFETs: Gleichstromsteller, Wechselrichter mit eingeprägter Spannung
Die Schaltungen der Leistungselektronik werden anhand von Zeitverläufen dargestellt. Dies erfolgt auf Basis von Simulationsmodellen, die mit dem Programm PLECS erstellt werden. Die Modelle können parametrisch bzw. strukturell verändert oder als Grundlage für die Erstellung eigener Modelle genutzt werden. Zu jedem Simulationsmodell werden passende Übungsaufgaben angeboten. Die Simulationsmodelle und die Lösungen zu den Übungsaufgaben stehen auf plus.hanser-fachbuch.de zum Download bereit.
Praktische Anwendungsbeispiele aus den Bereichen Energie- und Antriebstechnik wie Gleich- und Drehstrommaschinen, Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung, Photovoltaikanlagen, Windkraftanlagen oder Ladestationen für Elektrofahrzeuge runden den Inhalt ab.
Aktualisiert: 2022-08-01
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Leistungselektronik verstehen und anwenden mit PLECS
Dieses Buch stellt die grundlegenden Konzepte, Verfahren und Schaltungen der Leistungselektronik vor. Es führt in die Analyse leistungselektronischer Systeme ein und zeigt, wie diese durch Simulationen unterstützt werden kann. Es wendet sich an Bachelor-Studierende der Elektrotechnik, Automatisierungstechnik und Energietechnik, ist aber auch für Praktiker geeignet. Das Buch eignet sich hervorragend zum Selbststudium oder als unterrichtsbegleitende Lektüre.
Folgende Themen werden behandelt:
- Einführung in die Leistungselektronik und leistungselektronische Systeme
- Übersicht der leistungselektronischen Bauelemente: Schaltzeichen, Kennlinien, Schaltverhalten sowie Modellierung von Dioden, Thyristoren, IGBTs und MOSFETs
- Ermittlung und Berechnung der Zeitverläufe elektrischer Größen
- Modellierung und Simulation leistungselektronischer Systeme
- Steuerverfahren bei netzgeführten Stromrichtern mit Dioden und Thyristoren: Einweggleichrichtung, Mittelpunktschaltung, Zweipuls-Brückenschaltung, Sechspuls-Brückenschaltung
- Steuerverfahren bei selbstgeführten Stromrichtern mit IGBTs und MOSFETs: Gleichstromsteller, Wechselrichter mit eingeprägter Spannung
Die Schaltungen der Leistungselektronik werden anhand von Zeitverläufen dargestellt. Dies erfolgt auf Basis von Simulationsmodellen, die mit dem Programm PLECS erstellt werden. Die Modelle können parametrisch bzw. strukturell verändert oder als Grundlage für die Erstellung eigener Modelle genutzt werden. Zu jedem Simulationsmodell werden passende Übungsaufgaben angeboten. Die Simulationsmodelle und die Lösungen zu den Übungsaufgaben stehen auf plus.hanser-fachbuch.de zum Download bereit.
Praktische Anwendungsbeispiele aus den Bereichen Energie- und Antriebstechnik wie Gleich- und Drehstrommaschinen, Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung, Photovoltaikanlagen, Windkraftanlagen oder Ladestationen für Elektrofahrzeuge runden den Inhalt ab.
Aktualisiert: 2022-10-11
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Das Buch ist konzipiert für den Einsteiger, der sich einen ersten Überblick über das Gebiet der elektrischen Maschinen und Antriebe verschaffen will.
Um diese verstehen zu können, muss man sich zuerst mit den Grundlagen der Elektrotechnik beschäftigen. Daher enthält dieses Buch auch eine umfangreiche Einführung in die elektrotechnischen Grundlagen und behandelt zunächst die elektrischen Größen des elektrischen und magnetischen Felds sowie Gleich-, Wechsel- und Drehstromnetze.
Aufbauend auf diesen Grundlagen vermittelt das Buch dann, unter Beschränkung auf das Wesentliche, ein grundlegendes Verständnis des Aufbaus und der Funktionsweise wichtiger elektrischer Maschinen wie Transformator, Drehstromasynchronmotor, Gleichstrommotor und Drehstromsynchrongenerator.
Im weiteren Verlauf werden die Grundlagen der Leistungselektronik vorgestellt, die Voraussetzung für moderne drehzahlvariable elektrische Antriebe ist. Die heute am häufigsten vorkommenden Schaltungen in der Antriebstechnik, der netzgeführte Gleichrichter für den fremderregten Gleichstrommotor und der spannungseinprägende Umrichter für Drehstromasynchronmotoren, stehen im Mittelpunkt der Betrachtungen.
Zum Schluss werden dann elektrische Antriebe als funktionale Einheit aus einem Elektromotor und geeigneten Energieversorgungs-, Schutz- und Steuer- bzw. Regeleinrichtungen behandelt.
Die mathematischen Zusammenhänge sind möglichst einfach gehalten. Hinweise auf Anwendungen runden die theoretischen Ausführungen ab. Berechnungsbeispiele legen die prinzipielle Vorgehensweise bei der Anwendung der Theorie dar. Aufgaben am Ende eines Kapitels geben die Möglichkeit, den gelernten Stoff zu üben.
Aktualisiert: 2023-03-14
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