ELT04070 – Elektrische Maschinen und Energietechnik

Modul
Elektrische Maschinen und Energietechnik
Electrical Machines and Power Engineering
Modulnummer
ELT04070
Version: 1
Fakultät
Elektrotechnik
Niveau
Bachelor/Diplom
Dauer
1 Semester
Turnus
Wintersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr. Mirko Bodach
Mirko.Bodach(at)fh-zwickau.de

Dozent/-in(nen)

Prof. Dr. Mirko Bodach
Mirko.Bodach(at)fh-zwickau.de
Dozent/-in in: "Elektrische Maschinen und Energietechnik"

Prof. Dr. Andreas Pohl
Andreas.Pohl(at)fh-zwickau.de
Dozent/-in in: "Elektrische Maschinen und Energietechnik"

Lehrsprache(n)

Deutsch - 80.00%
in "Elektrische Maschinen und Energietechnik"

Englisch - 20.00%
in "Elektrische Maschinen und Energietechnik"

ECTS-Credits

10.00 Credits

Workload

300 Stunden

Lehrveranstaltungen

9.00 SWS (2.00 SWS Praktikum | 7.00 SWS Vorlesung mit integr. Übung / seminaristische Vorlesung)

Selbststudienzeit

105.00 Stunden
105.00 Stunden Selbststudium - Elektrische Maschinen und Energietechnik

Prüfungsvorleistung(en)

Laborpraktikum
in "Elektrische Maschinen und Energietechnik"

Prüfungsleistung(en)

schriftliche Prüfungsleistung -
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 180 min | Wichtung: 100%
in "Elektrische Maschinen und Energietechnik"

Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung

Teil A:

1 Einführung zum Lehrfach: Energieumwandlung in elektrischen Maschinen, historische Entwicklung, Literatur 2 Physikalische Grundgesetze elektrischer Maschinen: Magnetfelder und Magnetkreis, Drehmomentbildung, Spannungsinduktion, Wirkungsgrad und Verluste 3 Gleichstrommaschinen: Aufbau und Wirkungsweise, Klemmenbezeichnung und Erregungsarten, Stationäres Betriebsverhalten Nebenschluss und Reihenschluss, Drehzahlstellung, Technische Anwendungen 4 Einphasentransformator: Aufbau und Wirkungsweise, Stationäres Betriebsverhalten, Technische Anwendungen 5 Drehfeldmaschinen: Drehfelderzeugung, Bauarten und Wirkungsweise elektrischer Maschinen auf Drehfeldbasis 6 Synchronmaschinen: Aufbau, Stationäres Betriebsverhalten als Generator im Inselbetrieb, Netzsynchronisation, Stationäres Betriebsverhalten am starren Netz, Drehzahlstellung, Technische Anwendungen 7 Asynchronmaschinen: Aufbau und Wirkungsweise, Stationäres Betriebsverhalten des Schleifring- und des Kurzschlussläufers, Drehzahlstellung, Technische Anwendungen

Teil B: Komplexe Darstellung sinusförmiger Größen, Rechnen mit Drehstromsystemen, Rechnen mit bezogenen Größen Elektroenergiesysteme Energieressourcen und Energieverbrauch - Primärenergieressourcen, erschöpfliche Ressourcen, unerschöpfliche Ressourcen - Energie in Deutschland, Energie in der Welt Kraftwerke - Wärmekraftwerke, konventionelle Dampfkraftwerke, Kernkraftwerke - Wasserkraftwerke, Windkraftanlagen Übertragung und Verteilung elektrischer Energie - Übertragungsverluste, Übertragungskapazität, Betriebsverhalten langer und kurzer Leitungen Leistungsflussrechnung Schutz in Niederspannungsnetzen - Schutzeinrichtungen, Überlast und Kurzschluss - Erste-Hilfe-Maßnahmen - TN-Netz, TT-Netz, IT-Netz Grundlagen der Hochspannungstechnik Ausblick auf andere Disziplinen der elektrischen Energietechnik: Elektroenergiemanagement, erneuerbare Energien, Kraft-Wärme-Kopplung, Energiewirtschaftsgesetz, Netzleittechnik Praktikum: Schutzmaßnahmen gegen gefährliche Körperströme nach DIN VDE 0100 und Erdungsmessungen

Qualifikationsziele

Teil A: Die Studierenden verfügen über Grundkenntnissen zu Aufbau, Wirkungsweise und technischer Anwendung der wichtigsten Bauarten elektrischer Maschinen. Sie haben die Befähigung zur Anwendung der Ersatzschaltungen und Gleichungssysteme im stationären Betrieb und sind in der Lage, auf dieser Basis selbständig Berechnungen von Betriebsgrößen durchzuführen. Es liegt anwendungsbereites Fachwissen zur Ableitung der Drehzahlstellmöglichkeiten der unterschiedlichen Maschinenbauarten und den jeweils zweckmäßigen Anwendungsgebieten vor. Die theoretischen Kenntnisse werden durch vorlesungsbegleitende Übungen sowie ein laboratives Praktikum vertieft.

Teil B: Der/die Student(in) soll einen Einblick in die Grundzüge der verschiedensten Disziplinen der elektrischen Energietechnik erhalten. Dabei soll er/sie nach erfolgreichem Abschluss Kenntnis über den Aufbau des elektrischen Energieversorgungssystems in Deutschland bzw. Europa besitzen. Diese Kenntnis bezieht sich auf die Grundlagen der elektrischen Energieerzeugung, der elektrischen Energieübertragung und –verteilung und der Anwendung elektrischer Energie.

Sozial- und Selbstkompetenzen
Keine Angabe
Besondere Zulassungsvoraussetzung

allgemeine mathematisch-physikalische Vorkenntnisse (komplexe Zahlen, Magnetfeld), Vorkenntnisse zu Grundlagen der Elektrotechnik (Induktionsgesetz, Magnetkraftbildung, Kirchhoffsche Sätze, komplexe Rechnung und Zeigerbilder, Dreiphasen-Wechselstrom) und zu Magnetwerkstoffen

Empfohlene Voraussetzungen

Der/die Student(in) sollte die Grundlagen der Elektrotechnik I und II sowie Physik gehört haben.

Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur

Fischer, R.: Elektrische Maschinen, Carl Hanser Verlag

D. Nelles, Ch. Tuttas: Elektrische Energietechnik

Hinweise
Keine Angabe