ELT04070 – Electrical Machines and Power Engineering

Module
Electrical Machines and Power Engineering
Elektrische Maschinen und Energietechnik
Module number
ELT04070
Version: 1
Faculty
Electrical Engineering
Level
Bachelor/Diploma
Duration
1 Semester
Semester
Winter semester
Module supervisor

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

Lecturer(s)

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

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

Course language(s)

German - 80.00%
in "Elektrische Maschinen und Energietechnik"

English - 20.00%
in "Elektrische Maschinen und Energietechnik"

ECTS credits

10.00 credits

Workload

300 hours

Courses

9.00 SCH (2.00 SCH Internship | 7.00 SCH Lecture with integrated exercise / seminar-lecture)

Self-study time

165.00 hours
105.00 hours Self-study - Elektrische Maschinen und Energietechnik
60.00 hours Course preparation - Elektrische Maschinen und Energietechnik

Pre-examination(s)

Practical laboratory course
in "Elektrische Maschinen und Energietechnik"

Examination(s)

schriftliche Prüfungsleistung -
Module examination | Examination time: 180 min | Weighting: 100%
in "Elektrische Maschinen und Energietechnik"

Media type
No information
Instruction content/structure

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

Qualification objectives

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.

Social and personal skills
No information
Special admission requirements

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

Recommended prerequisites

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

Continuation options
No information
Literature

Fischer, R.: Elektrische Maschinen, Carl Hanser Verlag

D. Nelles, Ch. Tuttas: Elektrische Energietechnik

Notes
No information