537 Elektrizität, Elektronik
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Ob in Windkraft-, Photovoltaikanlagen oder in der Elektromobilität – überall dort wo hohe Spannungen und Ströme transportiert werden müssen, sind Drahtverbindungen aus hochreinem Aluminium (Al-Gehalt mind. 99,99%) mit Durchmessern zwischen 125 μm und 500 μm unverzichtbar. Jährlich werden über 15 Trillionen Drahtbrücken in elektrischen Modulen verarbeitet. Im Betrieb müssen die Drähte wechselnde mechanische wie auch thermische Belastungen ertragen, die auf Dauer zu einem Ermüden der Drähte und damit zu einem Ausfall des Moduls führen können. Ziel der Promotion ist es daher ein Lebensdauermodell zu entwickeln mit dem die Zuverlässigkeit der Drähte vorhergesagt werden kann.
Design Strategies for an AC Loss Minimized Winding for a Fully Superconducting Wind Generator
(2025)
Experimental and Simulation based Analysis of an Active EMI Filter for automotive PFC Applications
(2024)
Condition Monitoring of Power Modules for SiC and GaN Semicon- ductors by Piezoelectric Effect
(2024)
Analyzing the consequences of power factor degradation in grid-connected solar photovoltaic systems
(2024)
This study examines the impact of integrating solar photovoltaic (PV) systems on power factor (PF) within low-voltage radial distribution networks, using empirical data from the Energy Self-Sufficiency for Health Facilities in Ghana (EnerSHelF) project sites in Ghana. The research included simulations focusing on optimal PV integration, with and without PF considerations, and the strategic placement of PV and shunt capacitors (SC). Three scenarios evaluated PV injection at high-load demand nodes, achieving penetration levels of 85.00 percent, 82.88 percent with high voltage drop, and 100.00 percent with high loss nodes. Additionally, three scenarios assessed SC allocation methods: proportional to the node's reactive power demand (Scenario I), even distribution (Scenario II), and proportional to installed PV capacity at PV nodes (Scenario III).
The analysis used a twin-objective index (TOI), combining voltage deviations and power factor degradation. Results showed significant PV curtailment was necessary to achieve standard PF. Optimal penetration levels, considering TOI, reduced PV penetration from 85.00 percent to 63.75 percent, 82.88 percent to 57.38 percent, and 100.00 percent to 72.50 percent for high load, high voltage drops, and high loss nodes, respectively. Notably, all scenarios showed a concerning PF of 0.00 at dead-end nodes (P20, P21, P22).
Scenario I achieved PF ranges of -0.26 to 1.00 with PV at high load, -0.69 to 1.00 with PV at high voltage drop, and 0.95 to 1.00 with PV at high loss nodes. Scenario II produced similar ranges, -0.48 to 1.00, -1.00 to 0.99, and 0.30 to 0.96, with PV placement at high load, voltage drops, and loss nodes, respectively. Scenario III yielded ranges of -0.19 to 0.97 (high load), -0.23 to 1.00 (high voltage drop), and 0.86 to 0.96 (high losses).
The study concluded that the most effective strategy involves installing PVs at high-loss nodes and distributing SCs proportionally to the node's reactive power demand (Scenario I). This approach achieved a more uniform PF pattern throughout the network, highlighting the practical implications of strategic PV placement and targeted reactive power compensation for maintaining a healthy and efficient distribution system with solar PV integration.
The recent transformation of the energy sector brings new challenges in areas such as supply security, efficiency, and reliability. Especially the increase of decentralized power plants leads to a more complex energy system and an increasing complexity. This requires expansion and digitization of the power grid as well as an initiative-taking operation of the grid operator. To investigate such complex systems and its phenomena, modern development methods such as real-time simulation or digital twins (DT) can be used. In this approach a digital replica of the real-world system, a grid section, is developed, which can represent or predict the behavior of the real distribution grid. For this, a model of the real-world system is derived and implemented in a co-simulation environment, in which it receives data via an analyzer or measurement system from the grid model. This paper focuses on the development of the digital twin of a testing grid and a grid analyzer for the measurement. With the digital twin of the testing grid, a first approach is achieved in a real-time capable environment showing the functionalities and interactions of a digital twin. Subsequently the development of the digital twin model is explained, and the results are discussed.
Elektronik für Entscheider
(2023)
Dieses Buch gibt Nichtingenieuren, die sich beruflich mit Elektronik beschäftigen, die Möglichkeit, sich ein Stück auf dieses Fachgebiet zu begeben, um Aufgaben, Sprache und Vorgehensweise von Ingenieuren zu verstehen. Ziel ist es dabei nicht, nach dem Lesen dieses Buches eine elektronische Schaltung entwickeln zu können. Im Vordergrund steht vielmehr ein generelles Verständnis für die Zusammenhänge und Grundbegriffe der Elektronik. (Verlagsangaben)
Digitaltechnik
(2022)
Moderne Digitaltechnik, umfassend und kompakt: Dieses Lehr- und Übungsbuch spannt den Bogen von den Grundlagen der Digitaltechnik über den Entwurf mit VHDL und Komponenten digitaler Systeme bis zu modernen Mikrocontrollern der STM32-Serie.
Die 8. Auflage wurde aktualisiert und die Themenbereiche Mikroprozessoren und Mikrocontroller grundlegend überarbeitet.
Comparing Armature Windings for a 10 MW Fully Superconducting Synchronous Wind Turbine Generator
(2022)
Elektronik für Entscheider
(2017)
Dieses Buch gibt Nichtingenieuren, die sich beruflich mit Elektronik beschäftigen, die Möglichkeit, sich ein Stück auf dieses Fachgebiet zu begeben, um Aufgaben, Sprache und Vorgehensweise von Ingenieuren zu verstehen. Ziel ist es dabei nicht, nach dem Lesen dieses Buches eine elektronische Schaltung entwickeln zu können. Im Vordergrund steht vielmehr ein generelles Verständnis für die Zusammenhänge und Grundbegriffe der Elektronik.
Digitaltechnik
(2016)
Elektronik für Entscheider
(2008)
Die Entwicklung, Produktion und Vermarktung elektronischer Güter ist ein bedeutender Wirtschaftsfaktor, an dem Menschen mit verschiedenen Ausbildungen beteiligt sind. Um Produkte zum richtigen Preis, mit den richtigen Eigenschaften und zum richtigen Zeitpunkt anbieten zu können, müssen die Verantwortlichen eines Projektes miteinander über Projektziele kommunizieren können.
Dieses Buch ist für Manager, Betriebswirte, Juristen, PR-Fachleute und Journalisten geschrieben, aber auch für Informatiker und Ingenieure aus allen Fachgebieten, die sich beruflich mit Produkten der Elektronik beschäftigen. Ihnen wird die Möglichkeit gegeben, sich ein Stück auf das Gebiet der Elektronik zu begeben, um sowohl Aufgaben als auch Sprache und Vorgehensweise von Elektroingenieuren zu verstehen. Ziel ist es dabei nicht, nach dem Lesen dieses Buches eine elektronische Schaltung entwickeln zu können. Im Vordergrund steht vielmehr ein generelles Verständnis für die Zusammenhänge und Grundbegriffe der Elektronik.
Technik ist heutzutage allgegenwärtig und beeinflusst Wirtschaft und Gesellschaft. Die Bundesrepublik Deutschland erwirtschaftet als Industriestaat ihr Bruttosozialprodukt zu einem bedeutenden Anteil aus der Entwicklung und Produktion von technischen Gütern. Hieran sind Personen mit unterschiedlicher Ausbildung in verschiedenen Tätigkeiten beteiligt. Ingenieure kümmern sich um die Technik, Betriebswirte um die Finanzen, Juristen um rechtliche Fragen. So zumindest die Theorie.
