Maschinenhalle IEE

Leistungselektronik und Elektrische Antriebe

Unter dem Leitmotiv „Robuste Leistungselektronik für die Antriebs- und Energietechnik“ stehen die Forschungsarbeiten am Lehrstuhl für Leistungselektronik und Elektrische Antriebe.

Die Kernkompetenz des Lehrstuhls liegt dabei an der Schnittstelle zwischen Leistungshalbleitern und Umrichtern. Fundierte Kenntnisse und Erfahrungen liegen sowohl zu halbleiterphysikalischen Vorgängen in leistungselektronischen Bauelementen als auch zu den Anforderungen von Umrichtern hoher Leistung vor. Darauf aufbauend sind wichtige Beiträge zum Kurzschlussverhalten von IGBT, zum Einfluss der Ladungsträgerdynamik auf das Schaltverhalten von IGBT, zum Fehlerverhalten von Umrichtern und zu rückwärts leitfähigen IGBT erarbeitet worden.

In jüngerer Vergangenheit werden zunehmend Fragestellungen zur Schnittstelle zwischen Leistungselektronik und dem elektrischen Verbundnetz behandelt. Das betrifft sowohl Netzrückwirkungen und deren Optimierung als auch die Netzstabilität. Abgerundet wird das Tätigkeitsspektrum durch Forschungsthemen aus dem Bereich der Elektromobilität.

Leistungshalbleiter-Versuchsstände

Zur Bearbeitung dieser Aufgabenstellungen stehen für die Leistungselektronik Prüfplätze für die elektrische und thermische Charakterisierung von hochsperrenden Leistungshalbleitern zur Verfügung, wobei Spannungen bis 5kV und Ströme bis in den zweistelligen und für die Untersuchung von Fehlerfällen auch dreistelligen kA Bereich erreicht werden. Die Bauelementsimulation erfolgt mit modernen FEM Programmen, wobei gerade die Verknüpfung aus Simulation und Messtechnik die Möglichkeit zum vertieften Verständnis der Vorgänge in den Leistungshalbleitern und der Wechselwirkung mit der Schaltungsumgebung und der Ansteuerschaltung führt.

Für Aufgaben in der Antriebstechnik stehen mehrere Versuchsplätze zur Verfügung, in denen elektrische Antriebe bis zu einem Leistungsbereich von 50kW untersucht werden können.

Teststand Windenergieanlage

Der Lehrstuhl ist Kompetenzzentrum des European Center of Power Electronics (ECPE)