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Klausuren

Verfasst: 11.05.2008 14:11
von Tommes
Leistungselektronik 1

Klausur Leistungselektronik 1 13.02.2008
Insgesamt waren 80 Punkte zu erreichen.
Die genaue Punkteverteilung weiß ich nicht mehr, aber die meisten Punkte (20) gabs auf die 3. Aufgabe.

1. Aufgabe
gegeben: Folgende Wertepaare von der Durchlasskennlinie eines Thyristors:
(I_T = 50A; U_T = 1,0V) und (I_T = 100A; U_T = 1,5 V)
1.1: Durchlassverluste für rechteckförmigen Strom mit dem arithmetischen Mittelwert von 40A und einem Tastverhältnis von 0,5 berechnen
1.2: Mittlere Sperrschichttemperatur berechnen, wenn die Außentemperatur 25°C beträgt und die Summe aller thermischen Widerstände 0,5K/W ist
1.3: Einraststrom, Haltestrom und Freiwerdezeit verbal definieren

2. Aufgabe
gegeben: idealer vollgesteuerter Zweipulsgleichrichter, an 230V-Netz angeschlossen, speist eine Last, deren Strom als konstant angenommen werden kann. Schaltung war gegeben.
2.1: Zündverzögerungswinkel [alpha] berechnen, wenn der Laststrom i_d(t) = I_d = 3A beträgt und in der Last P_d = 531,83W umgesetzt wird
2.2: Ausgangsgleichspannung u_d(t); Netzstrom i_R(t) und die Spannung über dem Thyristor T2 zeichnen
2.3: Maximalwerte von Sperr- und Blockierspannung angeben, mit der ein Thyristor in dieser Schaltung belastet wird

3. Aufgabe
gegeben: idealer vollgesteuerter Sechspulsgleichrichter, an Drehstromnetz angeschlossen, Kommutierungsinduktivitäten werden vernachlässigt, durch die Last fließt ein konstanter Strom
3.1: Ausgangsspannung u_d und Phasenstrom i_R für [alpha] = 0°, 60°, 150° zeichnen
3.2: Spannungsverlauf über T3 für [alpha] = 60° zeichnen
3.3: Für den Lastfall aus 3.2 Steuergesetz angeben, Steuerkennlinie zeichnen, Gleich- und Wechselrichterbetrieb kennzeichnen
3.4: Wie groß ist der minimale arithmetische Mittelwert für u_d und bei welchem Zündverzögerungswinkel ist das der Fall?
3.5: Wie werden die Thyristoren in der Schaltung ein- und ausgeschaltet?
3.6: Eine Beziehung für [alpha]_max angeben, so dass die Freiwerdezeit und die Kommutierungsinduktivität berücksichtigt werden

4. Aufgabe
gegeben: Tiefsetzsteller, ideale Theorie, U_E = 100V, ohmsch-induktive Last mit gegebenen Größen
4.1: Schaltung zeichnen
4.2: In welchen Quadranten arbeitet die Schaltung?
4.3: Wie ist das Tastverhältnis definiert?
4.4: Arithmetischen Mittelwert der Ausgangsspannung berechnen
4.5: Zwischen welchen Werten kann der arithmetische Mittelwert der Ausgangsspannung gestellt werden?
4.6: Arithmetischen Mittelwert des Ausgangsstromes und die in der Last umgesetzte Leistung berechnen, wenn das Tastverhältnis 0,5 ist
4.7: T_E = 1ms. Wie groß ist I_L nach Ablauf von T_E, wenn vorher i_L = 4A geflossen ist?

5. Aufgabe
gegeben: idealer Tiefsetzsteller, U_E = 60V, U_A = 48V
5.1: Schaltung zeichnen
5.2: I_S, I_F, I_L und U_L zeichnen

Den Rest hab ich leider nicht mehr geschafft, abzuschreiben.

Aufgabe 5 ging noch weiter.

In der 6. Aufgabe ging es um einen Hochsetzsteller. Wieder Schaltung zeichnen, Wertebereich für Ausgangsspannung angeben und hastenigesehen.....

Die 7. Aufgabe handelte vom Ausschaltverhalten einer Diode. Es waren, glaub ich, die Strom- und Spannungsverläufe zu zeichnen, wenn der Strom aufgrund induktiver Bauelemente in der Schaltung nicht sofort auf Null geht, sondern mit einem "konstanten -di/dt" absinkt.


BITTE ERGÄNZEN !!!
LE1-Prüfung WS06/07
Also hier mal woran ich mich noch so sinngemäß erinnern kann, bitte korrigieren/ergänzen.
  1. Wozu ist Leistungselektronik gut? Anwendungen nennen, Bereiche I,U,f nennen
  2. Erklären der p und der n-leitung im pn-Übergang anhand des Bändermodells, nennen der Stromtransportgleichung (S_n=.. und S_p=…) sowie der Poisson-gleichung
  3. Für die Bauelemente Leistungsdiode, Thyristor, GTO, Power-Mos, IGBT die Dotierungsstruktur, Ausgangs, falls vorhanden Transferkennlinie aufmalen sowie Einteilung der Bauelemente in einrastende und nicht einrastende Bauelemente. Wodurch lassen sich die nicht einrastenden Bauelemente steuern?
  4. Für eine Diode waren zwei Wertepaare Strom-Spannung sowie die Umgebungstemperatur gegeben. Berechnung der Durchlassverlustleistung und der Sperrschichttemperatur (wie in Projektaufgabe 2)
  5. Buck und Boost-converter zeichnen, Schalterstrom, Spulenspannung, Spulenstrom usw. skizzieren. Ausrechnen des Übersetzungsverhältnisses D für gegebene Ein- und Ausgangsspannungen bei beiden Schaltungen.
  6. Gegeben war eine Schaltung mit Thyristor und Löschschaltung und Freilaufdiode, dazu theoretische Fragen wie was passiert mit der Schaltung wenn statt des Thyristors ein IGBT eingebaut wird, was muss man machen wenn sie als Wechselrichter funktionieren soll ….
  7. Wie in Komplexaufgabe 4.2 GR mit WR zeichnen, für den Wechselrichter das Zünddiagramm, eine Leiter-Leiter-Spannung und eine Leiter-Erde-Spannung aufzeichnen, Schaltung zeichnen.
  8. Für eine B6-Brückenschaltung mit Alpha=60° (also wie in der Ü-aufgabe) Strom und Spannungsverläufe zeichnen, Iva, Ive berechnen, B6 zeichnen
  9. DC Chopper, irgendwas mit Steuergesetz berechnen
  10. AC Steller Steuergesetz aufschreiben und in Abhängigkeit von Alpha zeichnen
  11. Ansteuerprinzip erklären am Impulsdiagramm und Blockschaltbild (für B2C).
  12. Nennen von Online- und Offline-Verfahren und eins erklären, für eine graphisch dargestellte Sägezahnspannung die Kapazität des Glättungskondensators ausrechnen, ähnlich der Aufgabe im Projekt2 von der Idee her
  13. Zusatzaufgabe: Was ist PFC, wo wird es eingesetzt, wie funktioniert es.
Der Rest fällt mir momentan nicht ein

Aufgabe X: reale Kommutierung bei B2 erklären, für Alpha = 30° Ausgangspannung zeichnen

Aufgabe X: für B2 Q1 berechnen

Aufgabe X: realer Schaltvorgang am GTO: I und U Verlauf & Gatestrom zeichnen, wichtige Stellen erklären

Aufgabe X: Verlauf mit Ein- und Ausschaltvorgang: Gesamtverluste berechnen & Energie (ÜA2.6.5)

Aufgabe X: Tastverhältnis D für DC-Chopper mit RL-Last bei gegebener Netzübersetzung berechnen (Ü4)

Leistungselektronik 1 für MT

Verfasst: 22.07.2008 10:12
von zman
Klausur Leistungselektronik 1 für MT vom 22.07.2008 (120min)

Die Klausur war der vom 13.02.2008 sehr ähnlich. Die Punkteverteilung:
1. Aufgabe: 5 P
2. Aufgabe: 15 P
3. Aufgabe: 18 P
4. Aufgabe: 9 P
5. Aufgabe: 11 P
Gesamt: 58 P

1. Aufgabe
Ein Idealer Hochsetzsteller wird bei nicht lückendem Spulenstrom betrieben und speist eine ohmsche Last.
1.1
Schaltung mit allen Zählpfeilen zeichnen.
1.2
Welcher Bereich von U_A ist theoretisch möglich?
1.3
Steuergesetz angeben (Tastverhältnis), Steuerkennlinie skizzieren.

2. Aufgabe
Ein Idealer vollgesteuerter Zweipulsgleichrichter ist an ein 230V-Netz angeschlossen und speist eine Last, deren Strom als konstant angenommen werden kann (Schaltung war gegeben).
2.1
Zündverzögerungswinkel \alpha berechnen, wenn ein Laststrom i_d (t) = I_d = 3A fließt und in der Last eine Leistung P_d = 531,83W umgesetzt wird.
2.2
Ausgangsgleichspannung u_d (t), Netzstrom i_R (t) und die Spannung über dem Thyristor T_2 skizzieren.
2.3
Maximalwert für Sperr- und Blockierspannung angeben, denen die Thyristoren ausgesetzt sind.

3. Aufgabe
Ein als ideal angenommener Sechspulsgleichrichter ist an ein symmetrisches, sinusförmiges Drehspannungsnetz angeschlossen, die Kommutierung sei vernachlässigt (L_K = 0) und durch die Last fließt ein konstanter Strom (Schaltung war gegeben).
3.1
Ausgangsgleichspannung u_d (t) Netzstrom i_R (t) für \alpha = 0^o, 90^o, 120^o zeichnen (Sinuspapier war gegeben).
3.2
Spannung über dem Thyristor T_3 für \alpha = 90^o zeichnen (Sinuspapier war gegeben).
3.3
Steuergesetz angeben, Steuerkennlinie skizzieren, Gleich- und Wechselrichterbetrieb kennzeichnen.
3.4
Wie groß ist der minimale arithmetische Mittelwert von U_d bei ohmscher Last und für welchen Steuerwinkel \alpha ist das der Fall?
3.5
Wie werden die Thyristoren in der Schaltung ein- und ausgeschaltet?
3.6
Maximalen Steuerwinkel \alpha_{max} für 50Hz, bei einem Überlappungswinkel u = 10^o und einer Schonzeit t_H = 0,2ms berechnen.

4. Aufgabe
Von der Durchlasskennlinie eines Thyristors sind folgende Wertepaare bekannt:
I_T = 60A; U_T = 1,0V und I_T = 120A; U_T = 1,5V.
4.1
Durchlassverluste berechnen, wenn ein rechteckförmiger Strom mit dem arithmetischen Mittelwert I_{da}=40 A und dem Tastverhältnis D = 0,5 fließt.
4.2
Sperrschichttemperatur \theta_{j} berechnen, wenn die Umgebungstemperatur \theta_a ist und die Summe der thermischen Widerstände R_{th\Sigma} = 0,5 K/W beträgt.
4.3
Einraststrom, Haltestrom, Freiwerdezeit verbal definieren.

5. Aufgabe
Idealer Tiefsetzsteller, ohmsch-induktive Last (R_L = 10\Omega ; L_L = 10mH), U_E = 100V, nicht lückender Strom.
5.1
Schaltung mit allen Zählpfeilen zeichnen.
5.2
In welchen Quadranten arbeitet die Schaltung?
5.3
Wie ist das Tastverhältnis definiert?
5.4
Wie kann U_{A,AV} berechnet werden?
5.5
Zwischen welchen Werten kann U_A idealerweise gestellt werden?
5.6
I_{L;AV} und die in der Last umgesetzte Leistung berechnen, wenn das Tastverhältnis D=0,5 ist. Hierbei sollte der Strom als konstant angenommen werden.
5.7
T_E = 1ms. Wie groß ist i_L (t) nach Ablauf von T_E, wenn vorher i_L = 4A geflossen ist? Hier muss der Strom als e-Funktion betrachtet werden.

Klausur LE 1 für MT vom 10.02.2011

Verfasst: 14.02.2011 10:12
von RecMan
Hier mal die Klausur vom Feb 2011.
Hab die Klausur aus dem Gedächtnis nachgeschrieben, soll heißen könnten kleine Fehler drin stecken.
Viel Erfolg an alle ;)

Re: Klausuren

Verfasst: 24.02.2011 20:52
von Bubble4056
So, hier für alle, die auch was rechnen möchten.
Die Prüfung vom 10.2.2011 für MT komplett mit Zahlen und Aufgaben und Punkteverteilung!

PS.:hab mich beim Schreiben im Datum vertan...
viel Spaß!

Re: Klausuren

Verfasst: 08.02.2012 16:43
von Cobe
Die heutige Klausur war etwas anders als die letzten, da die HSS und TSS aus den Prüfungsschwerpunkten herausgenommen wurden. Auf der Prüfung stand, dass die Belege nochmal 4 zusätzl. Punkt bringen würden, da es nur ca. 43 Punkte auf die Klausur gab.
im Anhang findet ihr paar Themen die ich mir die halbwegs merken konnte.
Zu schwer war die Klausur nicht, häufig einfache Dinge, wo man zu kompliziert dachte.

Re: Klausuren

Verfasst: 14.02.2012 19:40
von R1tschY
Hier die Klausur nochmal in einer etwas ausführlicheren Version.

Re: Klausuren

Verfasst: 06.02.2013 13:45
von nik.sc
hier die heutige Klausur

Klausuren WS 14_15

Verfasst: 24.02.2015 00:07
von Vale
Moin.

Ich habe durch einen Zufall die Klausur von heute bekommen. Es ist das Original.

Die Lösungen müsst ihr euch selber zusammen reimen.
Vor allem bei der 8. Aufgabe waren wir uns in der Nachdiskusion ziemlich unsicher.

Liebe Grüße!

Re: Klausuren

Verfasst: 07.02.2017 12:03
von Buggat
besser spät als nie, hier meine Mitschrift der Klausur aus dem WS15/16

Klausur LE1 WS 17-18

Verfasst: 07.02.2018 11:09
von Kurosh
Hi,
Die Klasur Leistungselektronik 1 Wintersemester 17-18
Soweit ich mich noch daran erinnern kann , sahen heute die Aufgaben so aus .
Zeit war wirklich knapp. Am besten muss man möglicherweise wichtige Aufgaben auswendig lernen !

Re: Klausuren

Verfasst: 06.02.2019 14:12
von kaesemann
Klausur Leistungselektronik Februar 2019
MT/RES/VIW, ET hatte eine zusätzliche Aufgabe

1. Leistungsdiode, von sägezahnförmigem Strom durchflossen

gesucht:
- Durchlassverluste bei gegebenem UTO und RB,
- max. äußerer thermischer Widerstand, thermisches Ersatzschaltbild bei gegebenem vi, va, Rthi, P
- IU-Verläufe einer PiN.Leistungsdiode beim Ausschalten
- 2D Struktur einer PiN-Diode, Benennen der Anschlüsse
- IU-Kennlinie eines Thyristors, Beschriftung Halte- und Einraststrom
- Erklärung warum Stromanstieg des Thyristors begrenzt werden muss und mit welchem Bauelement dies realisiert werden kann

2. kapazitive Kommutierung, Kondensatoren mit unterschiedlichen Kapazitäten
gesucht:
- Schaltvorgänge, die für Beginn und Ende der Kommutierung verantwortlich sind
- Einzeichnen der Strompfade vor und nach der Kommutierung
- Bauelemente, durch welcher der Strom während der Kommutierung fließt
- Berechnung der Kommutierungszeit

3. vollgesteuerter Zweipulsgleichrichter mit RL-Last
gesucht:
- Verlustleistung der Last
- Verlustleistung eines Thyristors
- Verlustleistung der gesamten Schaltung

4. vollgesteuerter Zweipulsgleichrichter
gesucht:
- Schaltung zeichnen
- Kommutierungstyp für alpha > 0°
- Netzbedingungen für Kommutierung
- Schaltfrequenz eines Leistungshalbleiters

5. vollgesteuerte Sechspulsbrückenschaltung mit Stromquellenlast
gesucht:
- Steuergesetz, Ud für zwei verschiedene gegebene Winkel alpha
- Schaltung zeichnen (RST)
- Einzeichnen von Ud, UT5 und IT in Sinuspapier
- Definition, Zeitpunkt der natürlichen Kommutierung

6. Tiefsetzsteller
gesucht:
- Schaltung zeichnen
- Zeichnung Strom/Spannungsverläufe
- IE und IA für gegebenes D, PA und UE
- Induktivität berechnen für gegebene Welligkeit
- Erklärung ob Schaltung selbst- oder netzgesteuert

7. Einpulsgleichrichter mit Gegenspannung und Induktivität
gesucht:
- Zeichnung Strom/Spannungsverläufe
- iL(t)max berechnen