Von den Grundlagen bis zu den modernsten Anwendungen: Dieses Buch bietet einen umfassenden und praxisnahen Einstieg in die Welt der Leistungselektronik. Und: Durch das in ihm vermittelte Wissen treibt es Energiewende, Elektromobilität und Digitalisierung voran – „Leistungselektronik“ hilft mit bei der Gestaltung der Zukunft unserer Energieversorgung!
Studierende, Dozierende und Ingenieur*innen profitieren von einem didaktisch durchdachten Lehrwerk, das Theorie und Praxis optimal verbindet. Mit zahlreichen Beispielen, Simulationen, Hardwareprojekten und einer Website mit Zusatzmaterial ist „Leistungselektronik“ der ideale Begleiter für Studium, Lehre und Beruf.
Wofür ist Leistungselektronik wichtig?
Leistungselektronik ist eine Schlüsseltechnologie für die moderne Energieversorgung und -nutzung. Sie ermöglicht die effiziente Umwandlung und Steuerung elektrischer Energie zwischen unterschiedlichen Quellen und Verbrauchern, die sich in Bezug auf Spannung, Frequenz und Phasenanzahl unterscheiden können. Besonders wichtig ist sie für:
- Nachhaltigkeit in der Energieversorgung: Leistungselektronik ist essenziell für die Integration erneuerbarer Energien wie Wind- und Solarenergie in das Stromnetz. Sie sorgt dafür, dass die erzeugte Energie effizient ins Netz eingespeist und gespeichert werden kann.
- Effizienzsteigerung: Leistungselektronik verbessert die Effizienz bei der Energieübertragung und beim Verbrauch, etwa durch drehzahlgeregelte Antriebe in der Industrie, effiziente Beleuchtung (z. B. LED-Technik) und zeitgemäße Stromversorgungen in der Informationstechnologie.
- Moderne Anwendungen: Ohne Leistungselektronik wären viele Entwicklungen wie Elektro- und Hybridfahrzeuge, Hochgeschwindigkeitszüge, Smart Grids, unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) oder die Integration dezentraler Energiequellen nicht möglich.
- Energieeinsparung: Durch den Einsatz leistungselektronischer Systeme können erhebliche Mengen an Energie eingespart werden, was sowohl ökonomische als auch ökologische Vorteile bringt. Beispielsweise könnte in den USA durch effizientere Antriebe jährlich so viel Strom eingespart werden, wie der gesamte Staat New York verbraucht.
An wen wendet sich das Buch?
„Leistungselektronik“ richtet sich in erster Linie an Studierende und Lehrende der Elektrotechnik, insbesondere wenn sie Schwerpunkte setzen auf elektrische Energiesysteme, Leistungselektronik und elektrische Maschinen. Das Buch eignet sich sowohl für Einsteiger als auch für Fortgeschrittene:
- Studierende: Das Werk ist ideal für einsemestrige Kurse an Hochschulen und Universitäten, da es sowohl die Grundlagen der Leistungselektronik als auch Fragen des praktischen Designs behandelt. Sein modularer Aufbau erlaubt es, Themen je nach Vorwissen auszuwählen oder zu vertiefen.
- Lehrende: Das Buch bietet einen integrierten Aufbau, der die Zusammenhänge zwischen Leistungselektronik, Energiesystemen und elektrischen Maschinen verdeutlicht. Es enthält zahlreiche Beispiele, Übungsaufgaben, Simulationen und Hardwareprojekte, die den Unterricht unterstützen.
- Praktiker*innen und Ingenieur*innen: Auch für Ingenieur*innen, die sich in das Gebiet der Leistungselektronik einarbeiten oder ihr Wissen auffrischen möchten, profitieren dank seines praxisnahen Ansatzes und der vielen Anwendungsbeispiele von diesem Buch.
- Deutschsprachige Leser*innen: Die Übersetzung ins Deutsche erleichtert insbesondere deutschsprachigen Einsteiger*innen den Zugang zu diesem komplexen Fachgebiet, da der englische Fachjargon hier doch oft eine zusätzliche Einstiegshürde darstellt.
Was macht das Buch so besonders?
- Der modulare Aufbau: Leser*innen können je nach Vorwissen und Fragestellung die für sie passenden Abschnitte auswählen. Inhaltlich deckt das Buch sowohl klassisches Fachwissen als auch neuere Entwicklungen ab. So behandelt es neben den Grundlagen auch Themen wie Rückkopplungsregelung, Leistungsfaktorkorrektur, Soft-Switching und Raumzeiger-PWM – Inhalte, die in herkömmlichen Lehrbüchern oft fehlen.
- Die ausgeprägte Praxisorientierung: Jedes Kapitel enthält viele Beispiele, Simulationsaufgaben (z. B. mit LTspice und Sciamble Workbench) und Hardwareprojekte, die das Verständnis der theoretischen Konzepte durch praktische Anwendung vertiefen.
- Die begleitende Website: Das Buch wird durch eine umfangreiche (englischsprachige) Website ergänzt, auf der Lösungen, Folien, Simulationen und Laborhandbücher zur Verfügung stehen. Sie erleichtert das Selbststudium und die Vorbereitung von Lehrveranstaltungen.
- Die Aktualität: Es enthält bereits neueste Entwicklungen wie Wide-Bandgap-Halbleiter (SiC, GaN), moderne Regelungstechniken und aktuelle Anwendungen bei erneuerbaren Energien und Smart Grids.
- Die Qualität der Übersetzung: Sie wurde von einem erfahrenen Hochschullehrer durchgeführt, der nicht nur alle Fachbegriffe korrekt ins Deutsche übertragen, sondern insgesamt auch auf Lesbarkeit und Verständlichkeit der Texte großen Wert gelegt hat.
- Die Beispiele: Das Buch ist reich an praxisnahen Beispielen, etwa zur Energieeinsparung durch drehzahlgeregelte Antriebe, zur Effizienzsteigerung durch LEDs, zur Rolle der Leistungselektronik in Elektro- und Hybridfahrzeugen, oder zur Bedeutung von Wide-Bandgap-Halbleitern.
- Die Übungsaufgaben: Am Ende jedes Kapitels finden sich Aufgaben, die reale Szenarien aufgreifen, etwa zur Energieeinsparung in der Industrie, zur Auslegung von Windkraftanlagen oder zur Berechnung der CO₂-Einsparung durch Hybridfahrzeuge.
9783527354931, Mohan, Leistungselektronik
