Elektrische Antriebe
Masterstudiengang Elektrotechnik (Electrical Engineering)
2. Semester
| Modul Elektrische Antriebe | |
|---|---|
| Zugeordnete Lehrveranstaltung | Vorlesung Elektrische Antriebe |
| Semester | 2. Semester |
| Modulverantwortlicher | Prof. Dr.-Ing. Thomas Köller |
| Dozenten | Prof. Dr.-Ing. Thomas Köller |
| Sprache | Deutsch |
| Lehrform, SWS und Gruppengröße | Vorlesung Elektrische Antriebe, 6 SWS. |
| Modus | Wahlpflichtmodul für Vertiefung Regenerative Energietechnik |
| Turnus | Wintersemester und Sommersemester |
| Stud. Arbeitsaufwand | Präsenzstudium 90 SWS, Eigenstudium 150 SWS |
| Credits | 8 CP |
| Voraussetzungen | Abgeschlossenes Bachelorstudium. Detaillierte Kenntnisse über Elektrische Maschinen, wie sie z. B. im Bachelorstudiengang Energie- und Automatisierungstechnik gewonnen werden können. |
| Lernziele/ Kompetenzen | Allgemein: Ziel des Moduls ist die Wissensvermittlung in den Bereichen Projektierung elektrischer Antriebe und Regelung elektrischer Antriebe. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Nachdem im Bachelorstudiengang das stationäre Verhalten der elektrischen Maschinen im Vordergrund stand, wird im Rahmen dieser Vorlesung der Schwerpunkt auf das dynamische Verhalten elektrischer Maschinen gelegt. Darüber hinaus wird die Maschine im geschlossenen Regelkreis betrachtet. Nachdem die Gebiete Technische Mechanik, Regelungstechnik und Elektrische Maschinen als Einzelgebiete bereits im Bachelorstudiengang behandelt wurden, schafft die hier zu beschreibende Vorlesung einen interdisziplinären Brückenschlag dieser drei Gebiete im Bereich der elektrischen Antriebstechnik. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Die Studierenden erlernen die Maschine im mechanischen Umfeld einzusetzen. Die Vorlesung zielt gleichermaßen darauf, einem späteren Anwender im Bereich der Antriebstechnik die Inbetriebnahme zu ermöglichen als auch darauf, die Studierenden im Bereich Forschung und Entwicklung zu qualifizieren. Die Studierenden sind nach Abschluss der Vorlesung in der Lage regelungstechnische Verfahren im Bereich der Antriebstechnik anzuwenden und weiterzuentwickeln. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Insbesondere im großen Gebiet der Automatisierungstechnik verlangt die Inbetriebnahme von Antriebssystemen detaillierte Kenntnisse über die Funktionsweise des Antriebskonzeptes im Ganzen. Studierende die in Ihrer beruflichen Zukunft in der Antriebstechnik tätig sein werden, erhalten durch die Vorlesung einen Gesamtüberblick heute verwendeter Antriebskonzepte und einen Ausblick auf zukünftige Technologien. |
| Inhal | Elektrische Antriebe: • Wissensaufbereitung im Bereich Grundbegriffe der technischen Mechanik mit Schwerpunkt Antriebstechnik. • Grundlagen der Bahnplanung. • Getriebe. • Erwärmung und Kühlung. Grundlegende Normen. • Projektierung von vollständigen Antriebssystemen. • Wissensaufbereitung im Bereich der Reglerauslegung (Symmetrisches Optimum, Betragsoptimum). • Relevante Regelkreisstrukturen für die Antriebstechnik. • Dynamisches Verhalten der Gleichstrommaschine. • Regelung von Drehfeldantrieben mit Schwerpunkt permanentmagneterregte Synchronmaschinen. • Vertiefung Raumzeigertheorie/Symmetrische Komponenten. • Dynamisches Verhalten der Synchronmaschine. • Feldorientierte Regelung. • Raumzeigermodulation. • Systeme zur Lageerfassung (Resolver, Encoder). • Regelung bei elastischer Kopplung zur Arbeitsmaschine. • Feldorientierte Regelung der Asynchronmaschine. |
| Studien- und Prüfungsleistungen | Elektrische Antriebe: Die Kenntnisse der Studierenden werden in einer Klausur (Dauer 120 min) bewertet. |
| Medienformen | Elektrische Antriebe: • Tafelanschrieb. • Folien. • Skriptum zur Vorlesung. • Übungen mit Matlab/Simulink. |
| Literatur | Elektrische Antriebe: Leonhard, W.: ’Regelung in der elektrischen Antriebstechnik’, Teubner Studienbücher. Schröder, Dierk: ’Elektrische Antriebe - Grundlagen’, Springer Verlag Leonhard, Werner: ’Einführung in die Regelungstechnik’, Vieweg Verlag. Unbehauen, Heinz: ’Regelungstechnik 1’, Vieweg Verlag. Schröder, Dierk: ’Elektrische Antriebe – Regelung von Antriebssystemen’, Springer Verlag. Jenni,F , Wuest D.: ’Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter’, Teubner Verlag. |