Elektrische Antriebe

Masterstudiengang Elektrotechnik (Electrical Engineering)

2. Semester

Modul Elektrische Antriebe
Zugeordnete LehrveranstaltungVorlesung Elektrische Antriebe
Semester2. Semester
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Thomas Köller
DozentenProf. Dr.-Ing. Thomas Köller
SpracheDeutsch
Lehrform, SWS und GruppengrößeVorlesung Elektrische Antriebe, 6 SWS.
ModusWahlpflichtmodul für Vertiefung Regenerative Energietechnik
TurnusWintersemester und Sommersemester
Stud. ArbeitsaufwandPräsenzstudium 90 SWS, Eigenstudium 150 SWS
Credits8 CP
VoraussetzungenAbgeschlossenes Bachelorstudium. Detaillierte Kenntnisse über Elektrische Maschinen, wie sie z. B. im Bachelorstudiengang Energie- und Automatisierungstechnik gewonnen werden können.
Lernziele/ KompetenzenAllgemein: 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.
InhalElektrische 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 PrüfungsleistungenElektrische Antriebe:
Die Kenntnisse der Studierenden werden in einer Klausur (Dauer 120 min) bewertet.
MedienformenElektrische Antriebe:
• Tafelanschrieb.
• Folien.
• Skriptum zur Vorlesung.
• Übungen mit Matlab/Simulink.
LiteraturElektrische 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.