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Chair of Electrical Drives and Machines
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Packaging Technology for Power Electronic Devices [EAM-AVLE-V] -
- Lecturer:
- Uwe Scheuermann
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, credit: 2, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Anmeldung über StudOn ist erforderlich
- Dates:
- Fri, 12:15 - 13:45, H15
In Präsenz! Weitere Infos finden Sie auf StudOn: https://www.studon.fau.de/crs3321647_join.html
- Fields of study:
- WF EEI-MA-AUT 1-4
WF EEI-MA-EuA 1-4
WF EEI-MA-LE 1-4
WF EEI-BA-EuA 5-6
WF ME-BA 3-6
WF ME-MA 1-3
WF EEI-BA-AUT 5-6
WF EEI-BA-LE 5-6
WF EEI-BA-AET 5-6
WF EEI-MA-AET 1-4
WF NT-MA 2
WPF MWT-MA-WET 1-4
- Prerequisites / Organisational information:
- Vorlesung Leistungselektronik
- Contents:
- Die Vorlesung gibt einen Überblick über die wichtigsten Grundlagen der Aufbau- und Verbindungstechnik in der Leistungselektronik. Sie soll künftige Entwickler und Anwender von Leistungsmodulen mit den grundlegenden Konzepten vertraut machen. Hierbei werden Grundkenntnisse über leistungselektronische Bauelemente und Grundschaltungen vorausgesetzt, wie sie in der Vorlesung „Leistungselektronik" vermittelt werden. Die Vorlesung wird von einem Vertreter der Industrie gehalten, der durch seine langjährige Tätigkeit in der Entwicklung und Qualifizierung von Leistungsmodulen einen reichen Erfahrungsschatz einbringt. Der Dozent ist somit in der Lage, die vorgestellten theoretischen Zusammenhänge durch praxisnahe Beispiele zu veranschaulichen.
1. Einführung
2. Thermische Grundlagen
Mechanismen der Wärmeableitung Analogien zwischen thermischer und elektrischer Leitung Thermische Ersatzschaltbilder
3. Thermische Messverfahren
Messung durch Kontaktsensoren Berührungslose Messverfahren Das Leistungsbauelement als Sensor
4. Materialien in der Aufbau- und Verbindungstechnik
Elektrisch leitfähige Materialien Elektrisch isolierende Materialien Gehäusewerkstoffe und Silikone
5. Verbindungstechnologien
Löten oder Kleben Drahtbonden Druckkontakttechnik Federkontakte
6. Parasitäre Effekte
7. Zuverlässigkeit
Bauelementbezogene Prüfungen Gehäusebezogene Prüfungen Lebensdauerrelevante Prüfungen
8. Bauformen von Leistungsmodulen
Monolithisch integrierte Systeme Bauformen für die Leiterplattenmontage Klassische Module mit Grundplatte Module ohne Grundplatte Architekturen in Druckkontakttechnik Systemintegration für hohe Leistungen
9. Datenblätter
Elektrische Kenngrößen Grenzwerte der Belastung Isolationskoordination
10. Systemaufbau
Kühlkörper Thermische Koppelmedien Parallelschaltung
11. Fehler- und Ausfallanalyse
12. Entwicklungstendenzen und Herausforderungen
Erhöhung der maximal zulässigen Sperrschichttemperatur Synergien durch Systemintegration Kandidaten für eine zuverlässigere Verbindungstechnik
- Recommended literature:
- Dierk Schröder: Leistungselektronische Bauelemente, 2.Auflage, Springer, Berlin, 2006. (Kapitel 10, S. 706-772)
Josef Lutz: Halbleiter-Leistungsbauelemente, Springer, Berlin, 2006. (Kapitel 4-7, S. 269 ff)
Peter R. W. Martin (Hrsg.): Application manual power modules, ISLE, Ilmenau, 2000.
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Elektrische Antriebe [EAM-EA-V] -
- Lecturer:
- Jens Igney
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, credit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Dates:
- Thu, 12:15 - 13:45, H6
Erste Vorlesung: Do. 21.10. um 10:15 Uhr im H5; Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs3257138.html
- Fields of study:
- WPF MB-BA-FG15 3-6
WPF ME-BA-MG3 3-6
WPF ME-MA-MG3 1-3
WPF MB-MA-FG15 1-3
- Prerequisites / Organisational information:
- Vorlesung Grundlagen der elektrischen Maschinen oder Vorlesung Grundlagen der elektrischen Antriebstechnik
- Contents:
- Elektrische Antriebe
Einleitung:
Generelle Aspekte, Folgerungen für die Vorlesung Elektrische Antriebstechnik, Blockschaltbild eines Drehstromantriebssystems
Grundlagen: Motor und Lastmaschine, Rechnen mit normierten Größen, Übersicht der elektrischen Antriebe
Netzgeführte Stromrichter: Leistungshalbleiterbauelemente, Dioden- und Thyristorgleichrichter ideal und real, Oberschwingungen im Netz, Beispiele, GleichstromantriebSelbstgeführte Stromrichter: Gleichstromantriebe an Gleichstromquellen, Übersicht Drehstromantriebe, Stromrichter mit Spannungszwischenkreis, IGBT, Diode und Elko Digitale Steuerung und Regelung (Hardware): Blockschaltbild, Microcontroller, PLD, FPGA, ASIC, Zeitscheiben und Interrupt, Abtastung
Drehzahl- und Positionsgeber: Analogtacho, Impulsgeber, Resolver Steuerung und Regelung: Übersicht, Regelung von Gleichstromantrieben, U/F-Steuerung für Drehstromantriebe, Feldorientierte Regelung allgemein, Feldorientierte Regelung für Antriebe mit Asynchronmaschinen Electrical Drives
Introduction: General aspects, Conclusions for the lecture Electrical Drives,
Block diagram of an electrical drive system
Basics: Motor and mechanical load, Calculation with per unit values, Overview of electrical drive systems Line commutated converters: Power electronic drives, Diode and Thyristor converters ideal and real, net-harmonics, examples,
DC-drives
Selfcommutated converters: DC-drives, AC-drives Overview, Converters with DC-link intermediate voltage, IGBT, Diode, Electrolytic Capacitor
Digital control (Hardware): Block diagram, Microcontroller, PLD, FPGA, ASIC, Time slot and interrupt, Sampling Speed and Position Sensors: Analog tachometer, Incremental encoder, Resolver
Control: Overview, Closed loop control of DC-Drives, V/F-open loop control of AC-Drives, General aspects of Field-oriented closed loop Control, Field-oriented closed loop control of induction motor drives Lernziel
Die Kenntnisse aus der Vorlesung „Grundlagen der Antriebstechnik" sollen
vertieft und erweitert werden im Bereich der Umrichter für DC-Antriebe und
AC-Antriebe mit Spannungszwischenkreis. Am Beispiel der Asynchronmaschine soll in die feldorientierte Regelung von elektrischen Antrieben
eingeführt werden und die dazu notwendigen Komponenten wie digitale Hardware und Drehzahl- und Positionsgeber behandelt werden. Abschließend können die neu gewonnenen Kenntnisse auf mechatronische Antriebssysteme angewendet werden. The knowledge based on the lecture „Basics of Electrical Drives" should be deepened and improved in the region of the converters for DC-Drives and AC-drives with DC-voltage link. The field-orientated closed-loop control should be introduced illustrated by the induction motor and the components necessary for that as digital hardware and speed and position sensors should be treated. The new knowledge could be used for mechatronical drive systems.
- Recommended literature:
- Skript
script accompanying the lecture
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Elektrische Antriebstechnik II [EAM-EAT-II-V] -
- Lecturer:
- Ingo Hahn
- Details:
- Vorlesung, 3 cred.h, graded certificate, credit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Dates:
- Wed, 16:15 - 17:45, 02.224 Cauerstr.9
In Präsenz – Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs3259019.html
- Fields of study:
- WPF EEI-MA-AUT 1-4
PF EEI-MA-EuA 1-4
WPF EEI-MA-LE 1-4
PF EEI-BA-EuA 5-6
WPF EEI-BA-AUT 5-6
WPF EEI-BA-LE 5-6
WPF ME-BA-MG3 3-6
WPF ME-MA-MG3 1-3
WPF ET-MA-EET 1-4
WPF BPT-MA-E 1-3
WPF WING-MA-ET-EN 1-3
- Prerequisites / Organisational information:
- Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik
Basics of Electrical Drives
- Contents:
- Elektrische Antriebstechnik II
Regelung drehzahlveränderbarer Antriebe (Übersicht)
Regelung der Gleichstrommaschine
U/f-Steuerung von Drehstromantrieben
Regelung von Drehstromantrieben: Feldorientierte Regelung mit Geber:
Asynchronmaschine, Permanenterregte Synchronmaschine mit Sinusstrom, Elektrisch erregte Synchronmaschine; Direktumrichter; Permanenterregte Synchronmaschine mit Blockstrom
Vergleich der Eigenschaften von Antrieben mit Pulsumrichter und Asynchronmaschine und elektr./perm. erregter Synchronmaschine, lagegeberlose Regelung, Digitale Feldbusse: Einleitung, Grundlegende Eigenschaften, Beispiele Electrical Drives (Part II)
Control of speed-adjustable drives (overview)
Closed-loop control for DC-drives
V/f-control for three-phase AC-drives
Closed-loop control for three-phase AC-drives: field-orientated closed-loop control with sensor: Asynchronous machine, Permanent-magnet synchronous machine with sinusoidal current, Synchronous machine with electrical excitation;
Permanent-magnet synchronous machine with square wave current
Comparison of inverter-fed drives with asynchronous machine, synchronous machine with electrical and permanent magnet excitation, sensorless control, Digital field busses: Introduction, Basic features, Examples Lernziel
Kenntnisse und Verständnis in der Regelung von Gleichstromantrieben, des Prinzips der feldorientierten Regelung mit Geber für Drehstromantriebe mit Beispielen und weiterer Regelungen für Drehstrommaschinen, Grundkenntnisse im Bereich der digitalen Feldbusse Knowledge and understanding about the closed-loop control of DC-drives, the principle of the field-orientated closed-loop control for three-phase AC drives with examples and additional closed-loop controls for three-phase AC drives, basic knowledge about digital field busses
- Recommended literature:
- Skript
script accompanying the lecture
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Small electrical machines [EAM-EKM-V] -
- Lecturer:
- Ingo Hahn
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, credit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Dates:
- Wed, 14:15 - 15:45, 02.224 Cauerstr.9
In Präsenz – Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs3259018.html
- Fields of study:
- WPF ET-MA-EET 1-3
WPF ME-BA-MG3 3-6
WF EEI-BA 5
WPF EEI-MA-EuA 1-4
WPF EEI-MA-LE 1-4
WPF EEI-MA-AUT 1-4
WPF EEI-BA-EuA 5-6
WPF EEI-BA-AUT 5-6
WPF EEI-BA-LE 5-6
WPF ME-MA-MG3 1-3
WPF BPT-MA-E 1-3
WPF WING-MA-ET-EN 1-3
- Prerequisites / Organisational information:
- Vorlesung: Elektrische Antriebstechnik I
Übung: Elektrische Antriebstechnik I
- Contents:
- Grundlagen: Definitionen, Kraft-/Drehmomenterzeugung, elektromechanische
Energiewandlung
Aufbau, Wirkungsweise und Betriebsverhalten von: Universalmotor,
Glockenankermotor, PM-Synchronmaschine,
Spaltpolmotor, Kondensatormotor, geschaltete Reluktanzmaschine,
Schrittmotoren, Klauenpolmotor.
Basics: Definitions, force and torque production, electromagnetic energy
conversion
Construction, mode of operation and operating behaviour of: universal
motor,
bell-type armature motor, PM-synchronous machine,
split pole motor, condenser motor, switched reluctance machine, stepping
motors, claw pole motor Ziel
Die Studierenden erhalten einen Überblick über Elektrische
Kleinmaschinen,
deren Aufbau, Wirkungsweise und Betriebsverhalten sowie
Anwendungsgebiete. The students will get an overview about small electrical machines, their
construction, mode of operation, operating behaviour and
applications.
- Recommended literature:
- Vorlesungsskript
Script accompanying the lecture
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Electric machines I [EAM-EM I-V] -
- Lecturer:
- Ingo Hahn
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, credit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Dates:
- Mon, 16:15 - 17:45, 02.224 Cauerstr.9
In Präsenz – Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs3259009.html
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-3
PF EEI-BA-EuA 5-6
WPF EEI-MA-AUT 1-4
PF EEI-MA-EuA 1-4
WPF EEI-MA-LE 1-4
WPF EEI-BA-AUT 5-6
WPF EEI-BA-LE 5-6
WPF ME-BA-MG3 3-6
WPF ME-MA-MG3 1-3
WPF ET-MA-EET 1-4
WPF BPT-MA-E 1-3
WPF WING-BA-ET-EN 3-6
- Contents:
- Elektrische Maschinen I
Einleitung
Gleichstrommotoren: Aufbau und Wirkungsweise, Spannung, Drehmoment und Leistung, Kommutierung und Wendepole, Ankerrückwirkung und Kompensationswicklung, Permanenterregte Gleichstrommaschine Schaltungen und BetriebsverhaltenDrehstrommotoren: Allgemeines zu Drehfeldmaschinen, Drehfeldtheorie,
Asynchronmaschine mit Schleifring- und Käfigläufer, Elektrisch erregte Synchronmaschine, Permanenterregte Synchronmaschine Electric machines I
Introduction DC-motors: Construction and operating principle, Voltage, torque and power,
Commutation and commutating poles, Armature reaction and compensation winding, Permanent-field DC-machine, Circuits and operational behaviour
Three-phase motors: General aspects to three-phase machines, Rotating field theory, Induction machine with slip ring rotor and squirrel cage rotor, Electrical excited synchronous machine, Permanent-field synchronous machine Lernziel
Die Kenntnisse und das Verständnis aus der Vorlesung „Grundlagen der elektrischen Antriebstechnik" sollen vertieft und erweitert werden im Bereich der Motoren. Bei den DC-Motoren steht die Erweiterung der Theorie auf dem Gebiet der Kommutierung und der Ankerrückwirkung im Vordergrund; bei den Drehstrommotoren der Einfluss der Oberfelder und -wellen auf das Betriebsverhalten. Knowledge and understanding from the lecture "basics of electrical drives” should be deepened and improved in the region of motors. The improvement of the theory in the field of commutation and armature reaction is in the foreground for the DC-machines; for the three-phase motors the influence of the harmonics on the operational behaviour.
- Recommended literature:
- Skript
Script accompanying the lecture
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Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik [EAM_GEA-V] -
- Lecturer:
- Ingo Hahn
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 3,5, für Anfänger geeignet
- Dates:
- Thu, 14:15 - 15:45, H9
In Präsenz! Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs3259016.html
- Fields of study:
- PF WING-BA-ET-EN 3
WPF WING-BA-IKS-ING-MG11 3-6
PF EEI-BA 3
PF ME-BA 3
PF ET-BA 3
PF BPT-BA-E 3
WPF BPT-MA-E 1-3
PF BPT-MA-M-E ab 1
WPF MT-BA 5
WPF MT-MA-MEL ab 1
WPF MT-MA-GPP ab 1
WPF IPM-MA 1
WPF WING-MA 1-3
- Prerequisites / Organisational information:
- Die bestandene Prüfung im Fach "Grundlagen der Elektrotechnik I und II" ist Voraussetzung für die Teilnahme am Praktikum "Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik". Siehe Hinweis auf den Anschlagbrettern des Lehrstuhls und auf der Homepage.
Teile oder die ganze Prüfung werden im Antwort-Wahl-Verfahren (Multiple Choice) durchgeführt
- Contents:
- Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik
Einleitung; Grundlagen: Leistung und Wirkungsgrad, Physikalische Grundgesetze, InduktivitätenGleichstromantriebe: Gleichstrommotor, Konventionelle Drehzahlstellung Drehstromantriebe: Grundlagen und Drehfeld, Synchronmaschine, Asynchronmaschine, Konventionelle Drehzahlstellung Fundamentals of Electrical Drives Technology
Introduction; Basics: Power and efficiency, Physical basics, Inductances
DC-Drives: DC-motor, Traditional setting of speed Three-phase AC drives: Basics and rotating field, Synchronous machine,
Induction machine, Traditional setting of speed Lernziel
Kenntnisse und Verständnis der grundsätzlichen Funktionsweise elektrischer Maschinen, deren stationären Betrieb und die konventionelle (verlustbehaftete) und elektronische Drehzahlstellung Knowledge and understanding of the basic operating principles of electrical machines, their steady-state operation and traditional setting of speed
- Recommended literature:
- Skript zur Vorlesung
Script accompanying the lecture
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Hauptseminar Elektrische Antriebstechnik BA [EAM-HS-EAT-BA] -
- Lecturers:
- Jens Igney, Matthias Stiller
- Details:
- Seminar, 2 cred.h, graded certificate, credit: 2, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Dates:
- to be determined
- Fields of study:
- WPF EEI-BA-AUT 5-6
WPF EEI-BA-EuA 5-6
WPF EEI-BA-LE 5-6
WPF ME-BA-SEM ab 5
WPF ET-BA ab 5
WF BPT-BA-E 5-6
- Prerequisites / Organisational information:
- Anmeldung über StudOn zwischen Montag, 27.09.2021, 00:00 Uhr und Sonntag, 03.10.2021, 23:55 Uhr
Das Seminar ist nur für Bachelor-Studierende zugelassen.
Probevorträge:
Seminarvorträge:
Ansprechpartner: Matthias Stiller, M.Sc.
- Contents:
- Ablauf des Seminars Elektrische Antriebstechnik BA
Jeder Seminarteilnehmer erhält ein Thema, das er selbstständig für den Seminarvortrag ausarbeiten soll. Er wird dabei von einem wissenschaftlichen Mitarbeiter des Lehrstuhls unterstützt. Vor den eigentlichen Seminarvorträgen kann jeder Student einen Probevortrag vorbereiten um Feedback und Verbesserungsvorschläge zu erhalten. Zum Seminarthema ist 6-8-seitige Ausarbeitung (Text) zu erstellen. Für den Seminarvortrag ist eine Dauer von 30 Minuten vorgesehen. Zielgruppe des Vortrags sollen die studentischen Teilnehmer des Seminars sein. Nach Abschluss jedes Vortrags ist eine ca. 15-minütige Diskussion vorgesehen, in der vor allem die studentischen Seminarteilnehmer noch offene Fragen zu dem Vortragsthema stellen sollen. Nach Abschluss des Seminars werden die Beurteilungen der Vorträge vom Betreuer mit jedem Teilnehmer besprochen.
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Hauptseminar Elektrische Antriebstechnik MA [EAM-HS-EAT-MA] -
- Lecturers:
- Jens Igney, Matthias Stiller
- Details:
- Seminar, 2 cred.h, graded certificate, credit: 2, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Dates:
- to be determined
- Fields of study:
- WPF EEI-MA-AUT 1-4
WPF EEI-MA-EuA 1-4
WPF EEI-MA-LE 1-4
WPF ME-MA-SEM-EEI 1-4
WPF ET-MA-EET 1-4
- Prerequisites / Organisational information:
- Anmeldung über StudOn zwischen Montag, 27.09.2021, 00:00 Uhr und Sonntag, 03.10.2021, 23:55 Uhr
Das Seminar ist nur für Master-Studierende zugelassen.
Probevorträge:
Seminarvorträge:
Ansprechpartner: Matthias Stiller, M. Sc.
- Contents:
- Ablauf des Seminars Elektrische Antriebstechnik MA
Jeder Seminarteilnehmer erhält ein Thema, das er selbstständig für den Seminarvortrag ausarbeiten soll. Er wird dabei von einem wissenschaftlichen Mitarbeiter des Lehrstuhls unterstützt. Vor den eigentlichen Seminarvorträgen kann jeder Student einen Probevortrag vorbereiten um Feedback und Verbesserungsvorschläge zu erhalten. Zum Seminarthema ist 6-8-seitige Ausarbeitung (Text) zu erstellen. Für den Seminarvortrag ist eine Dauer von 30 Minuten vorgesehen. Zielgruppe des Vortrags sollen die studentischen Teilnehmer des Seminars sein. Nach Abschluss jedes Vortrags ist eine ca. 15-minütige Diskussion vorgesehen, in der vor allem die studentischen Seminarteilnehmer noch offene Fragen zu dem Vortragsthema stellen sollen. Nach Abschluss des Seminars werden die Beurteilungen der Vorträge vom Betreuer mit jedem Teilnehmer besprochen.
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Hauptseminar Elektrische Maschinen [EAM-HS-Maschinen] -
- Lecturers:
- Ingo Hahn, Matthias Stiller
- Details:
- Hauptseminar, 2 cred.h, certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Dates:
- to be determined
- Fields of study:
- WPF ET-BA ab 5
WPF ME-BA-SEM ab 5
WPF ME-MA-SEM-EEI 3
WPF EEI-BA-EuA 5-6
WPF EEI-MA-EuA 1-4
WPF EEI-BA-AUT 5-6
WPF EEI-MA-AUT 1-4
WPF EEI-BA-LE 5-6
WPF EEI-MA-LE 1-4
- Prerequisites / Organisational information:
- Anmeldung über StudOn zwischen Montag, 27.09.2021, 00:00 Uhr und Sonntag, 03.10.2021, 23:55 Uhr
Probevorträge: nach Vereinbarung (keine Anwesenheitspflicht, freiwilliger Übungstermin)
Seminarvorträge:
(Anwesenheitspflicht an allen Vortragstagen)
Ansprechpartner: Matthias Stiller, M. Sc.
- Contents:
- Ablauf des Hauptseminars Elektrischer Maschinen
Jeder Seminarteilnehmer erhält ein Thema, das er selbstständig für den Seminarvortrag ausarbeiten soll. Er wird dabei von einem wissenschaftlichen Mitarbeiter des Lehrstuhls unterstützt. Vor den eigentlichen Seminarvorträgen kann jeder Student einen Probevortrag vorbereiten um Feedback und Verbesserungsvorschläge zu erhalten. Zum Seminarthema ist 6-8-seitige Ausarbeitung (Text) zu erstellen. Für den Seminarvortrag ist eine Dauer von 30 Minuten vorgesehen. Zielgruppe des Vortrags sollen die studentischen Teilnehmer des Seminars sein. Nach Abschluss jedes Vortrags ist eine ca. 15-minütige Diskussion vorgesehen, in der vor allem die studentischen Seminarteilnehmer noch offene Fragen zu dem Vortragsthema stellen sollen. Nach Abschluss des Seminars werden die Beurteilungen der Vorträge vom Betreuer mit jedem Teilnehmer besprochen.
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Laboratory Electrical Drives [EAM-Prakt-ANT.MA] -
- Lecturers:
- Marco Eckstein, Sara Hosseini, Karsten Knörzer, Shima Tavakoli, Johannes Wagner
- Details:
- Praktikum, 3 cred.h, certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Dates:
- Anmeldung nur über StudOn, die Vorbesprechung findet online statt, Versuchsdurchführung ist wahlweise online möglich
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-2
WPF EEI-BA-AUT 5-6
WPF EEI-MA-AUT 1-3
WPF EEI-MA-EuA 1-3
WPF EEI-MA-LE 1-3
WPF EEI-BA-EuA 5-6
WPF EEI-BA-LE 5-6
WPF IPM-MA 1
WPF ME-MA-P-EEI 1-4
WPF WING-BA-ET-EN 3-6
WPF ET-MA 1-3
- Prerequisites / Organisational information:
- Modul Energie- und Antriebstechnik
Vorteilhaft zusätzlich Vorlesung Elektrische Antriebstechnik I und II, Leistungselektronik
Link zur Anmeldung:
https://www.studon.fau.de/cat2637009.html
Link zum Studon Kurs:
https://www.studon.fau.de/crs1042092.html
- Contents:
- Das Praktikum dient zur Vertiefung und praktischen Anwendung des in den Vorlesungen auf dem Gebiet der Antriebstechnik erarbeiteten Stoffes. Es werden vier Versuche in Vierer- bis maximal Fünfer-Gruppen durchgeführt.
Vor Beginn der Praktikumsversuche findet eine Einführungsveranstaltung zur verwendeten Meßtechnik und zur Programmierung speicherprogrammierbarer Steuerungen statt. Kurzbeschreibung der Versuche: Transistorsteller (V1) In diesem Versuch werden die verschiedenen Varianten der Gleichstromsteller gezeigt: Tiefsetzsteller, Hochsetzsteller, Zwei- und Vierquadrantensteller. Alle Varianten werden mit IGBTs und Dioden im Leistungsteil aufgebaut. Die Steuerung erfolgt mit Hilfe eines Pulsweitenmodulators. Die Steller speisen eine Gleichstrommaschine, die mit Hilfe einer anderen Gleichstrommaschine belastet werden kann. Durch diesen Versuchsaufbau ist es möglich, Ansteuerverfahren und Funktionsweisen kennenzulernen, Kennlinien und Wirkungsgrade experimentell zu ermitteln. Stationäres Betriebsverhalten einer Asynchronmaschine (V2) Zuerst werden durch Messungen im Leerlauf und Stillstand die Parameter des Ersatzschaltbildes meßtechnisch bestimmt. Mit Hilfe der Parameter werden die Stromortskurve und die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie berechnet. Durch Belastungsmessungen werden verschiedene Punkte auf den Kennlinien meßtechnisch überprüft. Anschließend wird bei konstanter Belastung und verschiedenen Drehzahlen der Einfluß der Drehzahlverstellung mit Zusatzwiderständen und mit Spannungsverstellung auf die Leistungsbilanz durch Leistungsmessungen ermittelt. Umrichtergespeister Asynchronmotor (V3) Eine Asynchronmaschine wird mit einem Pulsumrichter mit einstellbarer Spannung und Frequenz betrieben. Zunächst wird der Betrieb mit U/f = konst. bei unterschiedlichen Belastungen und Modulationsverfahren meßtechnisch untersucht. Der Motor wird sowohl im Grunddrehzahlbereich unterhalb der Nennfrequenz als auch im Feldschwächbereich betrieben. Dabei werden die Ständerspannungen und Ständerströme aufgezeichnet und deren Frequenzspektrum bei verschiedenen Modulationsverfahren des Pulsumrichters ausgewertet. Anschließend wird der Asynchronmotor an einem Pulsumrichter mit feldorientierter Regelung betrieben. Es werden wieder Spannungen und Ströme bei verschiedenen Belastungen aufgezeichnet und die Frequenzspektren ausgewertet. Die Auswertungen beim Betrieb mit U/f = konst. und feldorientierter Regelung werden verglichen. Digitale Regelung eines Drehstrom-Servoantriebes (V4) Servoantriebe haben die Aufgabe, Maschinenteile exakt zu positionieren oder entlang bestimmter Bahnkurven zu bewegen. Sie werden zum Beispiel in der Fertigungstechnik (Werkzeugmaschinen, Industrierobotern, usw.) eingesetzt. Heutzutage werden üblicherweise Drehstrommaschinen als Servomotoren gebraucht. Man unterscheidet bei diesen Motoren zwei Varianten: den älteren Blockstrom- und den moderneren Sinusstrommotor.
In diesem Versuch wird eine permanenterregte Synchronmaschine mit Sinusstrom untersucht. Neben der Wirkungsweise des Motors liegt der Schwerpunkt des Versuches auf dem Verständnis der digitalen Regelung.
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