Praktikum Elektrische Antriebstechnik MA (EAM-Prakt-ANT.MA)2.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Laboratory Electrical Drives MA)
(Prüfungsordnungsmodul: Praktikum Elektrische Antriebstechnik MA)

Lehrveranstaltungen:

• Anwesenheit ist bei der Vorbesprechung und allen Versuchen verpflichtend.

  • Praktikum Elektrische Antriebstechnik MA
    (Praktikum, 3 SWS, Marco Eckstein et al., Anmeldung nur über StudOn, die Vorbesprechung findet online statt, Versuchsdurchführung ist wahlweise online möglich)

Empfohlene Voraussetzungen:

Es wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:

Elektrische Antriebstechnik I (SS 2022)
Leistungselektronik (WS 2021/2022)

Inhalt:

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.

Lernziele und Kompetenzen:

Studierende arbeiten an den folgenden Fachkompetenzen:
Wissen:

• Das Hauptziel ist die Vertiefung und Festigung des Vorlesungs- und Übungsstoffes von Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik und gewählter Kern- und Vertiefungsmodule der Elektrischen Antriebstechnik.
  

Anwenden:

• Die Studierenden bauen die Versuche teilweise auf und führen Messungen durch.
  

Evaluieren:

• Die Messergebnisse werden mit Vorlesungen verglichen und die Ergebnisse werden analysiert.

Bemerkung:

Das Praktikum ist nur für Master-Studierende. Anmeldung nur über StudOn

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2020w | TechFak | Berufspädagogik Technik (Master of Education) | Gesamtkonto | Praktikum der Fachwissenschaft | Praktikum Elektrische Antriebstechnik MA)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Praktikum Elektrische Antriebstechnik MA_ (Prüfungsnummer: 490782)

Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet

weitere Erläuterungen:
Das Praktikum besteht aus:

• häusliche Vorbereitung

• Dokumentation

• 4 Versuche

Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Ingo Hahn