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.