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Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik (EAM-EAS)5 ECTS (englische Bezeichnung: Fundamentals of Electrical Drives)
Modulverantwortliche/r: Ingo Hahn Lehrende:
Ingo Hahn, Alexander Lange
Start semester: |
WS 2019/2020 | Duration: |
2 semester | Cycle: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik (WS 2019/2020)
(Vorlesung, 2 SWS, Ingo Hahn, Tue, 14:15 - 15:45, H7)
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Übungen zu Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik (WS 2019/2020)
(Übung, 1 SWS, Shima Khoshzaman, Wed, 12:15 - 13:45, H1 Egerlandstr.3)
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Praktikum Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik (SS 2020)
(Praktikum, 3 SWS, Matthias Stiller et al., Mon, Thu, 14:00 - 18:00, Raum n.V.)
Empfohlene Voraussetzungen:
Vorlesung Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik
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. Praktikum Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik
Zulassungsbeschränkung: Teilnahme ist auch ohne bestandener bzw. abgelegter Prüfung im Fach "Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik" möglich.
Grundlagen der Elektrotechnik I und II
Anmeldung über StudOn
http://www.studon.uni-erlangen.de/crs687913.html
Bei Fragen: Kontakt Alexander Lange, M.Sc.
Inhalt:
Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik
Einleitung; Grundlagen: Leistung und Wirkungsgrad, Physikalische Grundgesetze, Induktivitäten
Gleichstromantriebe: Gleichstrommotor, Konventionelle Drehzahlstellung
Drehstromantriebe: Grundlagen und Drehfeld, Synchronmaschine, Asynchronmaschine, Konventionelle Drehzahlstellung Praktikum Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik
Die Studierenden führen im Labor drei Versuche durch: V1 Gleichstromantrieb
V2 Asynchronmaschine am Pulsumrichter
V3 Asynchronmaschine - Stationäres Betriebsverhalten Vor dem jeweiligen Versuch bereiten die Teilnehmer sich anhand der Unterlagen des Moduls "Grundlagen der elektrischen Antriebstechnik" und spezieller Unterlagen zum Versuch vor. Nach dem Versuch ist eine Ausarbeitung anzufertigen.
Lernziele und Kompetenzen:
Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik
Kenntnisse und Verständnis der grundsätzlichen Funktionsweise elektrischer Maschinen, deren stationären Betrieb und die konventionelle (verlustbehaftete) Drehzahlstellung Die Studierenden
haben einen Überblick über die Elektrische Antriebstechnik
kennen die Einsatzgebiete und Verbreitung elektrischer Antriebe sowie deren wirtschaftliche und gesellschaftliche Bedeutung
kennen die am weitesten verbreiteten Typen elektrischer Maschinen
kennen und verstehen bei Gleichstrommaschinen
Aufbau und Funktionsweise
fachspezifische Begriffe
Feldverläufe in der Maschine
Kommutierung
beschreibende Spannungs- und Drehmomentgleichungen
stationären Betrieb und Betriebskennlinien
Drehmoment- Drehzahlkennlinie
kennen und verstehen bei Synchron- und Asynchronmaschinen (Drehfeldmaschinen)
Grundbegriffe: Drehfeld, Grundwelle, höhere Harmonische
Aufbau und Funktionsweise
beschreibende Spannungs- und Drehmomentgleichungen
Stromortskurve
Stationärer Betrieb und Betriebskennlinien
Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie
kennen passive und aktive Halbleiterbauelemente
Diode
Thyristor
Bipolartransistor
IGBT
MOS-Transistor
GTO-Thyristor
kennen und verstehen bei Gleichstromantrieben
Aufbau und Funktionsweise
Methoden zur Drehzahlstellung und Spannungsstellung
elektronische Schaltungen und Ansteuermethoden
kennen und verstehen bei Drehstromantrieben
Aufbau und Funktionsweise
Methoden zur Drehzahlstellung und Spannungsstellung
elektronische Schaltungen und Ansteuermethoden
3-phasiger Gleichrichter - ungesteuert/gesteuert
3-phasiger Wechselrichter - Aufbau und Funktionsweise
Pulsweitenmodulation
Sinus-Dreieck-Modulation
U/f-Betrieb
wenden die theoretische Grundlagen an und berechnen einfache lineare und nichtlineare Magnetkreise
berechnen induzierte Spannungen und Drehmomente bei elektrischen Maschinen
ermitteln auf Basis gegebener Kennwerte Arbeitspunkte auf der Betriebskennlinie
erklären die Funktionsweise des Tiefsetzstellers und des gesteuerten 3-phasigen Gleichrichters
entwickeln und wenden Zeigerdiagramme zur Darstellung des stationären Betriebsverhaltens von Drehfeldmaschinen an
Praktikum Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik
Die Grundkenntnisse aus Vorlesung und Übung "Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik" sollen gefestigt und erweitert werden. Der praktische Umgang mit elektrischen Antrieben und der zugehörigen Messtechnik soll erlernt werden.
Literatur:
Skript zur Vorlesung
Weitere Informationen:
www: http://www.eam.eei.uni-erlangen.de/lehre/
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Mechatronik (Bachelor of Science): 3-4. Semester
(Po-Vers. 2009 | TechFak | Mechatronik (Bachelor of Science) | weitere Pflichtmodule | Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Vorlesung Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik (Prüfungsnummer: 50101)
(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [3], [4], [5], [6], [8], [10], [13], [15], [17], [19], [21], [23], [25])
- Prüfungsleistung, Klausur mit MultipleChoice, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Die Prüfung wird im Antwort-Wahl-Verfahren (Multiple Choice) durchgeführt
- Prüfungssprache: Deutsch
- Erstablegung: WS 2019/2020, 1. Wdh.: SS 2020
- Termin: 20.02.2020, 14:00 Uhr, Ort: H 11
Termin: 19.08.2020, 11:00 Uhr, Ort: Tentoria
Termin: 25.02.2021, 16:30 Uhr, Ort: BASPH
Termin: 28.07.2021, 08:00 Uhr, Ort: BASPH
Praktikum Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik (Prüfungsnummer: 50102)
(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [3], [4], [5], [6], [8], [10], [13], [15], [17], [19], [21], [23], [25])
- Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet
- weitere Erläuterungen:
Die Prüfung wird im Antwort-Wahl-Verfahren (Multiple Choice) durchgeführt
- Prüfungssprache: Deutsch
- Erstablegung: SS 2020
Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik (Prüfungsnummer: 965073)
(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [7], [9], [11], [12], [14], [16], [18], [20], [22], [24])
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Die Prüfung wird im Antwort-Wahl-Verfahren (Multiple Choice) durchgeführt
- Prüfungssprache: Deutsch
- Erstablegung: WS 2019/2020, 1. Wdh.: SS 2020
- Termin: 20.02.2020, 14:00 Uhr, Ort: H 11
Termin: 19.08.2020, 11:00 Uhr, Ort: Tentoria
Termin: 25.02.2021, 16:30 Uhr, Ort: BASPH
Termin: 28.07.2021, 08:00 Uhr, Ort: BASPH
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