Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik (EAM-EAS)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Fundamentals of Electrical Drives)
(Prüfungsordnungsmodul: Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik)

Lehrveranstaltungen:

• • Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik (WS 2022/2023)
    (Vorlesung, 2 SWS, Ingo Hahn, Mo, 12:15 - 13:45, H9; In Präsenz! Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs3259016.html)
  • Übungen zu Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik (WS 2022/2023)
    (Übung, 1 SWS, Shima Khoshzaman, Di, 18:15 - 19:45, H11; Die erste Übung findet am Dienstag, den 02.11.2021 statt. In Präsenz! Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs1054228.html)
  • Praktikum Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik (SS 2023)
    (Praktikum, 3 SWS, Veronika Solovieva et al., Mo, Do, 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 ausdrücklich empfohlene 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
Ansprechpartner: Shima Khoshzaman, 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

    • Gleichrichter

    • Tiefsetzsteller

    • Methode der Pulsweitenmodulation
      

• 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.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Medizintechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2019w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Modulgruppen M1, M2, M3, M5, M7 nach Studienrichtungen | Studienrichtung Medizinelektronik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (MEL) | Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik)
2. Medizintechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2019w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Modulgruppen M1, M2, M3, M5, M7 nach Studienrichtungen | Studienrichtung Medizinische Produktionstechnik, Gerätetechnik und Prothetik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (GPP) | Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik (Prüfungsnummer: 965073)

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 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023

1. Prüfer:

Ingo Hahn

Termin: 10.08.2022