Elektrische Antriebe (EAM-EA-V)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Electrical Drives)
(Prüfungsordnungsmodul: 3 Elektrische Antriebe und Leistungselektronik)

Lehrveranstaltungen:

• • Elektrische Antriebe
    (Vorlesung, 2 SWS, Bernhard Piepenbreier, Mi, 12:15 - 13:45, H5; Den genauen Terminplan erhalten Sie in der ersten Vorlesung)
  • Übungen zu Elektrische Antriebe
    (Übung, 2 SWS, Jens Igney, Mo, 8:15 - 9:45, R4.15; Den genauen Terminplan erhalten Sie in der ersten Vorlesung.)

Inhalt:

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
Stromrichter für Gleichstromantriebe: Stromrichter für Antriebe an Gleichstromquellen, Stromrichter für Antriebe am Drehstromnetz

Stromrichter für Drehstromantriebe: Übersicht, Stromrichter mit Gleichspannungs-Zwischenkreis, IGBT 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

Mechatronische Antriebssysteme: Motivation und Beispiele, Probleme durch Kombination/Integration

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

Converters for DC-drives: Converters for DC-drives at DC-sources, Converters for DC-drives at three-phase mains
Converters for three-phase AC-drives: Overview, Converters with DC-link intermediate voltage, IGBT and 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
Mechatronical drive systems: Motivation and examples, Problems because of combination/integration

Lernziele und Kompetenzen:

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 und auf neue Systeme weiterentwickelt 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.

Literatur:

Skript
script accompanying the lecture

Bemerkung:

Die erste Vorlesung findet am Mittwoch, den 17.10.2012 statt.

Organisatorisches:

Vorlesung Grundlagen der Elektrischen Antriebstechnik
Lecture Basics of Electrical Drives

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
   (Po-Vers. 2012 | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 3 Elektrische Antriebe und Leistungselektronik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Elektrische Antriebe (Prüfungsnummer: 50901)

(englischer Titel: Electrical Drives)

Prüfungsleistung, Klausur, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2014/2015, 1. Wdh.: SS 2015, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Bernhard Piepenbreier