Modul

ASR - Antriebssteuerung und Regelung

Bachelor Elektrotechnik 2020

PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Bachelor Elektrotechnik

Version: 3 | Letzte Änderung: 08.09.2019 11:56 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Lohner

Anerkannte Lehrveran­staltungen ASR_Lohner
Fachsemester 6
Modul ist Bestandteil der StudienschwerpunkteEM - Elektromobilität
EP - Elektrotechnisches Produktdesign
AU - Automatisierungstechnik
Dauer 1 Semester
ECTS 5
Zeugnistext (de) Antriebssteuerung und Regelung
Zeugnistext (en) Control Systems of Electrical Drives
Unterrichtssprache deutsch
abschließende Modulprüfung Ja
Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Forschung: Von Ansätzen der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen.
Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse.
Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb.
Modulprüfung
Benotet Ja
Frequenz Jedes Semester
Prüfungskonzept

Mithilfe einer individuellen, mündlichen Prüfung werden die Kompetenzen abbgeprüft.

Learning Outcomes
LO1 - Die Studierenden lernen den Aufbau moderner, elektrischer Antriebe kennen und sie erstellen die wesentlichen Steuerungs- und Regelungskonzepte der unterschiedlichen Antriebsmaschinen, indem sie Modelle der Maschinen, der Leistungselekktronik und der Regelung mit dem Tool Matlab/Simulink modellieren und simulieren, um für verschiedene Anwendung spezifische Antriebe auswählen, parametrieren und in Betrieb nehmen zu können und um weiterführend auch neue Regelungsverfahren entwickeln zu können.
Kompetenzen
Vermittelte Voraussetzungen für Kompetenzen
Naturwissenschaftliche Phänomene in Realweltproblemen erkennen und erklären
MINT-Grundwissen benennen und anwenden
Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten
Sich selbst organisieren und reflektieren
Vermittelte Kompetenzen
Finden sinnvoller Systemgrenzen
Abstrahieren
Erkennen, Verstehen und analysieren technischer Zusammenhänge
MINT Modelle nutzen
Technische Systeme simulieren
Technische Systeme analysieren
Technische Systeme entwerfen
Technische Systeme realisieren

Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Forschung: Von Ansätzen der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen.
Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse.
Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb.
Learning Outcomes
LO1 - Die Studierenden lernen den Aufbau moderner, elektrischer Antriebe kennen und sie erstellen die wesentlichen Steuerungs- und Regelungskonzepte der unterschiedlichen Antriebsmaschinen, indem sie Modelle der Maschinen, der Leistungselekktronik und der Regelung mit dem Tool Matlab/Simulink modellieren und simulieren, um für verschiedene Anwendung spezifische Antriebe auswählen, parametrieren und in Betrieb nehmen zu können und um weiterführend auch neue Regelungsverfahren entwickeln zu können.
Kompetenzen
Kompetenz Ausprägung
Finden sinnvoller Systemgrenzen Vermittelte Kompetenzen
Abstrahieren Vermittelte Kompetenzen
Erkennen, Verstehen und analysieren technischer Zusammenhänge Vermittelte Kompetenzen
MINT Modelle nutzen Vermittelte Kompetenzen
Technische Systeme simulieren Vermittelte Kompetenzen
Technische Systeme analysieren Vermittelte Kompetenzen
Technische Systeme entwerfen Vermittelte Kompetenzen
Technische Systeme realisieren Vermittelte Kompetenzen
Naturwissenschaftliche Phänomene in Realweltproblemen erkennen und erklären Vermittelte Voraussetzungen für Kompetenzen
MINT-Grundwissen benennen und anwenden Vermittelte Voraussetzungen für Kompetenzen
Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten Vermittelte Voraussetzungen für Kompetenzen
Sich selbst organisieren und reflektieren Vermittelte Voraussetzungen für Kompetenzen

Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung

Als Basiswissen der elektrischen Antriebstechnik werden zuerst Grundlagen in der Modellierung und Simulation schwingungsfähiger Antriebe vermittelt. Hierauf wird der drehzahlvariable Umrichterantrieb am Beispiel der fremderregten Gleichstrommaschine mit Vierquadrantsteller besprochen, so daß erfahrbar wird, wie moderne Antriebe aufgebaut sind und wie sie gesteuert bzw. geregelt werden. Dabei wird auf die Drehzahl- und die Lageregelung maschinenunspezifisch eingegangen. Hierauf wird die feldorientierte Regelung der Asynchronmaschine vorgestellt. Abschließend wird die Geschaltete Reluktanzmaschine als Beispiel für einen modernen Antrieb vorgestellt und an Praktikumsversuchen veranschaulicht.
Unterstützt wird die Vorlesung durch die Übung, bei der die Antriebsstrukturen und Regelungen mithilfe von Matlab/Simulink modelliert und simuliert werden.

Separate Prüfung

keine

Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung

Als Beispiel für ein Antriebssystem wird beim Projektpraktikum eines mit Geschalteter Reluktanzmaschine betrachtet.
Zunächste erfolgt eine messtechnische Analyse der Maschine. Anschließend wird eine Steuerung bzw. Regelung für einen vorhandenen Antriebsumrichter entworfen und dann mittel Programmierung umgesetzt.
Die Systemimplementierung erfolgt auf einem aktuellen Antriebsprüfstand, unter Einsatz der zugehörigen Entwicklungswerkzeuge.

Separate Prüfung
Benotet Nein
Frequenz Einmal im Jahr
Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung Nein
Prüfungskonzept

Nach dem ersten Versuchsteil, bei dem eine messtechnische Analyse der Maschine stattgefunden hat, müssen die Studierenden als Vorbereitung zum Hauptversuch ihr Konzept zur Steuerung und Regelung der Maschine präsentieren.


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