Lehrveranstaltungshandbuch Elektrische Maschinen

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Verantwortlich: Prof. Dr. Evers

Lehrveranstaltung

Befriedigt Modul (MID)

• aktuelle
  • Ba ET2012 EMA

Organisation

Version erstellt 2017-04-03 VID 2 gültig ab WS 2012/13 gültig bis

Bezeichnung Lang Elektrische Maschinen LVID F07_EMA LVPID (Prüfungsnummer)

Semesterplan (SWS) Vorlesung 2 Übung (ganzer Kurs) 1 Übung (geteilter Kurs) Praktikum 1 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig)

Präsenzzeiten Vorlesung 30 Übung (ganzer Kurs) 15 Übung (geteilter Kurs) Praktikum 15 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig)

max. Teilnehmerzahl Übung (ganzer Kurs) Übung (geteilter Kurs) Praktikum Projekt Seminar

Gesamtaufwand: 150

Unterrichtssprache

• Deutsch

Niveau

• Bachelor

Notwendige Voraussetzungen

• GE3

Literatur

• keine

Dozenten

• Prof. Dr. Evers

Wissenschaftliche Mitarbeiter

• Dipl.-Ing. Eichhorst

Zeugnistext

Elektrische Maschinen

Kompetenznachweis

Form
sK	Regelfall (bei geringer Prüfungsanzahl: sMP)

Aufwand [h]
sK

Intervall: 2/Jahr

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Lehrveranstaltungselemente

Vorlesung / Übung

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• Einsatzanforderungen
  • Leistungsschild
  • Erwärmung und Verluste
  • Betriebsarten
  • Baugrößen ; Bauformen
• Transformator
  • idealer Transformator; realer Transformator
  • Betriebsverhalten
    • Leerlauf
    • Kurzschluss
    • Belastung
  • Ausgleichsvorgänge
    • Einschaltstromstoß
    • Stoßkurzschluss
  • Drehstromtransformator
    • Symmetrisch belasteter Drehstromtransformator
    • Schaltzeichen und Schaltgruppen
    • Nennleistung, Spannungsübersetzung und Nennkurzschlussspannung
    • Spartransformator
• Gleichstrommaschine
  • Aufbau der Gleichstrommaschine
  • Wirkungsweise der Gleichstrommaschine
    • Grundlagen
      • Motorbetrieb
      • Generatorbetrieb
    • Kommutierung
    • Ankerrückwirkung
    • Leistungsbilanz und Grundgleichungen
  • Betriebsverhalten
    • Kennlinien von Gleichstromgeneratoren
      • Leerlaufkennlinie
      • Belastungskennlinien
      • Fremderregter Generator
      • Nebenschlussgenerator
    • Kennlinien von Gleichstrommotoren
      • Drehzahlstabilität
      • Fremderregter Motor
      • Doppelschlussmotor
      • Reihenschlussmotor
  • Drehzahlstellung
    • Ankervorwiderstand
    • Einschaltstrombegrenzung
    • Ankerspannungs- und Feldstellbereich
  • Stromrichterantriebe
    • Ein- und Mehrquadrantenbetrieb
    • Stromrichter - Brückenschaltungen
    • Antriebe mit Gleichstromsteller
  • Sonderbauformen der Gleichstrommaschine
    • Dauermagnetmotor
      • Hartmagnetische Werkstoffe
      • Betriebsverhalten von Dauermagnetwerkstoffen
      • Ständerbauformen
      • Scheibenläufermotor
      • Glockenläufer
    • Elektronikmotor
    • Universalmotor
• Asynchronmaschine
  • Aufbau der Asynchronmaschine
  • Wechselfeld, Drehfeld
  • Wirkungsweise und Ersatzschaltung der Drehstrom-Asynchronmaschine
    • Wirkungsweise
    • Läuferspannung
    • Ersatzschaltbild
  • Leistungsaufteilung und Drehmoment
    • Leistungsaufteilung
    • Drehzahl-Drehmomenten-Kennlinie (Kloß´sche Formel)
    • Betriebskennlinien
  • Die Stromortskurve
    • Stromortskurve allgemein; Verlustaufteilung
    • Konstruktion der Schlupfgeraden
    • Vereinfachtes Kreisdiagramm
  • Steuerung von Drehstrom-Asynchronmaschinen
    • Vergrößerung des Schlupfes durch Widerstände
    • Änderung der Klemmenspannung
      • Stern – Dreieck – Anlassschaltung
      • Anlasstransformator
    • Änderung der Polpaarzahl
      • Getrennte Wicklungen
      • Dahlanderschaltung
    • Änderung der Frequenz
    • Stromverdrängungsläufer
  • Sonderbauformen
    • Einphasen Asynchronmotoren
      • Einsträngiger Motor
      • Zweisträngiger Motor
      • Einphasenmotor mit Kondensatorhilfsphase
    • Spaltpolmotor
• Synchronmaschine
  • Aufbau
    • Aufbau des Ständers
    • Aufbau des Läufers
      • Schenkelpolläufer
      • Vollpolläufer
  • Spannungserzeugung
  • Ersatzschaltbild
  • Inselbetrieb
  • Betrieb am Netz
    • Synchronisation
    • Leerlauf
    • Belastung
  • Ortskurve des Ständerstromes
  • Drehmoment
  • Sonderausführungen
    • Schenkelpolmaschine
    • Reluktanzmotor

Fertigkeiten

• Antriebsprobleme analysieren
• Geeignete Maschinen auswählen

Handlungskompetenz demonstrieren

• Eigenschaften von elektrischen Maschinen benennen
• Regelungsmöglichkeiten von elektrischen Maschinen benennen

Begleitmaterial

• elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung
• elektronische Übungsaufgabensammlung
• elektronische Entwicklungswerkzeuge für …
• elektronische Tutorials für Selbststudium
  • Themenscripte
  • Hilfsblätter
  • Videos

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• keine

Besonderer Kompetenznachweis

Form
bK	2-3 eTests je 20min (je 1x wiederholbar)
bÜA	Präsenzübung und Selbstlernaufgaben

Beitrag zum LV-Ergebnis
bK	Voraussetzung für …
bÜA	unbenotet

Intervall: 1/Jahr

Praktikum

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• Sicherheit bei elektrischen Maschinen
  • Mechanische Gefahren
  • Thermische Gefahren
  • Elektrische Gefahren
  • Verhalten im Prüffeld
  • Verhalten im Fehlerfall
  • Sicherheitseinrichtungen

Fertigkeiten

• Messungen am Transformator
  • Leerlaufversuch
  • Kurzschlussversuch
• Gleichstrom - Nebenschlussmaschine
  • Betriebskennlinien
  • Betriebskennlinien mit Vorwiderstand
  • Betriebskennlinien mit Feldschächung
• Asynchronmaschine
  • Betriebskennlinien
  • Leistungsschild ; Verluste
  • Erwärmung

Handlungskompetenz demonstrieren

• komplexe Aufgaben im Team bewältigen
  • Verteilung der Aufgaben
  • Absprachen im Team einhalten
• Messung von Kennlinien an elektr. Maschinen durchfuhren
  • Messschaltung analysieren
  • geeignete Betriebspunkte wählen
  • Messungen im Drehstromsystem durchführen
  • Mechanische Größen messen
  • Mit Stromwandlern messen
  • Erwärmung von Maschinen beurteilen

Begleitmaterial

• elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung
• elektronische Übungsaufgabensammlung
• elektronische Entwicklungswerkzeuge für …
• elektronische Tutorials für Selbststudium
  • Themenscripte
  • Hilfsblätter
  • Videos

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• keine

Besonderer Kompetenznachweis

Form
bK	2-3 eTests je 20min (je 1x wiederholbar)
bÜA	Präsenzübung und Selbstlernaufgaben

Beitrag zum LV-Ergebnis
bK	Voraussetzung für …
bÜA	unbenotet

Intervall: 1/Jahr