Elektrische Maschinen

Fakult?t

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version

Version 13.0 vom 31.08.2022

Modulkennung

11B0109

Modulname (englisch)

Electrical Machines

Studieng?nge mit diesem Modul
  • Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Elektrotechnik (M.Ed.)
  • Mechatronik (B.Sc.)
  • Elektrotechnik (B.Sc.)
  • Elektrotechnik im Praxisverbund (B.Sc.)
  • Elektrotechnik (Master) (M.Sc.)
  • Mechatronic Systems Engineering (M.Sc.)
  • Fahrzeugtechnik (Bachelor) (B.Sc.)
  • Maschinenbau (B.Sc.)
  • Maschinenbau im Praxisverbund (B.Sc.)
Niveaustufe

3

Kurzbeschreibung

In Ihrer Eigenschaft als Elektromagnetische Energiewandler begegnen uns Elektrische Maschinen in unserem t?glichen Umfeld überall dort, wo elektrische Energie in Bewegungsenergie umgesetzt werden soll oder umgekehrt.Also überall und jederzeit.

Nach Abschluss des Moduls kennen die Studierenden Aufbau, Wirkungsweise, Betriebsverhalten und Besonderheiten der wichtigsten Grundtypen Elektrischer Maschinen: Gleichstrom-, Drehstromasynchron- und Drehstromsynchronmaschinen.

Sie gewinnen dadurch einen fundierten technologischen ?berblick über die Gesamtheit Elektrischer Maschinen vom motorischen Mikroantrieb bis zum Kraftwerksgenerator und sind am Ende des Moduls in der Lage, die Vorzüge und Nachteile der unterschiedlichen Maschinenkonzepte zu benennen und grundlegende Fragestellungen des Betriebsverhaltens qualitativ wie rechnerisch analytisch zu beantworten.

Lehrinhalte
  1. Einführung und Grundlagen
  2. Aufbau, Wirkungsweise und Betriebsverhalten von Gleichstrommotoren
  3. Wechsel- und Drehfelder in Elektrischen Maschinen
  4. Aufbau, Wirkungsweise und Betriebsverhalten von Drehstromasynchronmaschinen
  5. Aufbau, Wirkungsweise und Betriebsverhalten Einsatz von Drehstromsynchronmaschine
  6. Praktikum mit Versuchen zum Betriebsverhalten von Gleichstrom-, Drehstromasynchron- und Drehstromsynchronmaschinen
Lernergebnisse / Kompetenzziele

Wissensverbreiterung
Die Studierenden der 188篮球比分_188比分直播—激情赢盈中√ Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, sind in der Lage
? den Aufbau und die konstruktiven Besonderheiten der verschiedenen Maschinentypen zu erl?utern,
? das elektromagnetische Wirkprinzip der verschiedenen Maschinentypen zu verstehen,
? das Betriebsverhalten aus dem elektromagnetischen Wirkprinzip abzuleiten und durch ein analytisches Gleichungsmodell zu beschreiben.
Wissensvertiefung
Darüber hinaus haben die Studierenden nach Abschluss des Moduls die Bef?higung erworben,
? Detailfragen zu spezifischen Betriebspunkten der Maschinen rechnerisch zu untersuchen und Betriebsparameter zu bestimmen,
? Einsatzgrenzen und Potenziale der verschiedenen Maschinentypen gegenüberzustellen um die Eignung für bestimmte Antriebsaufgaben kritisch überprüfen zu k?nnen,
? Notwendigkeiten zur Integration Elektrischer Maschinen in elektrische Systeme zu erkennen und systemrelevante Auslegungsfragen beantworten zu k?nnen.
K?nnen - instrumentale Kompetenz
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls besitzen die Studierenden
? einen Grundwerkzeugkasten zur selbst?ndigen Bearbeitung von antriebstechnischen Fragestellungen im Rahmen spezifischer Fragen der Energietechnik und Mechatronik,
? fundierte Kenntnisse über die verschiedenen Drehzahlstellverfahren bei den wichtigsten Grundtypen Elektrischer Maschinen,
? grundlegende praktische Kenntnisse in der Beschaltung und Prüfung elektrischer Maschinen.
Sie beherrschen die analytische und grafische Auswertung von Messprotokollen und k?nnen die Versuchsergebnisse fachlich fundiert und mit den aktuellen Visualisierungsmedien industrietauglich darstellen.
K?nnen - kommunikative Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls k?nnen die Studierenden Ergebnisse von ausgew?hlten Analysen und Berechnungen aufbereiten, in Gruppen darstellen und diskutieren .
K?nnen - systemische Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls besitzen die Studierenden die F?higkeit, Notwendigkeiten zur Integration Elektrischer Maschinen in elektrische Systeme zu erkennen und systemrelevante Auslegungsfragen beantworten zu k?nnen.

Sie sind in der Lage, die Elektrische Maschine als Hauptkomponente eines Elektrischen Antriebssystems zu beschreiben und die kritischen Schnittstellenparameter zu den übrigen Systemkomponenten zu erkennen.

Lehr-/Lernmethoden

Vorlesung mit ?bungen, Praktikumsversuche mit KolloquiumGruppenarbeit

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Elektrotechnik 1-2; Elektrische Energiesysteme.

Differential - und IntegralrechnungKomplexe RechnungGrundlagen der Elektrotechnik mit:Kirchhoff'schen Gesetzen,Wechsel - und Drehstromrechnungelektromagnetischen FeldgleichungensowieGrundlagen der Mechanik

Modulpromotor

Heimbrock, Andreas

Lehrende
  • Pfisterer, Hans-Jürgen
  • Heimbrock, Andreas
Leistungspunkte

5

Lehr-/Lernkonzept
Workload Dozentengebunden
Std. WorkloadLehrtyp
45Vorlesungen
15Labore
Workload Dozentenungebunden
Std. WorkloadLehrtyp
35Veranstaltungsvor-/-nachbereitung
30Vorbereitung sowie Aufbereitung, Analyse, Auswertung und Pr?sentation der Praktikumsversuche
25Prüfungsvorbereitung
Literatur
  • Fischer, Rolf: Elektrische Maschinen, Carl Hanser Verlag, Auflage:16, 2013
  • Farschtschi, Ali: Elektromaschinen in Theorie und Praxis, VDE Verlag, Auflage:3, 2016
  • Kremser, A.: Elektrische Maschinen und Antriebe / Grundlagen, Motoren und Anwendungen, Springer Vieweg; Auflage:4, 2013
  • Seinsch, H.O.: Grundlagen elektrischer Maschinen und Antriebe, Teubner Verlag, Auflage:3, 1993
  • Müller, Ponick: Grundlagen elektrischer Maschinen, Wiley-VH Verlag, Auflage:10, 2014
Prüfungsleistung
  • Klausur 2-stündig
  • Portfolio Prüfung
  • Mündliche Prüfung
Unbenotete Prüfungsleistung

Experimentelle Arbeit

Bemerkung zur Prüfungsform

Die Portfolioprüfung beinhaltet drei schriftliche Prüfungen von je 30 Minuten (K0,5), von denen zwei gewertet werden, sowie einen gewerteten Versuchsbericht mit anschlie?ender Pr?sentation (Experimentelle Arbeit). Die experimentelle Arbeit wird mit 55% gewichtet, die beiden K0,5-Klausuren mit 45%.

Prüfungsanforderungen

Fundierte Kenntnisse über Aufbau, Funktion und Betriebsweise elektrischer Maschinen. Analyse und Berechnung der Kenngr??en elektrischer Maschinen und des Betriebsverhaltens im Netz - und Umrichterbetrieb

Dauer

1 Semester

Angebotsfrequenz

Wintersemester und Sommersemester

Lehrsprache

Deutsch