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Institut für Mechatronik Institut für Mechatronik

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850708

VU Elektrische Maschinen

VU 2

3

wöch.

jährlich

Englisch

Nach Abschluss dieser Vorlesung über Elektrische Maschinen sind Sie in der Lage:

•  die Grundprinzipien elektrischer Maschinen zu definieren und zwischen den verschiedenen Typen elektrischer Maschinen zu unterscheiden, einschließlich Gleichstrom-, Synchron- und Asynchronmaschinen.
• den Aufbau und die Funktionsweise von Gleichstrommaschinen zu erklären, einschließlich Kommutierung, Anker- und Feldwicklungen.
• Analysieren des Verhaltens von Synchronmaschinen, einschließlich der Auswirkungen von Laständerungen und Leistungsfaktorkorrektur, und Verstehen des Konzepts der Synchrondrehzahl.
• Beschreibung der Funktionsweise von Asynchronmaschinen, einschließlich der Konzepte von Schlupf und Rotorkonstruktion, und Analyse des Verhaltens von Asynchronmotoren unter verschiedenen Lastbedingungen.
• die wichtigsten Anwendungen von elektrischen Maschinen in der Industrie zu identifizieren und die Bedeutung einer effizienten Energieumwandlung in diesen Anwendungen zu verstehen.
• Anwendung mathematischer Gleichungen und Konzepte, um die Leistung elektrischer Maschinen zu analysieren, z. B. Drehmoment-Drehzahl-Kurven, Leistungsfaktoren und Wirkungsgrad.
• die Vor- und Nachteile verschiedener Typen elektrischer Maschinen zu bewerten und fundierte Entscheidungen über die am besten geeignete Maschine für bestimmte Anwendungen zu treffen.
• Erkennen der Bedeutung elektrischer Maschinen für die Entwicklung erneuerbarer Energiequellen und den Übergang zu einer nachhaltigen Energiezukunft.

I. Einführung

Definition von elektrischen Maschinen

Arten von elektrischen Maschinen

Bedeutung elektrischer Maschinen für die Industrie und erneuerbare Energien

 

II. DC-Maschinen

A. Aufbau und Funktionsweise

Teile einer Gleichstrommaschine (Anker, Feldwicklung, Kommutator, Bürsten)

Funktionsprinzip (Wechselwirkung zwischen Magnetfeldern)

Erzeugung eines Drehmoments (Flemingsche Regel)

B. Modellierung und Steuerung

Gleichungen für Drehmoment, Leistung und Wirkungsgrad

Ankerkontrolle (Spannungs- und Stromkontrolle)

Feldsteuerung (Fluss- und Drehzahlsteuerung)

 

III. Synchrone Maschinen

A. Aufbau und Betrieb

Teile einer Synchronmaschine (Stator, Rotor, Feldwicklung)

Funktionsprinzip (Wechselwirkung zwischen Magnetfeldern)

Drehmomenterzeugung (Verhältnis zwischen Feldstrom und Rotorposition)

B. Modellierung und Steuerung

Gleichungen für Drehmoment, Leistung und Wirkungsgrad

Feldsteuerung

 

IV. Asynchrone Maschinen

A. Aufbau und Betrieb

Teile einer Asynchronmaschine (Stator, Rotor, Schleifringe oder Kurzschlusskäfig)

Funktionsprinzip (Induktion von Strom im Rotor)

Drehmomenterzeugung (Verhältnis zwischen Rotorstrom und Schlupf)

B. Modellierung und Steuerung

Gleichungen für Drehmoment, Leistung und Wirkungsgrad

Spannungsregelung (Statorspannungsregelung und Frequenzregelung)

Schlupfregelung (Rotorwiderstandsregelung und U/f-Regelung)

 

V. Schlussfolgerung

Zusammenfassung der Vorlesung

Anwendungen und zukünftige Entwicklungen bei elektrischen Maschinen

siehe Termine