Technische Universität Ilmenau

Auslegung elektrischer Maschinen - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu unseren Studiengängen. Rechtlich verbindliche Angaben zum Verlauf des Studiums entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Studienplan (Anlage zur Studienordnung). Bitte beachten Sie diesen rechtlichen Hinweis. Angaben zum Raum und Zeitpunkt der einzelnen Lehrveranstaltungen entnehmen Sie bitte dem aktuellen Vorlesungsverzeichnis.

Fachinformationen zu Fachnummer 100738 - allgemeine Informationen
Fachnummer100738
FakultätFakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachgebietsnummer2165 (Kleinmaschinen)
Fachverantwortliche(r) Dr. Andreas Möckel
SpracheDeutsch
TurnusWintersemester
Vorkenntnisse

Vorausgesetzt werden die im Grundstudium erworbenen Kenntnisse der Mathematik, Experimentalphysik und Mechanik. Eine Übersicht der Maschinenelemente und darüber hinaus Fertigkeiten im technischen Zeichnen und Konstruieren von Maschinenbauteilen erleichtern das Verständnis für die Ausführung realer Energiewandler und die zu erfüllenden die Anforderungen. Es sind Kenntnisse zu den Grundlagen elektrischer Maschinen erforderlich.

Lernergebnisse

In der Lehrveranstaltung „Auslegung elektrischer Maschinen“ wenden die Studenten ihre Kenntnisse über die Elektrotechnik, des Maschinenbaus und der Werkstoffe an. Sie haben umfassende Kenntnisse über den Aufbau und die Wirkungsweise der elektromechanischen Energiewandler und verstehen die Zusammenhänge und Besonderheiten im Bezug auf die Dimensionierung und Auslegung umzusetzen. Auf dieser Basis sind sie in der Lage, die Problematik elektromotorisch betriebener Geräte zu erfassen und die Anforderungen gerätespezifisch umzusetzen. Ihre Kenntnisse über die Zusammenhänge des elektromechanischen Energieumsatzes und der thermischen Verhältnisse ermöglichen es ihnen, Erstauslegungen vorzunehmen, Schwächen von bestehenden Konzepten zu erkennen und an der Weiterentwicklung zu arbeiten. Die Fähigkeiten im Zusammenhang mit der Analyse des Anwendungsfalls und mit der Anpassung des Motors an konstruktive Gegebenheiten des Einbauortes versetzen die Studenten in die Lage, konstruktiv und theoretisch wirksam zu werden.

Inhalt

Ausgangsgrößen, Randbedingungen und prinzipieller Weg für den Entwurf und die Berechnung elektrischer Maschinen

  • Zusammenhang Nenndaten und Abmessungen
  • Induktion und Stromdichte
  • Erwärmung
  • Randbedingungen zur Optimierung (Kosten, Trägheitsmoment, Bauvolumen, Einbaubedingungen, Verluste, Wirkungsgrad)

Prinzipieller Entwurfsgang

  • Entwurfsgleichung und Spezifizierung auf Gleichstrommaschine, Asynchronmaschine, Asynchronmaschine Hauptelemente und Abmessungen
  • Aufbau und Bezeichnung allgemein
  • Besonderheiten bei Gleichstrommaschine, Asynchronmaschine, Asynchronmaschine
  • Hinweise auf Probleme bei Einzelelementen (Längen-/ Durchmesserverhältnis, Zahnbreite und -höhe, Feldausbildung, etc.)

Magnetischer Kreis

  • Grundlagen / Theorie
  • Luftspaltfelder, Nutungseinflüsse ·magnetischer Spannungsabfall im Luftspaltfeld (mit und ohne Zahnentlastung)
  • Hinweise auf ideelle Größen und Feldaufbau (Polbedeckungsfaktor, Carterscher Faktor, ideelle Länge, ideeller Luftspalt, ..)
  • Permanentmagneterregung (reversibel, irreversibel ..)

Einsatz von Rechentechnik

  • Einführung in Berechnung mit Finite Elemente Methode
  • Praktische Berechnungsbeispiele mit Software
Medienformen

Übungsaufgaben, gedruckte Vorlesungsmanuskripte Scriptum / Training

Literatur
  • G. Müller: Elektrische Maschinen , Grundlagen elektrischer Maschinen, VCH Verlagsgesellschaft;
  • K. Vogt, Berechnung elektrischer Maschinen, Verlag Technik;
  • Vorlesungsmanuskript
Lehrevaluation
Spezifik im Studiengang Master Electrical Power and Control Engineering 2013, Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 (EET)
FachnameAuslegung elektrischer Maschinen
Prüfungsnummer2100479
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungPflicht
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 45 Minuten
Details zum Abschluss
max. Teilnehmerzahl

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modul- und Fachbeschreibungen durch den Modul- oder Fachverantwortlichen finden Sie auf den Infoseiten zum Modulkatalog.