Technische Universität Ilmenau

Dimensioning of Electrical Machines - 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 5904 - allgemeine Informationen
Fachnummer5904
FakultätFakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachgebietsnummer2165 (Kleinmaschinen)
Fachverantwortliche(r) Dr. Andreas Möckel
SpracheDeutsch, auf Nachfrage Englisch
TurnusWintersemester
VorkenntnisseVorausgesetzt 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.
Previous knowledge’s are fundamentals in mechanics, experimental physics and mathematics. Basic overview of machine elements and abilities for technical drawings and construction of machine parts would be helpful.
LernergebnisseIn der Lehrveranstaltung „Dimensioning of Electrical Machines“ 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.
The students of the course Dimensioning of Electrical Machines where focused on the electrical engineering, the experimental physics, the engine building and material theory. There will be able to understand and fully describe the energy conversion. They are also able to analyze electro magnetic action as well as the description of and to affect the running behavior.
They will receive the basic knowledge’s of the electromagnetic power conversion. The students are able with these basic fundamentals to evaluate the strong ness and the weakness of transformers and inductors. There knowledge for the field assembling and thermal situation will allow evaluating the strong ness and weakness of different transformer designs. The ability to analyze the boundary values and adapt the transformer and inductor will help the students for theoretical and constructional work.
InhaltAusgangsgrößen, 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
Dependent variables, boundary conditions and priciple design for the assembling and calculation of electrical machines
•Continuity of characteristics and dimension
•Induction and current density
•Heating
•Boundary conditions for optimization (costs, moment of inertia, dimension, assembling conditions, losses and efficiency)
•Principle design
•Design equations and specifications of the DC, AC – synchronous and asynchronous machines
Main parts and dimensions
•Assembling and synonym
•Specials of the DC, AC synchronous and asynchronous motor
Magnetic circuit
•Fundamentals / theory
•Air gap field, slot effects
•magnetic voltage drop in the air gap field (with and
without tooth credit)
•Advice for ideal dimensions (Pole factor, Carter factor, ideal length, ideal air gap, ..)
•Permanent magnetic excitations (reversible, non reversible processes...)
Insert of computer based calculations
•Calculation with the finite element method
•Practical calculation examples with Software
MedienformenÜbungsaufgaben, gedruckte Vorlesungsmanuskripte
Scriptum / Training
LiteraturG. Müller: Elektrische Maschinen , Grundlagen elektrischer Maschinen, VCH Verlagsgesellschaft;
K. Vogt, Berechnung elektrischer Maschinen, Verlag Technik;
Vorlesungsmanuskript
Lehrevaluation

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

Hospitation:

Spezifik im Studiengang Master Electrical Power and Control Engineering 2008
ACHTUNG: wird nicht mehr angeboten!
FachnameDimensioning of Electrical Machines
Prüfungsnummer2100313
Leistungspunkte4
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)86
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.