Technische Universität Ilmenau

Drive Controls - Modultafeln of TU Ilmenau

The module lists provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

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module properties Drive Controls in degree program Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013
module number200644
examination number2101019
departmentDepartment of Electrical Engineering and Information Technology
ID of group 2161 (Power Electronics and Control)
module leaderProf. Dr. Albrecht Gensior
term summer term only
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)56
self-study (h)94
obligationobligatory module
examoral examination performance, 45 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience

- Elektrische Maschinen 1 und 2

- Leistungselektronik 1 - Grundlagen

learning outcome

Die Studierenden sind nach der Vorlesung und dazu gehörigen Übungen in der Lage, anhand der Struktur der Regelstrecke einer elektrischen Maschine zielgerichtet einen Regelungsstrukturentwurf zu erstellen.

Sie besitzen die Kompetenz, Regelungskonzepte an den jeweiligen elektrischen Maschinentyp (Gleichstrommaschine und permanent erregte   Synchronmaschine) anzupassen und simulativ sowie praktisch umzusetzen.

Anhand der technologischen Erfordernisse können die Studierenden eine Momenten- bzw. Drehzahl- sowie Lageregelung dimensionieren.

content

In der Vorlesung werden Kenntnisse aus den leistungselektronisch orientierten Veranstaltungen auf Systeme der Antriebstechnik angewendet. Der Aufbau und die Funktionsweise der leistungs­elektronischen Stellglieder werden als bekannt vorausgesetzt.     

  • Einleitung/Wiederholung  ( ICE 3 als  Bsp. für ein modernes Antriebskonzept, Vierquad­ranten­betrieb, Grundstruktur eines geregelten Antriebes)
  • Grundlagen der Mechanik (Translation, geschwindigkeitsabhängiger Impuls, Raketenglei­chung, Sonderfall - konstante Masse,  ZDGL, Blockstruktur, Zeitbereich bzw. Laplacebereich, Lösungsansatz für einfache Bewegungsgleichungen, Rotation, drehzahlabhängiger Drehimpuls, Berechnung von Massenträgheitsmomenten einfacher rotationssymmetrischer Körper, nichtlineare Induktivität als elektrisches Analogon, Ge­triebe, Leistungs- und Energiebetrachtungen)
  • Dynamik eines mechanischen Antriebes ( Einmassen- und  Mehrmassensysteme, Eigen­wertgleichung, PT2-Verhalten, Führungs- und Störgrößenverhalten, Sprungantwort im Zeitbereich für typische Dämpfungsgrade) 
  • Gleichstrommaschine (Herleitung der DGL's  für das elektrische und mechanische Teil­system, Blockstrukturen der Teilsysteme, elektromechanisches Gesamtsystem, Sonder­fall konstanter Erregungsfluss und stationärer Zustand, Führungs- und Störgrößenver­halten, geringe Dämpfung bei Maschinen großer Bauleistung => konjugiert-komplexe Eigenwerte => starkes Überschwingen, Notwendigkeit der Regelung, 4QS als Stellglied, systematischer Entwurf der Kaskadenregelung, innere Strom- bzw. Drehmomentrege­lung mit überlagerter Drehzahlregelung, EMK-Aufschaltung, Berücksichtigung der Rechentotzeit, Winkel- bzw.  Lageregelung)
  • Permanenterregte Synchonmaschine ( elektrisches  und mechanisches Teilsystem in natür­lichen Koordinaten, Koordinatentransformation in rotierende und ruhende Raum­zeigerkoordinaten, ZDGL's der transformierten Maschine, netzwerkorientiertes und blockorientiertes  Ersatzschaltbild, VSC-Mittelwertmodell als Stellglied, Sonderfall sta­tionärer Zustand, Reglerstruktursynthese, Vektorstrom- bzw. Momentregler, Entkopp­lungsregler, Feldschwächebetrieb, überlagerte Drehzahl- bzw. Winkelregelung, Blockstruktur der Regelung mit Koordinatentransformation, 3/2-Wandler,Vektordreher)
  • Anwendungen ( Windkraftanlage, Schwungradspeicher)  
media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

Tafelbild, Skript, Simulationsdateien

literature / references

wird in der Vorlesung bekannt gegeben

Schröder "Elektrische Antriebe"

evaluation of teaching