MAK08/MAT08 – Elektrische Maschinen/
Computermesstechnik

Modul
Elektrische Maschinen/
Computermesstechnik
Electrical Machines / Computer Measurement
Modulnummer
[MAK08/MAT08]
Version: 1
Fakultät
Maschinenbau
Niveau
Diplom
Dauer
2 Semester
Turnus
2 Semester, Start Sommersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr.-Ing. Gunther Naumann
gunther.naumann(at)htw-dresden.de
Dozent/-in(nen)

Prof. Dr.-Ing. Gunther Naumann
gunther.naumann(at)htw-dresden.de
Dozent/-in in: "Computermesstechnik"

Prof. Dr.-Ing. Thomas Burkhardt
thomas.burkhardt(at)htw-dresden.de
Dozent/-in in: "Elektrische Maschinen"
Lehrsprache(n)

Deutsch
in "Computermesstechnik"

Deutsch
in "Elektrische Maschinen"
ECTS-Credits

5.00 Credits
2.50 Credits in "Computermesstechnik"
2.50 Credits in "Elektrische Maschinen"
Workload

150 Stunden
75 Stunden in "Computermesstechnik"
75 Stunden in "Elektrische Maschinen"
Lehrveranstaltungen

5.00 SWS (3.00 SWS Vorlesung | 2.00 SWS Praktikum)
2.00 SWS (1.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Praktikum) in "Computermesstechnik"
3.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Praktikum) in "Elektrische Maschinen"
Selbststudienzeit

75.00 Stunden
94.00 Stunden Selbststudium - Computermesstechnik
30.00 Stunden in "Elektrische Maschinen"
Prüfungsvorleistung(en)

Praktikum
in "Computermesstechnik"
Prüfungsleistung(en)

Schriftliche Prüfungsleistung
Prüfungsdauer: 90 min | Wichtung: 50% | nicht kompensierbar
in "Computermesstechnik"

Schriftliche Prüfungsleistung
Prüfungsdauer: 90 min | Wichtung: 50% | nicht kompensierbar
in "Elektrische Maschinen"
Lehrform
  • Vorlesung
  • Praktikum
Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung
Computermesstechnik:
  • Messtechnik und Computer / Einführung
    • Stand/Trend in der Messtechnik / Maschinenbau, Fahrzeugtechnik, Verfahrenstechnik
    • Problemkreis Sensor
    • Computer / Virtuelle Instrumente / Messdatenerfassung (DAQ) / Messdatenverarbeitung / Messdatenpräsentation
  • Sensor und Computer / Von der Messgröße zur Zahl
    • Computerintegrierte Messkette / Vom Prozess zum Computer
    • Analoge Messgrößenerfassung / Verstärkung, Filterung, ADU (Abtastung, Quantisierung), Fehlerbetrachtung (Auflösung, LSB, Aliasing)
    • Digitale Messgrößenerfassung / Inkrementale und absolut-codierende Messverfahren
  • Computer / Wirkungsweise, Programmierung, Applikation
    • Mikroprozessoren, Mikrocontroller, Intel Pentium, AMD Athlon
    • Personal-, Bordcomputer / IBM, SIEMENS, KraussMaffei
    • Speicherverwaltung und Adressierung / Bussysteme / Interne, externe Prozessschnittstellen
    • Programmierung und Programmiersprachen / Fachspezifische Hochsprachen Computer / Messdatenerfassung über Prozessschnittstellen
    • Computer-Multifunktionskarte (NI PCI-6014, National Instruments) Hard und Software
    • Computer-Standard-Schnittstellen / RS 232, IEEE 488. USB u.w.
  • Computer / Messdatenverarbeitung / Datenpräsentation
    • Messtechnik-Standard-Software “TestPoint”, “LabVIEW“, „DIAdem“
    • Messdatenerfassung (DAQ), Messdatenaufbereitung, Messdatenanalyse und Messdatenpräsentation
    • Prozessnahe Aufgaben / Labor / Industrie / Fahrzeug
  • Messtechnische Praktika
    • CMT I mit LabVIEW / Analoge Messdatenerfassung von Prozessgrößen / Messverfahren und Messdynamik
    • CMT II mit LabVIEW / Analoge Messdatenerfassung am Beispiel der Temperaturmesstechnik / Wert- und Zeitquantisierung
    • CMT III / Digitale Messdatenerfassung mit LabVIEW / Inkrementale und Code-Messverfahren
Elektrische Maschinen:
  • Grundlagen Elektromechanischer Energiewandler
    • Übersicht Funktionsprinzipien/Aufbau elektrischer Maschinen, Anwendungsbeispiele, Vorschriften
    • Grundgesetze des magnetischen Feldes, Induktionsgesetz, Kraftwirkungsgesetz, magnetische Werkstoffe
    • Stationäres Betriebsverhalten rotierender elektrischer Maschinen
    • Aufbau, Wirkungsweise, Anwendungsgebiete von Gleichstrom- und Drehfeldmaschinen (Asynchron- und Synchronmaschine)
  • Einfluss der Schaltungsvarianten auf das Betriebsverhalten
    • Ersatzschaltungen und Zeigerbilder zur Beschreibung des Betriebsverhaltens
  • Belastungskennlinien und Varianten der Drehzahlstellung, Bildung eines Drehfeldes, besondere Betriebsbedingungen (Schweranlauf, Sanftanlauf, ...)
    • Einfache Übungsaufgaben zur Anwendung der behandelten Grundbeziehungen
  • Grundlagen Elektrischer Antriebe
    • Struktur/Komponenten eines Antriebes
    • Leistungselektronische Steuergeräte und Bauelemente
  • Funktion eines Frequenzumrichters
    • Zusammenwirken Elektrischer Maschinen mit Arbeitsmaschinen, Drehzahl-Drehmoment-Kennlinien, Betriebspunkt, Stabilität, Hochlauf
Qualifikationsziele
Computermesstechnik:
  • Beherrschung der Grundlagen der Computerintegrierten Messtechnik: Messstatik und Messdynamik, Fehlertheorie und Anwendung in der Praxis, Messstrukturen mit Computerkopplung, Computerstrukturen 
  • Beherrschung technisch und wirtschaftlich optimierter computerintegrierter Messverfahren und Sensorik bei entsprechender Prozessanalyse 
  • Projektierung von computergestützten Messsystemen für Maschinen, Anlagen und Prüfstände (Hard- und Software) 
  • Beherrschung der Grundlagen der Messtechnik-Computersprache LabVIEW zur Messdatenerfassung, Messdatenaufbereitung und Messdatenanalyse (insbesondere mathematische Analyseverfahren)
Elektrische Maschinen:
  • Beherrschung des Aufbaus, der Wirkungsweise und des stationären Betriebsverhaltens der wesentlichen Grundtypen rotierender elektrischer Maschinen, der Gleichstrommaschine, der Drehstromasyncron- und der Drehstromsynchronmaschine.
  • Kennnisse über die Drehzahlstellmöglichkeiten rotiernder elektrischer Maschinen, deren Einsatzgebiete sowie deren Vor- und Nachteile.
  • Beherrschung der Zusammenhänge zwischen Drehzahl bzw. Strom und dem Drehmoment der Maschinen. Fähigkeit aus den Bemessungsdaten bzw. aus der Prüfung einer Maschine wesentliche Parameter und Betriebscharakteristiken abzuleiten.
  • Grundlegende Kenntnisse über die Komponenten elektrischer Antriebe und deren Zusammenwirken.
Sozial- und Selbstkompetenzen
Keine Angabe
Besondere Zulassungsvoraussetzung
Keine Angabe
Empfohlene Voraussetzungen

Kenntnisse auf dem Gebiet der Physik, Mathematik und Informatik

  • Vorlesung "Grundlagen Elektrotechnik"
  • komplexe Rechnung
Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur
Computermesstechnik:
  • Schrüfer, E.: Elektrische Messtechnik, Carl Hanser Verlag München, Wien, 2004.
  • Hofmann, J.; Trentmann, W.: Praxis der PC-Messtechnik, Carl Hanser Verlag, München Wien, 2003.
  • Jamal, R.: LabVIEW für Studenten, Verlag Pearson Studium, 2004.
  • Mrowka, J.: Lehrbrief Computerintegrierte Messtechnik mit LabView.
Elektrische Maschinen:
  • Fischer, R.: Elektrische Maschinen, Hanser Verlag, München 2009.
  • Müller, G.; Ponick, B.: Grundlagen elektrischer Maschinen, WILEY-VCH Verlag, Weinheim, 2006.
  • Roseburg, D.: Elektrische Maschinen und Antriebe, Fachbuchverlag Leipzig, 1999.
Aktuelle Lehrressourcen

Lehrmaterial und Einschreiblisten sind über die Lehr- und Lernplattform OPAL verfügbar

⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau
Hinweise

Alle Prüfungsleistungen des Moduls müssen mit mindestens "ausreichend" (4,0) bestanden werden.
Link zu Kurs/Lernressourcen im OPAL
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