M405 – Messtechnik / Elektrische Maschinen

Modul

Messtechnik / Elektrische Maschinen
Measurement Technology / Electrical Machines

Modulnummer

M405
Version: 1

Fakultät

Maschinenbau

Niveau

Bachelor/Diplom

Dauer

1 Semester

Turnus

Sommer- und Wintersemester

Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr.-Ing. Gunther Naumann
gunther.naumann(at)htw-dresden.de

Dozent/-in(nen)

Prof. Dr.-Ing. Thomas Schuhmann
thomas.schuhmann(at)htw-dresden.de
Dozent/-in in: "Elektrische Maschinen" ,"Messtechnik"

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

Lehrsprache(n)

Deutsch
in "Elektrische Maschinen"

Deutsch
in "Messtechnik"

ECTS-Credits

6.00 Credits
3.00 Credits in "Elektrische Maschinen"
3.00 Credits in "Messtechnik"

Workload

180 Stunden
90 Stunden in "Elektrische Maschinen"
90 Stunden in "Messtechnik"

Lehrveranstaltungen

Selbststudienzeit

90.00 Stunden
45.00 Stunden in "Elektrische Maschinen"
45.00 Stunden in "Messtechnik"

Prüfungsvorleistung(en)

Laborpraktikum
in "Elektrische Maschinen"

Laborpraktikum
in "Messtechnik"

Prüfungsleistung(en)

Schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 150 min | Wichtung: 100%
in "Messtechnik"

Lehrform

Elektrische Maschinen:

Vorlesung
Übung
Praktikum

Messtechnik:

Vorlesung
Praktikum

Medienform

Keine Angabe

Lehrinhalte/Gliederung

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

Messtechnik:

Einführung in die Messtechnik
- Grundsätzliches
- von der Messgröße zum Messwert
- Messtechnische Grundbegriffe nach DIN 1319-1, VDI / VDE-Richtlinien, Europäische und Internationale Normen, SI-System
Messtechnische Grundlagen
- Messstatik, Kenngrößen und Messfehler
- Messdynamik, Kenngrößen und Messfehler
- Messabweichungen und Fehlertheorie
- Messsignale, Messstrukturen, Messverfahren
Messgrößenerfassung, Messverfahren und Sensorik
- Messung mechanischer Größen / Kraft, Dehnung, Druck, Durchfluss, Mechanische Schwingungen
- Messung thermischer Größen / Temperatur, Feuchte
- Messung elektrischer Größen / Strom, Spannung, Leistung
- Messung v. Gaskonzentrationen / Sauerstoff, Stickstoff usw.
Messwertanzeige, -registrierung, -verarbeitung
- Messwerke, Multimeter, Registriergeräte und Oszilloskope
- Messcomputer und Schnittstellenkarten (LV Computermesstechnik)
Messungen an Kraft- und Arbeitsmaschinen
- Technisches Messen im Maschinenlabor
- Messtechnische Erfassung / Drehmoment, Drehzahl, Leistung, Druck, Durchfluss, Temperatur
- Erfassung des Leistungsflusses an einer Verdichteranlage, Erfassung und Auswertung des indizierten Druckes
- Leistungsbremsen / Kenngrößen und Kennlinien
Messtechnische Praktika
- Messdatenerfassung
- Dehnungsmessstreifen
- Temperaturmessung
- Leistungsmessung

Qualifikationsziele

Elektrische Maschinen:

Die Studierenden:

verstehen den Aufbau, die Wirkungsweise und das stationäre Betriebsverhalten der wesentlichen Grundtypen rotierender elektrischer Maschinen, der Gleichstrommaschine, der Drehstromasynchron- und der Drehstromsynchronmaschine;
erlangen Kennnisse über die Drehzahlstellmöglichkeiten rotierender elektrischer Maschinen, deren Einsatzgebiete sowie deren Vor- und Nachteile;
erschließen sich Zusammenhänge zwischen den elektrischen und mechanischen Betriebsgrößen elektrischer Maschinen;
erwerben die Fähigkeit, aus den Bemessungsdaten bzw. aus der Prüfung einer Maschine wesentliche Parameter und Betriebscharakteristiken abzuleiten;
erlangen grundlegende Kenntnisse über die Komponenten elektrischer Antriebe und deren Zusammenwirken.

Messtechnik:

Die Studierenden:

sind in der Lage einschlägige Normen und theoretische Kenntnisse zu den Grundlagen der Messtechnik (z.B. Messstatik, Messdynamik, Messfehlertheorie, ..) in praktischen Aufgabenstellungen anzuwenden,
beherrschen die technisch und wirtschaftlich optimalen Messverfahren und Sensoriken bei entsprechender Prozessanalyse, auch unter Einbeziehung von Aufgaben der technischen Diagnose,
erlangen Kenntnisse zur messtechnische Projektierung von Prüfständen und Versuchanlagen,
sind befähigt Methoden der computergestützten Messdatenerfassung, -verarbeitung, -auswertung und -präsentation anzuwenden.

Sozial- und Selbstkompetenzen

Keine Angabe

Besondere Zulassungsvoraussetzung

Keine Angabe

Empfohlene Voraussetzungen

Mathematik
Physik
Elektrotechnik

Vorlesung "Grundlagen Elektrotechnik"
komplexe Rechnung

Fortsetzungsmöglichkeiten

Keine Angabe

Literatur

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.

Messtechnik:

Schrüfer, E.: Elektrische Messtechnik, Carl Hanser Verlag München Wien, 2004
Sturm, A.; Förster, R.: Maschinen- und Anlagendiagnostik, Verlag Technik Berlin 1998
Hofmann, J.; Trentmann, W.: Praxis der PC-Messtechnik, Carl Hanser Verlag München Wien, 2003
Krämer, H.: Elektrotechnik im Maschinenbau, Verlag Vieweg Braunschweig, 1991
DIN 1319-1: Grundlagen der Messtechnik

Aktuelle Lehrressourcen

Lehrmaterial und Einschreiblisten sind über die Lehr- und Lernplattform OPAL verfügbar
⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau

Hinweise

Messtechnik:

Fortsetzungsmöglichkeit: LV Computermesstechnik

Link zu Kurs/Lernressourcen im OPAL

https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/21305425923

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