M619 – Measurement Technology / Electrical Machines

Module
Measurement Technology / Electrical Machines
Messtechnik / Elektrische Maschinen
Module number
M619
Version: 1
Faculty
Mechanical Engineering
Level
Bachelor/Diploma
Duration
1 Semester
Semester
Summer and Winter semester
Module supervisor

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

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

Prof. Dr.-Ing. Thomas Schuhmann
thomas.schuhmann(at)htw-dresden.de
Lecturer in: "Elektrische Maschinen"
Course language(s)

German
in "Messtechnik"

German
in "Elektrische Maschinen"
ECTS credits

5.00 credits
2.50 credits in "Messtechnik"
2.50 credits in "Elektrische Maschinen"
Workload

150 hours
75 hours in "Messtechnik"
75 hours in "Elektrische Maschinen"
Courses

5.00 SCH (3.00 SCH Lecture | 1.00 SCH Seminar | 1.00 SCH Internship)
2.50 SCH (2.00 SCH Lecture | 0.50 SCH Internship) in "Messtechnik"
2.50 SCH (1.00 SCH Lecture | 1.00 SCH Seminar | 0.50 SCH Internship) in "Elektrische Maschinen"
Self-study time

75.00 hours
37.50 hours in "Messtechnik"
37.50 hours in "Elektrische Maschinen"
Pre-examination(s)

Practical laboratory course
in "Messtechnik"

Practical laboratory course
in "Elektrische Maschinen"
Examination(s)

Written examination
Module examination | Examination time: 150 min | Weighting: 100%
in "Elektrische Maschinen"
Form of teaching
Messtechnik:
  • Vorlesung
  • Praktikum
  • Gruppenarbeit
  • Üben labortechnischer Fertigkeiten
Elektrische Maschinen:
  • Vorlesung
  • Übung
  • Praktikum
  • Gruppenarbeit
  • Üben labortechnischer Fertigkeiten
Media type
No information
Instruction content/structure
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
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)
    • Aufbau, Wirkungsweise und Anwendungen elektrischer Kleinmaschinen
  • 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
Qualification objectives
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.
  • Sie beherrschen die technisch und wirtschaftlich optimalen Messverfahren und Sensoriken bei entsprechender Prozessanalyse, auch unter Einbeziehung von Aufgaben der technischen Diagnose.
  • Die Studierenden erlangen Kenntnisse zur messtechnische Projektierung von Prüfständen und Versuchanlagen.
  • Sie erwerben Kompetenzen, um theoretisch erlangtes Wissen lösungsorientiert einzusetzen. Darüber hinaus sind sie in der Lage fachspezifische Problemstellungen zu abstrahieren und neue, fachübergreifende Anwendungen zu generieren.
  • Die Studierenden vertiefen erlerntes Fachwissen und wenden es in praktischen Laborversuchen mit kleinen Teams an.
  • Sie sind befähigt Methoden der computergestützten Messdatenerfassung, -verarbeitung, -auswertung und -präsentation anzuwenden.
  • Die Studierenden können bei fachlichen und überfachlichen Problemstellungen kreativ nach alternativen Lösungsansätzen suchen.
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.
  • Sie erlangen Kennnisse über die Drehzahlstellmöglichkeiten rotierender elektrischer Maschinen, deren Einsatzgebiete sowie deren Vor- und Nachteile.
  • Die Studierenden erschließen sich Zusammenhänge zwischen den elektrischen und mechanischen Betriebsgrößen elektrischer Maschinen.
  • Sie erwerben die Fähigkeit, aus den Bemessungsdaten bzw. aus der Prüfung einer Maschine wesentliche Parameter und Betriebscharakteristiken abzuleiten.
  • Die Studierenden erlangen grundlegende Kenntnisse über die Komponenten elektrischer Antriebe und deren Zusammenwirken.
  • Sie erwerben Kompetenzen, um theoretisch erlangtes Wissen lösungsorientiert einzusetzen. Darüber hinaus sind sie in der Lage fachspezifische Problemstellungen zu abstrahieren und neue, fachübergreifende Anwendungen zu generieren.
  • Die Studierenden vertiefen erlerntes Fachwissen und wenden es in praktischen Laborversuchen mit kleinen Teams an.
  • Sie können bei fachlichen und überfachlichen Problemstellungen kreativ nach alternativen Lösungsansätzen suchen.
Social and personal skills
No information
Special admission requirements
Recommended prerequisites
  • Mathematik
  • Physik
  • Elektrotechnik
  • Vorlesung "Grundlagen Elektrotechnik"
  • komplexe Rechnung
Continuation options
Literature
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
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.
Current teaching resources
Notes
Messtechnik:

Fortsetzungsmöglichkeit: LV Computermesstechnik
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