Labor Elektrische Maschinen und Antriebstechnik

Das Labor Elektrische Maschinen bietet 20 Arbeitsplätze mit stabilen Grauguss-Fundamenten zum Test auch großer Maschinen. Die Arbeitsplätze können mit festen und variablen Gleichströmen und Drehströmen und mit Leistungen bis zu 150 kW versorgt werden. Hierfür stehen regelbare Transformatoren, rotierende Umformer und statische Stromrichter und Frequenzumrichter zu Verfügung. Im Labor finden Praktikumsversuche für die Fächer Elektrische Maschinen, Antriebstechnik, Mechatronik und Hocheffiziente Elektrische Antriebe statt. Das Spektrum der Versuche reicht von klassischen Messungen der elektrischen Maschinen bis zur Prüfung von modernen drehzahlverstellbaren, mit unterschiedlichen Frequenzumrichtern gespeisten Drehstrommaschinen für industrielle Produktionsanlagen und die Automatisierungstechnik. Für die Messungen stehen analoge und digitale Messgeräte, z.B. Oszilloskope und Power-Analyzer bereit, mit denen auch die Analyse von Oberschwingungen und anderen Netzrückwirkungen möglich ist.

Die Unterlagen zu den Praktika finden Sie auf dem Moodle!

Synchronmaschine

  • Durchführung der Kurzschlussmessung
  • Belastung im Inselbetrieb
  • Bestimmung der Maschinenparameter
  • Synchronisation am Netz und Netzparallelbetrieb

Asynchronmaschine

  • Durchführung der Kurzschluss- und Leerlaufmessung
  • Konstruktion und Auswertung der Stromortskurve (Kreisdiagramm)
  • Berechnung des stationären Leistungsflusses durch die Maschine
  • -->Bestimmung der Maschinenparameter

Gleichstrommaschine

  • Durchführung von Belastungs- und Leerlaufmessungen
  • Betrachtung des Verhaltens bei Selbst- und Fremderregung
  • Untersuchung der Anlaufwiderstandsänderung.

Experimentelle Parameterermittlung einer Käfigläufer-Asynchronmaschine

  • Erwärmungsversuch, Bestimmung der termischen Parameter
  • Durchführung der Kurzschluss- und Leerlaufmessung
  • Auslaufversuch zur Ermittlung des Trägheitsmoments 

Synchronmaschine

  • Durchführung der Kurzschlussmessung
  • Belastung im Inselbetrieb
  • Bestimmung der Maschinenparameter
  • Synchronisation am Netz und Netzparallelbetrieb

Asynchronmaschine

  • Durchführung der Kurzschluss- und Leerlaufmessung
  • Konstruktion und Auswertung der Stromortskurve (Kreisdiagramm)
  • Berechnung des stationären Leistungsflusses durch die Maschine
  • -->Bestimmung der Maschinenparameter

Gleichstrommaschine

  • Durchführung von Belastungs- und Leerlaufmessungen
  • Betrachtung des Verhaltens bei Selbst- und Fremderregung
  • Untersuchung der Anlaufwiderstandsänderung.

Experimentelle Parameterermittlung einer Käfigläufer-Asynchronmaschine

  • Erwärmungsversuch, Bestimmung der termischen Parameter
  • Durchführung der Kurzschluss- und Leerlaufmessung
  • Auslaufversuch zur Ermittlung des Trägheitsmoments

Anlauf von Asynchronmaschinen

  • Sternschaltung
  • Dreieckschaltung
  • Stern-Dreieck-Schaltung
  • Spartrafo
  • Softstarter

Drehzahlsteuerung von Gleichstrommaschinen

  • Untersuchung der Auswirkung des Steuerwinkel einer gesteuerten Brückenschaltung

Asynchronmaschine mit I-Umrichter

  • Inbetriebnahme des Antriebs
  • Einstellung des Leerlaufs
  • Ansteuerung der Maschinen.

Asynchronmaschine mit PWM-Umrichter

  • Inbetriebnahme des Antriebs
  • Einstellung des Leerlaufs
  • Ansteuerung der Maschinen

Wirkungsgradermittlung einer Asynchronmaschine

  • Nach IEC 60034-2-1
  • Typenprüfung mit direkter und indirekter Wirkungsgrad-Ermittlung
  • Aufnahme von typischen Kennlinien

Doppeltgespeiste Asynchronmaschine

  • Einsatz als Windkraftgenerator
  • Bestimmung Wicklungswiderstände
  • Messung der Läuferspannung
  • Synchronisation
  • Lastbetrieb mit dem Frequenzumrichter
  • Betrieb als Generator und Motor

Frequenzumrichterbetrieb

  • Umgang und Bedienen eines elektrischen Antriebes
  • Experimentelle Ermittlung von ausgewählten Maschinenparametern
  • Drehzahlveränderbarer Betrieb einer Asynchronmaschine und einer permanentmagneterregten Synchronmaschine
  • Aufnahme von Leerlauf- und Belastungsstromverläufen

Themen von Prof. Haumer finden Sie hier.

Potentielle Themen erfragen Sie bitte bei den Laborleitern.

  • Doppelt inverses Pendel
  • dSpace-HIL-System
  • Hochdrehender Motorenprüfstand mit 18000 rpm
  • Laborversuch für Kleinmotoren mit BLDC und Hybrid-Schrittmotor
  • Sinamics S120 Antrieb

Eigene Projektideen sind willkommen.

Hochdrehender Motorprüfstand

  • 18000 U/Min, 20 kW, maximal messbar 100 Nm

Messgeräte

  • High Precision Power Analycer Infratek 108A 3- und 6-phasig Datenblatt
  • Power-Analyzer Norma 4000  Datenblatt
  • LeCroy WaveRunner 604 Zi  Datenblatt
  • LeCroy WaveSurfer 44 Mxs-B  Datenblatt
  • Analog-Wattmeter mit cos(phi) = 0,2

Drehmomentmesswellen

  • Dr. Staiger Mohilo (200 Nm)
  • Kistler (100 Nm) 2x incl. CoMo Torque
  • Kistler (5 Nm) incl. CoMo Torque

Pendelmaschinenmessstände

Umformeranlage

 

Spannung / V

Frequenz / Hz

Strom / A

Leonard-SatzAC: 0 - 50015 - 600 - 58
 DC: 0 - 500 0 - 120
Leonard-SatzAC: 0 - 50050 - 2000 - 58
 

DC: 0 - 500

 0 - 120
Leonard-SatzAC: 0 - 40015 - 580 - 144
 DC: 0 - 500 0 - 220
SINAMICS DCPDC: 0 - 400 0 - 63
StelltrafoAC: 0 - 500500 - 46
SINAMICS DCPDC: 0 - 400 0 - 63
DC-Umformer DC: 0 - 230 0 - 189
DC-UmformerDC: 0 - 230 0 - 189