Umformeranlage wurde modernisiert und erweitert

30.07.2019
Von: Prof. Dr. Bernhard Hopfensperger

Nach fast 35 Jahren Betrieb konnte die Umformeranlage im Labor für Elektrische Maschinen und Antriebstechnik erfolgreich modernisiert werden. Die Anlage ist das Herzstück der Laborinfrastruktur an der Fakultät EI.

Von links: Prof. Dr. Bernhard Hopfensperger, Prof. Anton Haumer, Laboringenieurin Monika Maier, Labormeister Walter Stelzl, Siemens-Inbetriebnehmer Wolfgang Sederer, Dekan Prof. Dr. Michael Niemetz, Günter Foerster und Tobias Zacherl mit mobilen Laborpanels zur Ansteuerung der Umformeranlage.

Von links: Prof. Dr. Bernhard Hopfensperger, Prof. Anton Haumer, Laboringenieurin Monika Maier, Labormeister Walter Stelzl, Siemens-Inbetriebnehmer Wolfgang Sederer, Dekan Prof. Dr. Michael Niemetz, Günter Foerster und Tobias Zacherl mit mobilen Laborpanels zur Ansteuerung der Umformeranlage. Foto: Maria Ettmüller

Für Studierende der Elektrotechnik oder der Mechatronik an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg) gibt es im Labor für Elektrische Maschinen und Antriebstechnik viele Möglichkeiten, die eigene Kreativität voll zur Geltung kommen zu lassen: egal, ob es dabei um die Umrüstung eines Tretkettcars auf pedalgesteuerten Elektroantrieb, die Elektrifizierung eines ursprünglichen Verbrenner-Gokarts, den Einbau einer elektronischen Sicherheitsüberwachung im Gokart oder die modellbasierte Regelungsentwicklung für Antriebe der Elektromobilität geht, um nur einige Beispiele zu nennen. 

Voraussetzung für all diese Aktivitäten sind die antriebstechnischen Kenntnisse und Fähigkeiten, die zuvor im Labor anhand von Praktikumsversuchen erlernt wurden. An insgesamt 16 verschiedenen Laborversuchen erlernen die Studierenden an der Fakultät Elektro- und Informationstechnik (Fakultät EI) den sicheren Umgang mit elektrischen Maschinen und Antrieben und führen Messungen am stationären und dynamischen Betriebsverhalten durch. Kurzum: Die Laborversuche verdeutlichen die Theorie, warum sich ein elektrischer Motor dreht und was es dazu braucht.

Auf alle Fälle braucht es dazu eine flexible Laborversorgung für Gleich- und Drehspannung mit variabler Frequenz und einstellbaren Betrag. Diese Versorgung wird gewährleistet durch die sogenannte Umformeranlage, die als Herzstück der Laborinfrastruktur dient. Durch ihre elektromechanische Ausführung mit drehenden Maschinensätzen (Umformern) liefert sie eine hervorragende Signalqualität im Vergleich zu schaltenden Halbleiterumrichtern und bietet daher optimale Voraussetzungen für Lehre und Forschung. 

Anlage wird auf modernen digitalen Stand gebracht

Nach fast 35 Jahren war jedoch die alte analoge Steuerungstechnik der Umformeranlage zunehmend fehleranfällig und im Betrieb unzuverlässig. In zwei Schritten wurde die Anlage nun modernisiert und erweitert. Im ersten großen Schritt wurden die komplette Steuerungstechnik und die Erregereinrichtungen für die Maschinensätze auf einen modernen digitalen Stand mit aktueller Sicherheitstechnik gebracht, eine Industrie-PC Visualisierung zur Anzeige der Verschaltungen eingebaut und die Fernbedienung der Umformer auf mobile Industrie-Panel mit sicherer Not-Aus-Abschaltung umgestellt.

Gleichzeitig fand ein Einbau einer rückspeisefähigen DC-Spannungsversorgung statt, die im zweiten Schritt auf eine Leistung von 240 Kilowatt (kW) ausgebaut wurde. Für diese technisch herausfordernde Aufgabe fiel die Wahl auf die Siemens-Niederlassung Regensburg.

Mit der modernisierten und erweiterten Umformeranlage ist der zuverlässige Laborbetrieb sichergestellt und das Labor für zukünftige Aktivitäten im Rahmen von Lehre, Forschung und Weiterbildung gewappnet. Besonders die Elektromobilität bietet hierzu ein weites Betätigungsfeld. Die Spannungsversorgung steht neben dem Labor für Elektrische Maschinen und Antriebstechnik auch den Laboren Regelungstechnik, Leistungselektronik und Elektrische Anlagen zur Verfügung.

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