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Universität Erlangen-Nürnberg

Master of Science Informatik

Prof. Dr.

2024

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Elektrische Antriebstechnik II - Exam
Elektrische Antriebstechnik II - Exam Aufgabe 1) Ein industrieller Gleichstrommotor wird für eine Anwendung verwendet, bei der eine gleichmäßige Drehmomentabgabe bei unterschiedlichen Drehzahlen erforderlich ist. Der Stator des Motors besteht aus Permanentmagneten, während der Rotor aus einer Drahtwicklung besteht, durch die Strom fließt. Der Motor verwendet einen mechanischen Kommutator und Bürst...

Elektrische Antriebstechnik II - Exam

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Elektrische Antriebstechnik II - Cheatsheet
Elektrische Antriebstechnik II - Cheatsheet Funktionsweise und Aufbau von elektrischen Motoren Definition: Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Bewegung, basierend auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion. Details: Stator: Stationäres Magnetfeld, erzeugt durch Permanentmagneten oder Elektromagnete. Rotor: Drehbarer Teil, oft mit Spulen, durch den Strom fließt. Kommutator und Bür...

Elektrische Antriebstechnik II - Cheatsheet

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Was ist die primäre Rolle des Stators in einem elektrischen Motor?

Welche Formel beschreibt die Lorentzkraft?

Welche Typen von Motoren gibt es?

Was bestimmt die Ausgangsspannung bei der PWM?

Welche Formel beschreibt die durchschnittliche Ausgangsspannung bei PWM?

Welche Aufgabe hat die Umrichtertechnologie?

Was ist Vektorregelung in elektrischen Antrieben?

Wie wird Drehmoment in der DTC-Technik geregelt?

Welche Gleichung beschreibt das Drehmoment ( T_e ) in elektrischen Maschinen?

Was umfasst die Einführung in das Regelungssystem in elektrischen Antrieben?

Welche Komponenten umfasst ein Regelkreis?

Was sind die Stabilitätskriterien in Regelkreisen?

Wie lautet der Energieerhaltungssatz bei der Energieumwandlung?

Wie berechnet man den Wirkungsgrad \(\eta\)?

Welche Gleichung beschreibt die Umwandlung von elektrischer zu mechanischer Energie?

Was sind sensorlose Steuerungstechniken in der elektrischen Antriebstechnik?

Welche mathematische Methode wird oft für sensorlose Steuerungstechniken verwendet?

Welche Herausforderung tritt häufig bei der sensorlosen Steuerung bei niedrigen Drehzahlen auf?

Was sind Leistungshalbleiter?

Welche Hauptarten von Leistungshalbleitern gibt es?

Wo werden Leistungshalbleiter eingesetzt?

Was ist ein PID-Regler?

Welche sind die drei Haupteinstellungen eines PID-Reglers?

Was ist die Formel eines PID-Reglers?

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Diese Konzepte musst du verstehen, um Elektrische Antriebstechnik II an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

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Grundlagen der elektrischen Antriebssysteme

Dieser Abschnitt behandelt die grundlegenden Prinzipien und Konzepte der elektrischen Antriebssysteme. Es werden die verschiedenen Komponenten und deren Zusammenwirken erläutert.

  • Funktionsweise und Aufbau von elektrischen Motoren
  • Unterschiedliche Typen von Motoren und ihre Anwendungsbereiche
  • Grundlegende physikalische Prinzipien wie Elektromagnetismus
  • Energieumwandlung und Wirkungsgradberechnungen
  • Einführung in die analytischen Methoden zur Systembewertung
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Leistungssteuerung

Dieser Teil fokussiert sich auf die Steuerung der Leistung von elektrischen Antrieben. Es wird erklärt, wie die Leistungsabgabe optimiert und kontrolliert werden kann.

  • Grundlagen der Leistungselektronik
  • Leistungshalbleiter und ihre Eigenschaften
  • Schutz- und Steuerungsmechanismen
  • Umrichtertechnologie und PWM (Pulsweitenmodulation)
  • Wirkungsgradsteigerung durch Leistungssteuerung
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Motorsteuerung

Hier werden die Techniken und Methoden zur Steuerung von elektrischen Motoren vermittelt. Der Fokus liegt auf der präzisen Kontrolle der Motorbewegungen.

  • Vektorregelung und Direct Torque Control (DTC)
  • Sinusförmige Steuerungsverfahren und ihre Vor- und Nachteile
  • Sensorlose Steuerungstechniken
  • Drehmomentregelung und Positionierung
  • Implementierung digitaler Steuerungsalgorithmen
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Regelungstechnik

In diesem Abschnitt lernen die Studierenden die grundlegenden Prinzipien der Regelungstechnik, die für die Steuerung elektrischer Antriebe notwendig sind.

  • Einführung in das Regelungssystem
  • Mathematische Modellierung von Systemen
  • PID-Regler und ihre Einstellung
  • Stabilitätsanalyse von Regelkreisen
  • Anwendung von Zustandsreglern
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Elektrische Antriebstechnik II an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Elektrische Antriebstechnik II ist eine Vorlesung im Rahmen des Informatikstudiums an der Universität Erlangen-Nürnberg. Diese Vorlesung vermittelt Dir fundierte Kenntnisse über elektrische Antriebssysteme und deren Anwendung. Die Lehrveranstaltung ist in verschiedene thematische Blöcke gegliedert, beginnend mit einer Einführung in die Grundlagen der elektrischen Antriebssysteme und anschließend vertiefte Themen wie Leistungssteuerung, Motorsteuerung und Regelungstechnik. Die Leistungskontrolle erfolgt durch eine schriftliche Prüfung am Ende des Semesters. Die Vorlesung wird im Wintersemester angeboten und umfasst wichtige Themen wie Grundlagen der elektrischen Antriebssysteme, Leistungssteuerung, Motorsteuerung und Regelungstechnik.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Studienleistungen: Die Leistungskontrolle erfolgt am Ende des Semesters durch eine schriftliche Prüfung.

Angebotstermine: Die Vorlesung wird im Wintersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Grundlagen der elektrischen Antriebssysteme, Leistungssteuerung, Motorsteuerung, Regelungstechnik

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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