Modultitel

Leistungselektronik und Antriebstechnik

Modultitel (Englisch)

Lehrveranstaltungen des Moduls

Leistungselektronik (Vorlesung und Übungen)
Antriebstechnik (Vorlesung und Übungen)

Modulverantwortliche(r)

Prof. Dr. Klaus Hofer

Lehrinhalte

Die Vorlesung Moderne Leistungselektronik befasst sich mit dem Aufbau und der Funktion von Stromrichterstellgliedern, wie sie zum geregelten Antrieb von Elektromotoren in der industriellen Prozess- und Produktautomation, beim Transport von Personen und Waren sowie bei der Arbeitserleichterung in Gewerbe und Haushalt eine zentrale Rolle spielen. Dabei geht die Entwicklung zu intelligenten Powerchips, bei denen Stromrichterventile und Mikroelektronik auf einem Halbleiterchip vereint sind. Ein besonderer Schwerpunkt dieser stark praxisorientierten Veranstaltung liegt bei den sogenannten Frequenzumrichtern, wie sie zum hochdynamischen Antrieb von robusten Drehstrommotoren in allen Bereichen der Handhabungstechnik und Robotik benötigt werden. Die Vorlesung Moderne Antriebstechnik befasst sich mit den unterschiedlichen Regelstrategien in elektrischen Antrieben, insbesondere den Vierquadrantenantrieben für die Positionsregelung in Werkzeugmaschinen und in der Robotik. Das Spektrum des mit vielen praktischen Beispielen unterlegten Stoffs reicht vom klassischen Entwurf einer Kaskadenregelung bis hin zu den modellgestützten Verfahren. Dabei wird sowohl auf die analogen Realisierungsmöglichkeiten mit Operationsverstärkern als auch auf die digitalen Varianten mit Mikrocontrollern eingegangen. Einen Schwerpunkt bilden die sensorlosen Antriebsregelungen, bei denen teure Sensorhardware durch billige Beobachtersoftware ersetzt wird und die in der Low-Cost Automation und im dezentralen Energiemanagement eine wichtige Rolle spielen.

Kompetenzen

Jedem Teilnehmer soll der hohe Stand der modernen Leistungselektronik und Antriebstechnik transparent gemacht werden; und zwar vom einfachen Dimmer in Beleuchtungs- und Haushaltsgeräten, über den feldorientiert geregelten Drehstrommotor in hochgenauen Fahr- und Positionierantrieben, bis hin zu übergeordneten Prozesssteuerungen mit Fuzzy-Control.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung über die beiden Vorlesungen

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Leistungselektronik: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen gesamt: 105h = 3,5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 30h
Antriebstechnik: Vorlesung Nachbereitung der Vorlesung Übungen Vorbereitung der Übungen gesamt: 105h = 3,5 LP	2 SWS x 16 Wochen 1h/Woche x 16 Wochen 2 SWS x 16 Wochen 2h/Woche x 16 Wochen	= 30h = 15h = 30h = 30h
Vorbereitung auf die Modulprüfung: gesamt: 90h = 3 LP		= 90h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

keine

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflicht in den Masterstudiengängen

Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Leistungselektronik
Sommersemester: Antriebstechnik
jährlich