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Elektrische Maschinen I

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Elektrische Maschinen I
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Elektrotechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2012
Code: E1511
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P211-0040, P211-0041
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
2V+1U+1P (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
4
Studiensemester: 5
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur und Ausarbeitung (2 studienbegleitende Laborversuche)

[letzte Änderung 10.02.2013]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

E1511 (P211-0040, P211-0041) Elektrotechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2012 , 5. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 4 Creditpoints 120 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 75 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
E1304 Theoretische Elektrotechnik I
E1404 Grundlagen Energiesysteme


[letzte Änderung 05.05.2013]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
E1607 Elektrische Maschinen II


[letzte Änderung 05.05.2013]
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Stefan Winternheimer
Dozent/innen:
Prof. Dr.-Ing. Vlado Ostovic


[letzte Änderung 05.05.2013]
Lernziele:
Die/der Studierende hat nach erfolgreichem Absolvieren dieses Faches Basiskenntnisse der elektromechanischen Energiewandlung erlernt, insbesondere die Grundgesetze der Elektrotechnik bei der Lösung von Problemen in elektrischen Maschinen anzuwenden. Darüber hinaus ist sie/er in der Lage, die erworbenen Kenntnisse zur Bestimmung von wichtigsten elektromagnetischen Größen in elektrischen Maschinen einzusetzen.
Das Fach ermöglicht den Studierenden Fundamente für besseres Begreifen von räumlichen und zeitlichen Zusammenhängen in elektrischen Maschinen zu bauen, und die Parallelen zwischen Eigenschaften verschiedener Maschinentypen zu ziehen. Die erlernten Methoden dieses Moduls bilden zudem die Grundlage für den Einstieg in die weiterführenden BA- und MA- Module "Elektrische Maschinen".

[letzte Änderung 05.05.2013]
Inhalt:
1. Einführung
1.1 Anwendungen der Maxwell´schen Gleichen auf die elektrische Maschine
1.2 Magnetischer Kreis einer elektrischen Maschine
1.3 Leiterparameter einer elektrischen Maschine
2 Wicklungen, Ströme und Luftspaltdurchflutung
2.1 Grundbegriffe
2.2 Lineare Stromdichte- Strombelag
2.3 Durchflutung einer Spule und einer Wicklung
2.4 Wicklungsfaktor
2.5 Matrix- Darstellung der Wicklungsdurchflutung
2.6 Zeitabhängige Erregung
2.7 Erzeugung des Drehfeldes
2.8 Darstellung der Luftspaltdurchflutung in rotierendem Referenzrahmen
2.9 Kommutatorwicklungen
2.10 Käfigläuferwicklung
3 Luftspaltdurchflutung und -induktion
3.1 d-q- Darstellung der räumlichen Größen im Luftspalt
3.2 Einfluß von Nuten auf die Luftspaltdurchflutung und -induktion; Carter Faktor
3.3 Resultierende Luftspaltdurchflutung und Luftspaltunduktion in Kommutatormaschine
3.4 Resultierende Luftspaltdurchflutung und Luftspaltunduktion in Synchronmaschine
3.5 Resultierende Luftspaltdurchflutung und Luftspaltunduktion in Asynchronmaschine
4. Ersatzschaltbilder elektrischer Maschinen
4.1 Haupt- und Streuinduktivitäten
4.2 Hauptinduktivität einer Spule und Wicklung in nutloser zylindrischer ungesättigter Maschine
4.3 Hauptinduktivität einer Spule und Wicklung in nutloser zylindrischer gesättigter Maschine
4.4 Hauptinduktivität einer Spule und Wicklung in ungesättigter Maschine mit variabler
Luftspaltgeometrie
4.5 Gegeninduktivität zwischen Wicklungen in nutloser ungesättigter Maschine
4.6 Einfluß der Nutung auf beiden Seiten des Luftspalts auf Haupt- und Gegeninduktivitäten
4.7 Ersatzschaltbilddarstellung von elektrischen Maschinen
4.8 Induzierte Spannung in Wicklungen elektrischer Maschinen
5. Kraft und Drehmoment in elektrischen Maschinen
5.1 Die Rolle der magnetischen Energie in elektromechanischer Energiewandlung
5.2 Die Kraft auf Leiter in Nuten elektrischer Maschinen
5.3 Das von Wicklungsströmen erzeugte Drehmoment und die Drehmomentfunktion
5.4 Das elektromagnetische Drehmoment als Funktion von Luftspaltgrößen

[letzte Änderung 14.04.2013]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Präsentation, Tafel, Skript

[letzte Änderung 14.04.2013]
Literatur:
Eckhardt, H.: Grundzüge der elektrischen Maschinen, Teubner
Ostovic, V.: Elektrische Maschinen, Skript
Richter, R.: Elektrische maschinen 1, Birkhäuser

[letzte Änderung 14.04.2013]
 
[Sat Apr 20 17:21:22 CEST 2024, CKEY=eemic, BKEY=e2, CID=E1511, LANGUAGE=de, DATE=20.04.2024]