Antworten auf diese und einige weitere Fragen rund um dieses weitverbreitete Arbeispferd der elektr. Antriebstechnik werden im Labor Elektrische Antriebe (ELAN) erarbeitet. Dabei kommt die in den Vorlesungen gelernte Theorie zur Anwendung und Schnittstellen zu anderen Feldern der Technik werden aufgezeigt.
Die Drehstromasynchronmaschine (DSAM) ist eine in der Praxis sehr weitverbreitete elektr. Antriebsmaschine.
Im ELAN-Labor wird mit Studierenden im 4. Semester das elektrische und mechanische Verhalten einer DSAM untersucht. Dabei kommen sie mit verschiedenen Messgeräten zur Erfassung der elektrischen und mechanischen Größen in Kontakt und sie lernen den Aufbau eines Motorenprüfstandes kennen.
Konzept bzw. Lehrinhalte
Die in der dazugehörigen Vorlesung gewonnen theoretischen Erkenntnisse sollen in zwei praktischen Versuchen messtechnisch nachvollzogen werden. Der Zusammenhang zwischen mechanischem Arbeitspunkt und elektrischen Messwerten soll veranschaulicht werden.
Die Studierenden sollen das Arbeiten an einem Motorenprüfstand kennenlernen.
Überschneidungen und Parallelen zu anderen Fächern wie z.B. Regelungstechnik, Energieversorgung, Automatisierungstechnik und Leistungselektronik werden aufgezeigt und damit interdisziplinäres Denken gefördert.
Ein elektrischer Antrieb bedient einen mechanischen Prozess, daher ist in der Antriebstechnik immer auch von der mechanischen Seite her zu denken.
Es wird herausgearbeitet was die Leistungsschildangaben auf der Maschine dabei bedeuten und wie diese in der Praxis verwendet werden können. Zudem werden die Datenblattangaben des Motors mit gemessenen Werten verglichen. Dabei soll ein Gefühl dafür vermittelt werden welche Abweichungen zwischen theoretisch erwarteten Werten und den gemessenen Werten akzeptabel ist und was eine mögliche Ursache für diese Abweichung sein könnte. Gleichzeitig soll auch ein kritischer Blick darauf vermittelt werden, ob eine durchgeführte Messung für den anvisierten Zweck überhaupt aussagekräftig ist oder evtl. nicht.
Ein weiterer Aspekt sind Netzrückwirkungen des Versuchsaufbaus ins Stromnetz.
Umsetzung
Das Labor besteht aus zwei Versuchen.
Im 1. Versuch wird der Motor bei variabler Spannung und fester Frequenz mit Stern‑Dreieck‑Anlauf betrieben.
Beim 2. Versuch wird mit einem Frequenzumrichter der Motor zum drehzahlgeregelten Antrieb.
Dieser Versuchsteil zeigt den Studierenden zudem wie ein moderner Antriebsregler über die zugehörige PC-Software vom PC aus parametriert und bedient werden kann.
Die elektrischen und mechanischen Größen werden bei beiden Versuchsteilen mittels Messdatenerfassung von einem PC aufgenommen und sowohl als Messdatentabelle und graphisch als Diagramme dargestellt und danach von den Studierenden ausgewertet.