EL455: Entwurf elektrischer Antriebssysteme

Die Studierenden sind in der Lage, alle Komponenten, die zu einem elektrischen Antriebssystem gehören, zu benennen. Sie kennen die wichtigsten Einflussfaktoren, die beim Entwurf eines elektrischen Antriebssystems beachtet werden müssen. Die Studierenden können, basierend auf einem vorhandenen Lastprofil, die Anforderungen an die elektrischen sowie die mechanischen Komponenten eines Antriebssystems ableiten. Sie beherrschen die anwendungsspezifische Auswahl elektrischer Maschinen und kennen die grundlegenden Designparameter einer elektrischen Maschine und können diese selber entwerfen.

Die verschiedenen mechanischen Übertragungselemente mit ihren Vor- & Nachteilen sind den Studierenden ebenfalls bekannt. Sie können die anwendungsspezifische Auswahl eines Getriebes mit einer geeigneten Übersetzung durchführen.

Die Studierenden können die zur Ansteuerung der elektrischen Maschine verwendete Leistungselektronik auswählen und ggf. auch auslegen. Ihre Kenntnis beschränkt sich hierbei nicht nur auf den Antriebswechselrichter sondern umfasst ebenfalls die Einspeisung, EMV- und Schutzmaßnahmen. Die für diesen Bereich geltenden Normen und Gesetze sind den Studierenden geläufig.

Nach dem Besuch der Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, komplexe Aufgaben auf deren Kernelemente, welche primär für die erfolgreiche Umsetzung der Aufgabe erforderlich sind, zu reduzieren. Die so gewonnenen Kernelemente können sie nach ihrer Wichtigkeit strukturieren und mit den möglichen Lösungsalternativen abgleichen um eine – im Rahmen des technisch Machbaren – optimale Lösung zu finden.

Die Studierenden können sich in für sie unbekannte Themenbereiche einarbeiten und das erlernte Wissen sinnvoll strukturieren. 

Die Lehrveranstaltung befähigt die Studierenden dazu, in interdisziplinären Teams Projekte zielgerichtet und erfolgreich zu bearbeiten. Sie sind in der Lage komplexe Sachverhalte auch fachfremden Personen so zu präsentieren, dass diese die wichtigsten Punkte verstehen.

• Grundlagen elektrischer Antriebssysteme
• Randbedingungen bei der Auswahl und Auslegung elektrischer Antriebssysteme
• Ableitung der Anforderungen an ein elektrisches Antriebssystem
• Anwendungsspezifische Auswahl eines Getriebes
• Anwendungsspezifische Maschinenauswahl
• Maschinendesignparameter und deren Einfluss auf die Maschine
• Anwendungsspezifische Auswahl einer Leistungselektronik
• Designparameter bei der Auslegung einer Leistungselektronik für den Einsatz in einem elektrischen Antrieb

Grundkenntnisse zu elektrischen Maschinen und zur Leistungselektronik

• Mansius, R. : Praxishandbuch Antriebsauslegung, Vogel Buchverlag, 2012
• Weidauer, J. : Elektrische Antriebstechnik, Siemens, 2008
• Garbrecht, F. : Auswahl von Elektromotoren - leicht gemacht, VDE Verlag, 2008