Kurs Elektrische Maschinen 1: Gleichstrommaschinen

Lieferumfang:

• 1 Experimentierkarte mit offenem, 2-poligen Stator und 2 Erregerwicklungen, Temperatursensor mit Stromquelle sowie Anlass- und Lastwiderständen
• Rotor mit verstellbaren Bürsten
• Stroboskop mit ultraheller LED
• Aufbewahrungskoffer
• Labsoft-Browser und Kurssoftware

Lerninhalte:

• Nennen der häufigsten Anwendungsarten von Gleichstrommaschinen
• Erklären der elektromagnetischen Induktion und der Lorentzkraft
• Erklären von Aufbau und Funktionsweise von Stromwender-Maschinen (Gleichstrommaschinen)
• Kennenlernen der wichtigsten Komponenten von Stromwender-Maschinen: Stator, Kommutator und Kohlebürsten
• Messen von Anker- und Erregerstrom und -spannung und Ermittlung des Anker- und Erregerwiderstandes
• Interpretieren des Typenschildes
• Kennenlernen der Schaltbilder und Kennlinien für verschiedene Anschlussarten: Reihenschluss-, Nebenschluss- und Doppelschluss
• Anschließen und Betreiben der Gleichstrommaschine in den verschiedenen Betriebsarten
• Messen der Drehzahl mit Hilfe eines Stroboskops
• Kennenlernen von Verfahren zur Drehzahlregelung und Drehrichtungsumkehr: Feldschwächung, Änderung mittels Anker- und Feldwiderständen
• Experimentelle Untersuchung der verschiedenen Verfahren zur Drehzahlverstellung und Drehrichtungsumkehr
• Anschließen und Betreiben der Stromwender-Maschine mit Wechselspannung: der Universalmotor
• Kennenlernen von Verfahren zum Bremsen von Gleichstrommaschinen
• Messen von Strom und Spannung beim Bremsen der Gleichstrommaschine
• Erklären der Bedeutung der Temperaturüberwachung von elektrischen Maschinen
• Temperaturmessung der Erregerwicklung bei laufender Maschine mit Hilfe eines Halbleitersensors
• Kursdauer: ca. 5,5 h

Kurs Elektrische Maschinen 2: Asynchronmaschinen

Lieferumfang:

• 1 Experimentierkarte Stator mit Drehstromwicklung, Anlauf- und Betriebskondensator sowie Temperatursensor mit Stromquelle
• 3 Rotoren: Käfigläufer, Permanentmagnetläufer, Läufer mit offener Wicklung
• Stroboskop mit ultraheller LED
• LabSoft-Browser und Kurssoftware
• Aufbewahrungskoffer

Lerninhalte:

• Nennen der häufigsten Anwendungsarten von Drehfeldmaschinen
• Erklären des Prinzips der elektromagnetischen Induktion
• Erklären von Aufbau und Funktionsweise von Drehfeldmaschinen
• Erklären der Unterschiede bei Motor- und Generatorbetrieb
• Kennen lernen der wichtigsten Komponenten von Drehfeldmaschinen: Rotor und Stator
• Experimenteller Nachweis der Drehmomententstehung und des Generatorprinzips
• Die Entstehung eines rotierenden Magnetfeldes in Drehfeldmaschinen: Experimenteller Nachweis des magnetischen Drehfeldes im Stator
• Kennen lernen des Prinzips des Drehtransformators
• Messtechnische Untersuchung einer Drehfeldmaschine in Stern- und Dreieckschaltung
• Messen von Leiter- und Strangstrom und -spannung
• Messen von Rotorstrom und -spannung
• Interpretieren des Typenschildes
• Kennen lernen der Nenndaten und Kenngrößen einer elektrischen Maschine: cos Phi, Polpaarzahl, Drehmoment, Drehzahl, Schlupf
• Kennen lernen von Aufbau und Funktionsweise einer Asynchronmaschine mit Käfigläufer
• Messtechnische Untersuchung eines Käfigläufermotors: Frequenzverhalten Steuerkennlinien, Drehrichtungsumkehr
• Messtechnische Untersuchung des Betriebsverhaltens einer Synchronmaschine mit Permanentmagnetrotor
• Kennen lernen des Prinzips des Kondensatormotors (Steinmetzschaltung)
• Messtechnische Untersuchung des Betriebsverhaltens eines Kondensatormotors
• Erklären der Bedeutung der Temperaturüberwachung von elektrischen Maschinen
• Wicklungstemperaturmessung bei laufender Maschine
• Fehlersuche (4 über Relais aktivierbare Fehler)
• Kursdauer: ca. 5,5 h (davon ca. 0,5 h Fehlersuche)

Kurs Elektrische Maschinen 3: Synchron- und Schleifringläufer-Maschinen

Lieferumfang:

• 1 Experimentierkarte Stator mit Drehstromwicklung und Anlasswiderständen
• 3 Rotoren: Schleifringläufer, Synchronläufer und Reluktanzläufer
• Stroboskop mit ultraheller LED
• Aufbewahrungskoffer
• Labsoft-Browser und Kurssoftware

Lerninhalte:

• Nennen der häufigsten Anwendungsarten von Synchron-, Schleifringläufer- und Reluktanz-Maschinen
• Erklären der Entstehung des rotierenden Magnetfeldes in Drehfeldmaschinen
• Erklären von Aufbau und Funktionsweise von Synchron-, Schleifringläufer- und Reluktanz-Maschinen
• Kennen lernen der wichtigsten Komponenten von Synchron-, Schleifringläufer- und Reluktanz-Maschinen (u.a. Schenkelpol-, Vollpol-, Reluktanzrotor)
• Kennen lernen von Schaltbild, Anschlussplan und Nenndaten von Synchron-, Schleifringläufer- und Reluktanz-Maschinen
• Interpretieren des Typenschildes
• Kennen lernen der Prinzipien der Drehzahlverstellung der Schleifringläufermaschine
• Experimentelle Untersuchung des Betriebsverhaltens der Schleifringläufermaschine: Messen der Läuferspannungen bei offenem und kurzgeschlossenem Läufer, Verhalten mit Anlasswiderständen, Ermitteln von Schlupf und Drehzahl mit Hilfe von Spannungsmessungen
• Erklären der Unterschiede bei Motor- und Generatorbetrieb der Synchronmaschine
• Kennen lernen der Prinzipien der Drehzahlverstellung der Synchronmaschine
• Experimentelle Untersuchung des Betriebsverhaltens der Synchronmaschine: Anlaufverhalten, Drehzahlmessung, cos φ Bestimmung mit Hilfe von Strom und Spannungsmessungen
• Experimentelle Untersuchung des Betriebsverhaltens der Reluktanz-Maschine: Drehmomententstehung, Anlaufverhalten, asynchroner und synchroner Betrieb, Drehrichtungsumkehr, cos φ Bestimmung mit Hilfe von Strom- und Spannungsmessungen
• Kursdauer: ca. 5 h

Kurs Elektrische Maschinen 5: Schrittmotor

Lieferumfang:

• Experimentierkarte mit 2-Phasenschrittmotor, 200 Schritte pro Umdrehung und Inkrementalscheibe
• Treiberschaltung mit 6 Steuereingängen und Leistungsendstufe, integrierte Stromregelung, umschaltbar auf Widerstandsstrombegrenzung
• Überlast- und Statusanzeige mittels LEDs
• Aufbewahrungskoffer
• LabSoft-Browser und Kurssoftware

Lerninhalte:

• Kennen lernen üblicher Anwendungsgebiete von Schrittmotoren
• Kennen lernen des Aufbaus und der Funktionsweise von Schrittmotoren: Permanentmagnetschrittmotor, Reluktanz- und Hybrid-Schrittmotor
• Nennen der Vor- und Nachteile der verschiedenen Schrittmotortypen
• Kennen lernen verschiedener Prinzipien der Ansteuerung von Schrittmotoren (unipolar und bipolar)
• Kennen lernen der Betriebsarten Vollschritt- und Halbschrittbetrieb
• Experimentelle Ermittlung des Schrittwinkels, der maximalen Betriebs- und der Startfrequenz
• Messtechnische Untersuchung der Steuersignale im Halb- und Vollschrittbetrieb
• Analyse der Steuersignale bei Drehrichtungsumkehr
• Kennen lernen verschiedener Verfahren zur Stromregelung bei Schrittmotoren
• Experimentelle Ermittlung der verwendeten Stromregelung anhand der Steuersignale
• Erstellen eines Programms zur Positionierung des Schrittmotors unter Verwendung relativer oder absoluter Positionen
• Kursdauer: ca. 3,5 h

Kurs Elektrische Maschinen 6: Linearmotor

Lieferumfang:

Experimentierboard mit:

• Eisenlosem, transparentem Linearmotor

• Verfahrweg ca. 340mm

• Integrierte mikrocontrollergesteuerte Ansteuerung

• Leistungsendstufe mit einer Ausgangsleistung von 35W

• Visualisierung des Ansteuervektors

• Analogen Hallsensoren zur Positionserfassung

• Labsoft-Browser und Kurssoftware

Lerninhalte:

• Funktionsprinzip und Wirkungsweise des Linearmotors kennen lernen

• Die Bedeutung der Begriffe "Lorenzkraft" und "Induzierte Spannung" kennen lernen

• Einsatzbereiche von Linearmotoren kennen lernen

• Verschiedene Bauformen von Linearmotoren erklären

• Vor- und Nachteile von Linearmotoren im Vergleich zu Rotationsmaschinen benennen

• Bestimmung der Motorkonstanten

• Positionieren mit Linearmotor

• Verschiedene Verfahren zur Positionsbestimmung kennen lernen (Encoder, Hall Sensoren)

• Den Unterschied zwischen absoluter und relativer Positionierung kennen lernen

• Bestimmung der Position (absolut und relativ) mit Hilfe analoger Hall-Sensoren

• Kursdauer: ca. 4,5 h

Kurs Elektrische Maschinen 7: BLDC-/Servo-Motor

Lieferumfang:

• 1 Experimentierkarte BLDC-Motor mit elektronischer Kommutierung, Drehzahl- und Drehmomentsteuerung sowie Hallsensoren zur Drehzahlerfassung
• Aufbewahrungskoffer
• LabSoft-Browser und Kurssoftware

Lerninhalte:

• Kennenlernen üblicher Anwendungsgebiete von BLDC-Motoren
• Kennenlernen des Aufbaus und der Funktionsweise von BLDC-Motoren
• Experimentelle Ermittlung der Funktionsweise von BLDC Motoren
• Nennen der Vor- und Nachteile des BLDC-Motors
• Kennenlernen verschiedener Bestromungsmuster von BLDC-Motoren: Block- und sinusförmiger Stromverlauf
• Messtechnische Analyse des Bestromungsmusters
• Kennen lernen verschiedener Verfahren zur Lageerfassung des Rotors: Hall-Sensoren, Rückinduktion, Polerkennung, Resolver und Inkrementalgeber
• Messtechnische Untersuchung der Lageerfassung mit Hall-Sensoren
• Kennenlernen der Strom- und Drehzahlregelung bei BLDC-Motoren
• Experimentelle Untersuchung der Drehzahlregelung
• Parametrierung der Drehzahlregelung
• Kursdauer: ca. 5 h

Kurs Drehstromtransformator

Lieferumfang:

• 1 Experimentierkarte Dreiphasentransformatoren, didaktischer Transformator mit 12 Wicklungen und Abgriffen zur Untersuchung von ein- und dreiphasigen Schaltungen, dreiphasige Last schaltbar in Stern- und Dreieckschaltung
• Aufbewahrungskoffer
• Labsoft-Browser und Kurssoftware

Lerninhalte:

• Kennenlernen des Transformatorprinzips
• Untersuchung des Lastverhaltens von Einphasentransformatoren bei Ein- und Dreiphasenbetrieb
• Aufnahme von Strom und Spannung mit und ohne Last
• Untersuchung des Übersetzungsverhältnisses
• Kennen des Ersatzschaltbildes
• Kennenlernen von Drehstromtransformatoren
• Untersuchung von Lastfällen verschiedener Schaltgruppen bei Drehstromtransformatoren
• Untersuchung von unsymmetrischen Lasten an verschiedenen Schaltgruppen
• Bestimmung der Kurzschlussspannung
• Kursdauer: ca. 3 h