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

UniTrain Interface mit virtuellen Instrumenten (Basis VI)

Das UniTrain-Interface ist das zentrale Gerät des UniTrain-Systems. Es stellt die zum Experimentieren benötigten Ein- und Ausgänge, Schalter, Quellen und die Messtechnik zur Verfügung. Die Steuerung des Interface erfolgt über den angeschlossenen PC.

Ausstattung Interface:

• 32-Bit-Prozessor mit Messdatenspeicher
• USB-2.0-Schnittstelle, Datenrate 12 MBit/s
• WLAN-Schnittstelle 2,4 GHz, IEEE 802.11 b/g/n
• UniTrain-Bus zum gleichzeitigen Anschluss beliebig vieler Aufnahmemodule
• Hochwertiges Designer-Gehäuse mit Aluminium-Standfüßen und oberflächengehärteter Plexiglas-Front
• Geeignet zur Aufnahme in Experimentierrahmen für DIN-A4-Lehrplatten
• Vorbereitet für den Anschluss von 2-mm-Sicherheitsmessleitungen
• Mehrfarbige LEDs zur Statusanzeige
• Abmessungen: 29,6 x 19 x 8,6 cm
• Externes Tischnetzteil mit Weitbereichseingang 100-264 V, 47-63 Hz, Ausgang 24 V / 5 A
• Gewicht (einschließl. Netzteil): 2,1 kg

Ausgänge:

• Einstellbarer analoger Ausgang, +/- 10 V, 0,2 A, DC – 5 MHz, über BNC- und 2-mm-Buchsen
• Analoger Festspannungsausgang 5 V, 1 A (Abgriff über 2-mm-Buchse auf Experimenter CO4203-2B)
• 2 analoge Festspannungsausgänge +/- 15 V, 1 A (Abgriff über 2-mm-Buchsen auf Experimenter CO4203-2B)
• 3 einstellbare analoge Ausgänge +/- 20 V, 1 A, DC-150 Hz (Abgriff über 2-mm-Buchsen auf Experimenter CO4203-2B)
• 8 Relais 24 V DC / 1 A, davon 4 Relais auf 2-mm-Buchsen
• 16 Bit digitale Signalausgänge, davon 8 Bit auf 2-mm-Buchsen, TTL / CMOS, Taktfrequenz 0 - 100 kHz, Spannungsfestigkeit +/- 15 V

Eingänge:

• 4 analoge Differenzverstärkereingänge mit 10 MHz Bandbreite, Spannungsfest bis 100 V, Abtastrate 100 MSample, 9 Messbereiche, Speichertiefe 4 x 8k x 10 bit, Anschlüsse: BNC- (2 Eingänge) und 2-mm-Buchsen (4 Eingänge)
• 2 analoge Eingänge zur Strommessung, Überstromfest bis 5 A, Abtastrate 250kSample, 2 Messbereiche, Auflösung 12 bit, Anschluss über 2-mm-Buchsen
• 16 Bit digitale Signaleingänge, davon 8 Bit auf 2-mm-Buchsen, Speichertiefe 16 Bit x 2k, TTL / CMOS, Abtastrate 0 – 100 kHz, Spannungsfestigkeit +/- 15 V

Virtuelle Instrumente (Messgeräte und Quellen):

• 2 x VI Voltmeter, 2 x VI Amperemeter: AC, DC, 9 Bereiche 100m V bis 50 V, TrueRMS, AV
• 1 x VI Leistungsmesser, 9 Bereiche 100 mV bis 50 V
• 1 x VI 2-Kanal-Amperemeter: AC, DC, 2 Bereiche 300 mA und 3 A, TrueRMS, AV
• 1 x VI 2-Kanal-Voltmeter: AC, DC, 9 Bereiche 100 mV bis 50 V, TrueRMS, AV
• 1 x VI 2-/4-Kanal-Oszilloskop: Bandbreite 10 MHz, 25 Zeitbereiche 100 ns/div bis 10 s/div, 9 Spannungsbereiche 20 mV/div bis 10 V/div, Trigger und Pretrigger, XY- und Xt Modus, Cursor-Funktion, Additions- und Multiplikations-Funktion für 2 Kanäle
• 1 x VI Spektrumanalysator: 9 Spannungsbereiche 100 mV bis 50 V, Eingangsfrequenzbereich 3 Hz bis 1 MHz, Zeitbereichsanzeige
• 1 x VI Bode-Plotter: 9 Spannungsbereiche 100 mV bis 50 V, Frequenzbereich 1 Hz - 5 MHz, Zeitbereichsanzeige und Ortskurven-Diagramm
• 1 x VI Stellbare Gleichspannung 0 - 10 V
• 1 x VI Funktionsgenerator: 0,5 Hz - 5 MHz, 0 - 10 V, Sinus, Rechteck, Dreieck,
• 1 x VI Arbitrary Generator, 1 x VI Pulsgenerator
• 1 x VI 16 x Digital Out, 1 x VI 16 x Digital IN, 1 x VI 16 x Digital IN / OUT: Anzeige Binär, Hex, Dezimal und Oktal Zahlen Display
• 1 x VI Drehstromnetzgerät 0 - 150 Hz, 0 - 14 Veff, 2 A (benötigt CO4203-2B)
• 1 x VI Einstellbares Gleichspannungsnetzgerät 3 x (-20 V - +20 V), 2 A (benötigt CO4203-2B)
• 1 x VI Drehstromnetzgerät mit zusätzlich einstellbarer Phasenverschiebung und Taktrate (benötigt CO4203-2B)
• 1 x VI 8 x Relais, 1 x VI Multimeter: Anzeige eines Multimeters (optional; LM2330, LM2331 oder LM2322) in LabSoft

Lieferumfang:

• Interface
• Netzteil +Netzkabel
• USB-Kabel
• Basissoftware (per Download)
• Bedienungsanleitung

Systemvoraussetzungen:

• PC mit Windows 10, Windows 11 
• USB-Schnittstelle für das Interface

UniTrain Experimenter

UniTrain-Experimenter zum Ankoppeln an das UniTrain-Interface oder an andere Experimenter.

Ausstattung:

• Kopplung an das UniTrain-Interface und weiterer Experimenter über UniTrain-Bus
• UniTrain-Bus-Anschluss für die Experimentierkarten
• Hochwertiges Designer-Gehäuse mit Aluminium-Standfüßen und oberflächengehärteter Plexiglas-Front
• Geeignet zur Aufnahme in Experimentierrahmen für DIN-A4-Lehrplatten
• Bereitstellung der festen und variablen Spannungen des Systems an 2-mm-Buchsen (8 Stk.)
• Vorbereitet für den Anschluss von 2-mm-Sicherheitsmessleitungen
• Aufnahme der UniTrain-Experimentierkarten
• Auswurfmechanik für UniTrain-Experimentierkarten mit Rückstellfeder
• Aufnahme des Breadboard zum Experimentieren mit bedrahteten Bauteilen und Integrierten Schaltungen
• Aufnahme des Multimeters unter Verwendung der IrDa Schnittstelle
• Abmessungen: 29,6 x 19 x 8,6 cm
• Gewicht: 1,0 kg

UniTrain Messzubehör, Shunts und Messleitungen

Shunts auf Leiterplatte, zur Strommessung mit den Analogeingängen des UniTrain-Systems.

• 6 Shunts: 2 x 1 Ohm, 2 x 10 Ohm 2 x 100 Ohm
• Siebdruck zur Kennzeichnung der Widerstände, der Spannungsabgriffe und der Stromeingänge
• 24 Stück 2 mm Buchsen
• Maße: 100 x 40 mm

Messleitungssatz 2 mm (28 Stück) für UniTrain

bestehend aus:

• 8 Stück Messleitung 2 mm, 15 cm, blau
• 4 Stück Messleitung 2 mm, 15 cm, gelb
• 5 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, schwarz
• 2 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, gelb
• 5 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, rot
• 2 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, blau
• 1 Stück Sicherheits-Adapter-Messleitung 4 mm auf 2 mm, 50 cm, schwarz
• 1 Stück Sicherheits-Adapter-Messleitung 4 mm auf 2 mm, 50 cm, rot 
• 10 Stück Verbindungsstecker 2 mm / 5 mm, weiß

Digitalmultimeter Multi 13S

Universelles Labor-Multimeter und Temperaturmessgerät mit IR-Datenschnittstelle, für anspruchsvolles, universelles Messen und Registrieren in Ausbildung, Energietechnik, Prozesstechnik uvm.

• 3 ¾-stelliges Multimeter; Auflösung: ±3.100 Digits
• Messkategorie CATII - 1000 V
• Ankopplung an UniTrain-System über IR-Datenschnittstelle
• Messbereiche Spannung und Strom: 30 mV - 1000 V DC, 3V - 1000 V AC; 3 mA - 16 A DC; 30 mA - 10 A AC
• Widerstandsbereiche: 30 Ohm - 30 MOhm
• Sonderbereiche: °C für Temperatur Messung mit PT 100/1000 (PT 100/100 nicht im Lieferumfang, optionales Zubehör)
• Durchgangs- und Diodentest
• Automatische Bereichswahl und Batterieabschaltung, Min/Max und Data Hold-Funktion
• Hochstromsicherung für Nennspannung 1000 V
• Absicherung des Strom-Messbereiches bis 300 mA mittels Schmelzsicherung
• Display mit Bargraph und Hintergrundbeleuchtung
• Lieferumfang: Gummischutzhülle, Messleitungen, Ersatzsicherung, 9 V-Batterie, Testzertifikat nach DIN 43751. 

UniTrain Aufbewahrungskoffer für ein Gesamtsystem

Alu-Profil Koffer mit Handgriff und mit Schaumstoffblock zur Aufnahme eines kompletten UniTrain-Systems

• Aufnahmemöglichkeit für 1 Interface, 2 Experimenter, 1 Netzteil, Kabel und Kleinmaterial
• Verschließbare Bügelschlösser; stabile Bügelscharniere
• Farbe: Alu, schwarz, Chrom
• Abmessungen: 610 x 480 x 100 mm
• Gewicht: 4,6 kg