Bewegungssteuerung durch geregelte elektrische Antriebe ...
Bewegungssteuerung durch geregelte elektrische Antriebe ...
Bewegungssteuerung durch geregelte elektrische Antriebe ...
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />
Technische Universität München<br />
<strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong><br />
— Übung & Praktikum —<br />
Christoph Hackl<br />
Technische Universität München<br />
Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />
2. Übung (21.11.2013)<br />
christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 2. Übung (21.11.2013), Seite 1/10
Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />
Technische Universität München<br />
Terminübersicht Übung/Praktikum (tentativ)<br />
Datum Zeit Thematik der Übung<br />
17.10.2013 09:30–11:15 1. Übung: Grundlagen und Standardregelkreise<br />
in der Antriebstechnik (Wiederholung, 2SWS)<br />
24.10.2013 08:00–11:15 Vorlesung<br />
31.10.2013 08:00–11:15 Vorlesung<br />
07.11.2013 08:00–11:15 Vorlesung<br />
14.11.2013 08:00–11:15 Vorlesung<br />
2. Übung & Praktikum: Regelung der Gleichstrommaschine<br />
21.11.2013 08:00–11:15 a) Modellierung & Regelung im Ankerstellbereich<br />
28.11.2013 08:00–11:15 b) Regelung im Feldschwächbereich & Positionsregelung<br />
05.12.2013 08:00–11:15 3. Übung & Praktikum: Regelung von Drehfeldmaschinen<br />
12.12.2013 08:00–11:15 entfällt (dies academicus)<br />
19.12.2013 08:00–11:15 Vorlesung<br />
26.12.2013 08:00–11:15 entfällt (Weihnachtsferien)<br />
02.01.2013 08:00–11:15 entfällt (Weihnachtsferien)<br />
09.01.2013 08:00–11:15 ... Fortsetzung der 3. Übung & Praktikum (4SWS)<br />
16.01.20130 08:00–11:15 Vorlesung<br />
23.01.2013 09:30–11:15 ... Fortsetzung der 3. Übung & Praktikum (2SWS)<br />
30.01.2013 08:00–11:15 Vorlesung<br />
06.02.2013 08:00–11:15 4. Übung & Praktikum: Regelung elastischer Servoantriebe<br />
5. Übung: Prüfungsvorbereitung<br />
christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 2. Übung (21.11.2013), Seite 2/10
Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />
Technische Universität München<br />
ECTS und Lernziele<br />
Modul: “<strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong>”<br />
‚ 5 ECTS (=150 Stunden Arbeitsaufwand)<br />
‚ 60 Präsenzstunden (2 SWS Vorl., 1 SWS Üb. & 1 SWS Prakt.)<br />
‚ 90 Stunden Eigenstudium<br />
Lernziele: Sie sollten in der Lage sein:<br />
‚ grundlegende Regelungskonzepte (für Strom, Drehzahl und Position)<br />
in <strong>elektrische</strong>n Antriebssystemen zu verstehen<br />
‚ Regler für <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> auszulegen und zu optimieren<br />
‚ das statische und dynamische Verhalten eines <strong>geregelte</strong>n <strong>elektrische</strong>n<br />
<strong>Antriebe</strong>s zu analysieren und zu bewerten<br />
‚ Regelungskonzepte für verkoppelte, schwingungsfähige Antriebssysteme<br />
(Zwei-Massen-Systeme) zu verstehen<br />
‚ sich an grundlegende Prinzipien der Fuzzy-Algorithmen und prädiktiver<br />
Verfahren in der Antriebstechnik zu erinnern<br />
christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 2. Übung (21.11.2013), Seite 3/10
Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />
Abschlussprüfung<br />
Technische Universität München<br />
Rahmenbedingungen<br />
‚ schriftliche Prüfung<br />
‚ Dauer: 90 min.<br />
‚ keine Hilfsmittel (außer: Wörterbücher, ungeänderte Formelsammlung)<br />
‚ Termin: Donnerstag, 13.02.2014 (vorläufig)<br />
‚ Raum: tba.<br />
Anforderungen:<br />
‚ Wissensaufgaben (ca. 10-20%)<br />
z.B. Welche Regler sind typisch für die Antriebstechnik?<br />
‚ Rechenaufgaben (ca. 50-60%)<br />
z.B. Bestimmen Sie die Übertragungsfunktion F S psq “ ypsq<br />
upsq aus<br />
Differentialgleichung (2)! (Hinweis: Laplace-Transformation)<br />
‚ Verständnisaufgaben (ca. 30-40%)<br />
z.B.Wird für die Feldorientierte Regelung ein Positionssensor benötigt?<br />
christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 2. Übung (21.11.2013), Seite 4/10
Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />
Gliederung: 2. Übung — Regelung der GM<br />
Technische Universität München<br />
1 Motivation und Wiederholung<br />
Beispiele<br />
Einsatzgebiete<br />
Aufbau<br />
Elektrisches Netzwerk<br />
2 Regelung der fremderregten Gleichstrommaschine<br />
Modellierung & Regelung im Ankerstellbereich (21.11.2013)<br />
Regelung im Feldschwächbereich & Positionsregelung (28.11.2013)<br />
christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 2. Übung (21.11.2013), Seite 5/10
Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />
Beispiele von Gleichstrommotoren<br />
Technische Universität München<br />
Gleichstrommotor (Siemens)<br />
Schnittbild (ABB)<br />
http://www.automation.siemens.com/bilddb/<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Gleichstrommaschine<br />
christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 2. Übung (21.11.2013), Seite 6/10
Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />
Technische Universität München<br />
Einsatzgebiete von Gleichstrommotoren<br />
“Einfache” Regelbarkeit lässt Einsatz noch “überdauern” wie z.B. in ...<br />
‚ Automobilindustrie (Anlasser, Gebläse, Scheibenwischer, etc.)<br />
‚ Haushaltsgeräte (<strong>elektrische</strong> Zahnbürste, Festplatte, etc.)<br />
‚ Fertigungsindustrie (Roboter, Walzwerke, Schleifmaschinen, etc.)<br />
‚ Fördertechnik (Kräne, Lifte, etc.)<br />
... aber in moderneren Anlagen verstärkt Ablösung <strong>durch</strong> Drehfeldmaschinen.<br />
christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 2. Übung (21.11.2013), Seite 7/10
Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />
Technische Universität München<br />
Aufbau einer fremderregten Gleichstrommaschine<br />
Stator mit<br />
Erregerwicklung<br />
Erregerspannung<br />
u E [V]<br />
Ankerspannung<br />
u A [V]<br />
Rotor (Anker)<br />
mit Ankerwicklung<br />
Kommutator<br />
mit Bürsten<br />
christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 2. Übung (21.11.2013), Seite 8/10
Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />
Technische Universität München<br />
Elektrisches Netzwerk einer fremderregten GM<br />
u E<br />
i E<br />
R E<br />
ψ E<br />
R D<br />
f(i E )<br />
i<br />
R A L A A<br />
u A e A Θ M<br />
ω M<br />
christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 2. Übung (21.11.2013), Seite 9/10
Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />
Technische Universität München<br />
Modellierung & Regelung im Ankerstellbereich<br />
(21.11.2013)<br />
... anhand des Übungsblattes und der Formelsammlung:<br />
‚ Modellbildung<br />
˝ fremderregte Gleichstrommaschine (nichtlinearer Signalflussplan,<br />
Funktionsweise im Nennbetrieb)<br />
˝ 4-Quadrantensteller (Signalflussplan, Abschätzung als PT 1-Strecke)<br />
‚ kaskadierte Regelung<br />
˝ EMK-Aufschaltung (Störgrößenaufschaltung)<br />
˝ Stromregelung (Auslegung anhand der Optimierungstabelle,<br />
Ersatzübertragungsfunktion)<br />
˝ Drehzahlregelung (Auslegung anhand der Optimierungstabelle,<br />
Sollwertglättung)<br />
christoph.hackl@tum.de <strong>Bewegungssteuerung</strong> <strong>durch</strong> <strong>geregelte</strong> <strong>elektrische</strong> <strong>Antriebe</strong> 2. Übung (21.11.2013), Seite 10/10
Change language