### PO 2024 ###
### Studiengang und Semester
5BORE:2024
### Modulbezeichnung
Elektrische Maschinen und Antriebe
### Englische Modulbezeichnung
Electrical Machines and Drives
### Modulkürzel EMA ###
### Art
Pflichtmodul
### ECTS-Punkte
5
### Studentische Arbeitsbelastung
15, 135
### Voraussetzungen (laut Prüfungsordnung)
Keine
### Empfohlene Voraussetzungen
Grundlagen der Gleichstromtechnik, 
Grundlagen der Wechselstromtechnik,
Feldtheorie
### Pruefungsform und -dauer
Klausur 2 h oder mündliche Prüfung
### Lehrmethoden und Lernmethoden
Multimedial aufbereitetes Online-Studienmodul zum Selbststudium
mit zeitlich parallel laufender Online-Betreuung und
regelmäßigen virtuellen Lehrveranstaltungen, Laborveranstaltungen (vor Ort)
### Modulverantwortlicher
M. Masur
### Vergabe von Leistungspunkten (Voraussetzungen)
Studienleistung (1 CP): Bestehen einer semesterbegleitenden Einsendeaufgabe, welche während des Semesters zu mindestens 60% richtig bearbeitet sein muss.
Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum. Bewertet mit "Bestanden"

Prüfungsleistung (4 CP): Bestehen der Klausur oder mündliche Prüfung.

### Qualifikationsziele
Die Studierenden können/sind in der Lage…
- die Gesetze der Lorentz-Kraft bzw. der Lenzschen Regel auf vereinfachte elektromechanische Problemstellungen anwenden.
- einfache mechanische Systeme analysieren, um sie anpassen bzw. selbst auslegen zu können. Sie können die mechanischen Anforderungen (Drehzahl, Drehmoment) eines elektrischen Antriebs für einfache Anwendungen (Flaschenzug, Getriebeantrieb) bestimmen.
- den Aufbau- und die physikalischen Funktionsprinzipien der elektrischen Maschinen verstehen.
- elektrische Maschinen aufgrund ihres elektrischen Verhaltens beurteilen. Sie können Typenschildangaben interpretieren und auf Basis entsprechender Messungen selbst überprüfen.
- das Betriebsverhalten der elektrischen Maschinen und die zugehörigen Kennlinien bzw. Zeigerdiagramme anwenden.
- das zur elektrischen Maschine gehörige Ersatzschaltbild zu Analysezwecken anwenden.
- die Wirkungsgrade verschiedener Antriebslösungen sowohl für den Motor- als auch den Generatorbetrieb berechnen.
- Lösungsansätze zur Umrechnung mechanischer und elektrischer Größen von Drehfeldmaschinen entwickeln, um die damit verbundenen Betriebsmittel auslegen zu können.
### Lehrinhalte
**Grundlagen elektrischer Maschinen**
Charakterisierung elektrischer Maschinen (Kennwerte, motorischer, generatorischer Betrieb); Energiewandlung bei rotierenden Maschinen (prominentes Beispiel aus dem Bereich der regenerativen Energiewandlung: Windkraft-Generator); Kräfte und Spannungen im Magnetfeld; Mechanik

**Transformator**
Spannungsgleichungen; Leerlauf; Kurzschluss; Belasteter Transformator; Drehstromtransformatoren als wesentliches Betriebsmittel (auch der regenerativen!) Energieübertragung

**Allgemeine Drehfeldmaschine**
Drehstromwicklung und das Drehfeld; Läuferbewegung

**Asynchronmaschine**
Wichtiger Maschinentyp, da als Stellantrieb und Generator in Windkraftanlagen verwendet: Spannungsgleichungen und Ersatzschaltbild einer Asynchronmaschine; Ständerstromortskurve (Heylandkreis); Grafische Konstruktion der Ständerortskurve; Schlupfgerade; Leistung; Optimaler Betriebspunkt; Antriebsmoment; Drehzahlsteuerung

**Synchronmaschine**
Wichtiger Maschinentyp, da er als Generator noch die weiteste Verbreitung findet: Grundlegende Bauformen; Funktion und das elektrische Betriebsverhalten; Betriebsarten; Ständerstromortskurve; Leistung und Antriebsmoment.
### Literatur
Fischer, Rolf (2013): Elektrische Maschinen. 16., aktualisierte Aufl.
München: Hanser.
Michel, Manfred (2011): Leistungselektronik. 5., bearb. und erg. Aufl.
Berlin: Springer.
Müller, Germar; Ponick, Bernd (2014): Grundlagen elektrischer
Maschinen. 10., wesentlich überarbeitete und erweiterte Auflage.
Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
Schröder, Dierk (2015): Elektrische Antriebe - Regelung von
Antriebssystemen. 4. Auflage. Berlin, Heidelberg: Springer Vieweg.
Schröder, Dierk (2013): Elektrische Antriebe - Grundlagen. 5., erw.
Aufl. Berlin: Springer Vieweg.
### Titel der Lehrveranstaltung
Elektrische Maschinen und Antriebe
### Dozent
M. Masur
### SWS
3
### Titel der Lehrveranstaltung
Praktikum Elektrische Maschinen und Antriebe 
### Dozent
M. Masur
### SWS
1