Regelung elektrischer Antriebe

Fakult?t

Fakult?t Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)

Version

Version 1 vom 26.02.2026.

Modulkennung

11M1280

Niveaustufe

Master

Unterrichtssprache

Deutsch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

H?ufigkeit des Angebots des Moduls

nur Wintersemester

Dauer des Moduls

1 Semester

 

 

Kurzbeschreibung

Elektrische Antriebe sind als Aktoren in der Automatisierungstechnik und als Traktionsantriebe von wesentlicher Bedeutung. Das Verhalten moderner Antriebe wird im Wesentlichen durch die eingesetzten Regelverfahren beeinflusst. Beginnend mit klassischen Konzepten werden hier auch die modernen Verfahren wie z. B. Direct Torque Control vorgestellt. Die Einzelkomponenten eines elektrischen Antriebs werden systematisch analysiert und ihr dynamisches Verhalten mit MATLAB/Simulink modelliert. Das Zusammenspiel der Einzelkomponenten wird mittels geeigneter Regelverfahren optimiert. Studierende, die das Modul Regelung elektrischer Antriebe erfolgreich absolviert haben, k?nnen die Komponenten für einen elektrischen Antrieb ausw?hlen und die unterschiedlichen Regelverfahren in Bezug auf ihre anwendungsspezifische Eignung bewerten.

Lehr-Lerninhalte

  1. Regelungstechnische Modelle für Gleichstrom-, Synchron- und Asynchronmaschine
  2. Regelungstechnische Modelle der Umrichterschaltungen
  3. Regelverfahren für Gleichstromantriebe
  4. Regelverfahren für umrichtergespeiste Asynchronmaschinen (st?nderflussorientiert DSR DTC)
  5. Regelverfahren für umrichtergespeiste Synchronmaschinen (rotorflussorientiert FOC)

Gesamtarbeitsaufwand

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
30VorlesungPr?senz-
15?bungPr?senz-
Dozentenungebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
90Hausaufgaben-
15Veranstaltungsvor- und -nachbereitung-
Benotete Prüfungsleistung
  • Hausarbeit
Prüfungsdauer und Prüfungsumfang

Hausarbeit: ca. 10-30 Seiten und darin beschriebenes Simulationsmodell

Empfohlene Vorkenntnisse

Signale und Systeme, Grundlagen Regelungstechnik, Elektrische Maschinen, Grundlagen Leistungselektronik

Wissensverbreiterung

Studierende, die dieses Modul erfolgreich absolviert haben, kennen den grunds?tzlichen Aufbau und die Funktion von geregelten elektrischen Antrieben sowie deren Komponenten

Wissensvertiefung

Studierende, die dieses Modul erfolgreich absolviert haben, k?nnen neben dem station?ren Verhalten auch das dynamischen Verhalten elektrische Antriebe herleiten und in für Regelungsaufgaben geeignete Modelle übertragen.

Wissensverst?ndnis

  • Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage elektrische Antriebskonzepte in Modelle zu überführen, um geeignete Regelverfahren ausw?hlen und mit Methoden der Regelungstechnik optimieren zu k?nnen
  • Studierende, die das Modul Regelung elektrischer Antriebe erfolgreich absolviert haben, kennen elektrische Antriebe in der gesamten Kette zwischen elektrischem Netz über den Umrichter und Motor bis hin zur Last k?nnen die dynamischen Eigenschaften einzelner Komponenten hinsichtlich Ihrer Bedeutung für den Systemzusammenhang beurteilen sind in der Lage vom Detail ins Wesentliche zu abstrahieren, um das Zusammenspiel verschiedener Systemkomponenten analytisch erfassen und optimieren zu k?nnen.

Nutzung und Transfer

Studierende, die das Modul Regelung elektrischer Antriebe sind in der Lage, die in der Regelungstechnik erworbenen Kenntnisse an konkreten Fragestellungen der elektrischen Antriebstechnik anzuwenden gelernt. Sie sind dadurch in der Lage, Regelungsans?tze für antriebstechnische Aufgaben zu konzipieren.

Kommunikation und Kooperation

Nach Abschluss des Moduls k?nnen die Studierenden eine Problemstellung in einem Team analysieren, l?sen und dokumentieren, die Ergebnisse pr?sentieren und mit anderen diskutieren.

Literatur

  • Werner Leonhard: Regelung elektrischer Antriebe; Springer Verlag 2000
  • Felix Jenni, Dieter Wüest: Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter; Teubner Verlag 1995
  • Peter Vas: Senserless vector and direct torque control; Oxford University Press 1998
  • Angermann, Beuschel, Rau, Wohlfarth: Matlab-Simulink-Stateflow; Oldenbourg Verlag 2016
  • Helmut Scherf: Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme; R. Oldenbourg Verlag 2009

Verwendbarkeit nach Studieng?ngen

  • Informatik
    • Informatik M.Sc. (01.09.2025)

  • Fahrzeugtechnik (Master)
    • Fahrzeugtechnik M.Sc. (01.09.2025)

  • Elektrotechnik (Master)
    • Elektrotechnik M.Sc. (01.09.2025)

    Modulpromotor*in
    • Heimbrock, Andreas
    Lehrende
    • Heimbrock, Andreas