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1 Table of Contents Table of Contents UniTrain UniTrain-Kurse UniTrain Kurse Elektrische Maschinen Ausstattung bestehend aus: Lucas Nülle GmbH Seite 1/12

2 UniTrain UniTrain - das multimediale E-learning System mit integriertem, mobilem Elektroniklabor für die Ausund Weiterbildung in der Elektrotechnik / Elektronik. UniTrain-Kurse UniTrain-Kurse Lucas Nülle GmbH Seite 2/12

3 UniTrain Kurse Elektrische Maschinen UniTrain Kurse Elektrische Maschinen UniTrain-Multimediakurse elektrische Maschinen erschließen in vorbereiteten Experimenten und Animationen die ganze Welt elektrischer Maschinen. Die Motoren zeichnen sich durch offene, frei zugängliche Statoren aus. Diese sind auf den Exerimentierkarten aufgebaut und erlauben dadurch einen tiefen Einblick in den inneren Aufbau elektrischer Maschinen. Zusätzlich ermöglicht der offene Aufbau einen schnellen, werkzeugfreien Austausch der Rotoren. Die Kursteilnehmer lernen die physikalischen Grundlagen, die Wirkungsweise, Eigenschaften und Grundschaltungen unterschiedlicher Maschinen kennen. In vielen Experimenten werden Maschinen in Betrieb genommen, werden die elektrischen Größen mit Multimeter und Oszilloskop gemessen, werden Steuergeräte eingestellt und der sichere Umgang mit elektrischen Maschinen vertieft. Lucas Nülle GmbH Seite 3/12

4 Ausstattung bestehend aus: Pos. Bezeichnung Bestell-Nr. Anz. 1 Kurs Elektrische Maschinen 1: Gleichstrommaschinen SO4204-7S 1 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 CD-ROM mit Labsoft-Browser und Kurssoftware Nennen der häufigsten Anwendungsarten von Gleichstrommaschinen Erklären der Elektromagnetischen Induktion und der Lorentzkraft Erklären von Aufbau und Funktionsweise von Stromwendermaschinen (Gleichstrommaschinen) Kennen lernen der wichtigsten Komponenten von Stromwendermaschinen: Stator, Kommutator und Kohlebürsten Messen von Anker- und Erregerstrom und spannung und Ermittlung des Anker und Erregerwiderstandes Interpretieren des Typenschildes Kennen lernen 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 Kennen lernen 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 Stromwendermaschine mit Wechselspannung: der Universalmotor Kennen lernen von Verfahren zum Bremsen von Gleichstrommaschinen Messen von Strom und Spannung beim Bremsen der Gleichstrommaschine Erklären der Bedeutung der Temperaturüberwachung von elektrischen Maschinen Lucas Nülle GmbH Seite 4/12

5 Temperaturmessung der Erregerwicklung bei laufender Maschine mit Hilfe eines Halbleitersensors Kursdauer: ca. 5,5 h 2 Kurs Elektrische Maschinen 2: Asynchronmaschinen SO4204-7T 1 1 Experimentierkarte Stator mit Drehstromwicklung, Anlauf- und Betriebskondensator sowie Temperatursensor mit Stromquelle 3 Rotoren: Käfigläufer, Permanentmagnetläufer, Läufer mit offener Wicklung CD-Rom mit LabSoft-Browser und Kurssoftware 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 Lucas Nülle GmbH Seite 5/12

6 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) 3 Kurs Elektrische Maschinen 3: Synchron-und Schleifringläufermaschinen SO4204-7U 1 1 Experimentierkarte Stator mit Drehstromwicklung und Anlasswiderständen 3 Rotoren: Schleifringläufer, Synchronläufer und Reluktanzläufer Stroboskop mit ultraheller LED CD-ROM mit Labsoft-Browser und Kurssoftware Nennen der häufigsten Anwendungsarten von Synchron-, Schleifringläufer- und Reluktanzmaschinen Erklären der Entstehung des rotierenden Magnetfeldes in Drehfeldmaschinen Erklären von Aufbau und Funktionsweise von Synchron-, Schleifringläufer- und Reluktanzmaschinen Kennen lernen der wichtigsten Komponenten von Synchron-, Schleifringläufer- und Reluktanzmaschinen (u.a. Schenkelpol-, Vollpol-, Reluktanzrotor) Kennen lernen von Schaltbild, Anschlussplan und Nenndaten von Synchron-, Schleifringläufer- und Reluktanzmaschinen 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 Lucas Nülle GmbH Seite 6/12

7 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 Reluktanzmaschine: Drehmomententstehung, Anlaufverhalten, asynchroner und synchroner Betrieb, Drehrichtungsumkehr, cos φ Bestimmung mit Hilfe von Strom- und Spannungsmessungen Kursdauer: ca. 5 h Lucas Nülle GmbH Seite 7/12

8 4 Kurs elektrische Maschinen 5: Schrittmotor SO4204-7W 1 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 CD-Rom mit LabSoft-Browser und Kurssoftware Kennen lernen üblicher Anwendungsgebiete von Schrittmotoren Kennen lernen des Aufbaus und der Funktionsweise von Schrittmotoren: Permanentmagnetschrittmotor, Reluktanzund 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 Halbund 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 Lucas Nülle GmbH Seite 8/12

9 5 Kurs elektrische Maschinen 6: Linearmotor SO4204-7X 1 Experimentierboard mit: Eisenlosem, transparentem Linearmotor Verfahrweg ca. 340mm Integrierte mikrocontrollergesteuerte Ansteuerung Leistungsendstufe mit einer Ausgangsleistung von 35W Visualisierung des Ansteuervektors Analogen Hallsensoren zur Positionserfassung CD-ROM mit Labsoft-Browser und Kurssoftware 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 Lucas Nülle GmbH Seite 9/12

10 6 Kurs Elektrische Maschinen 7: BLDC-/Servo-Motor SO4204-7Z 1 1 Experimentierkarte BLDC-Motor mit elektronischer Kommutierung, Drehzahl- und Drehmomentsteuerung sowie Hallsensoren zur Drehzahlerfassung CD-Rom mit LabSoft-Browser und Kurssoftware 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 Lucas Nülle GmbH Seite 10/12

11 7 Kurs Drehstromtransformator SO4204-7Y 1 1 Experimentierkarte Dreiphasentransformatoren, didaktischer Transformator mit 12 Wicklungen und Abgriffen zur Untersuchung von ein- und dreiphasigen Schaltungen, dreiphasige Last schaltbar in Stern- und Dreieckschaltung CD-ROM mit Labsoft-Browser und Kurssoftware Kennenlernen des Transformatorprinzips Untersuchung des Lastverhaltens von Einphasentransformatoren bei Ein- und Vierquadrantenbetrieb Aufnahme von Strom und Spannung mit und ohne Last Untersuchung des Übersetzungsverhältnis 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 Zusätzlich empfehlenswert: Pos. Bezeichnung Bestell-Nr. Anz. 8 Stroboskop für UniTrain CO4203-2G 1 Stroboskop mit ultraheller LED zum berührungsfreien Messen von Umdrehungsgeschwindigkeiten. Die Einstellung der Blitzfrequenz erfolgt über ein virtuelles Instrument innerhalb der Kurse Elektrische Maschinen 1-3. Helligkeit der LED einstellbar Ca. 0,5 m Anschlussleitung mit BNC Buchse Blinkfrequenz Hz Lucas Nülle GmbH Seite 11/12

12 Zusätzlich empfehlenswert: Pos. Bezeichnung Bestell-Nr. Anz. 9 UniTrain Aufbewahrungskoffer für Experimentierboard SO4203-2V 1 Alu-Profil Koffer mit Handgriff und mit Schaumstoffblock zur Aufnahme eines Experimentierboards Aufnahmemöglichkeit für 1 Experimentierboard und Kleinmaterial Verschließbare Bügelschlösser; stabile Bügelscharniere Farbe: Alu, schwarz, Chrom Abmessungen: 600 x 450 x 175 mm Gewicht: 2,5 kg Lucas Nülle GmbH Seite 12/12