Laborausstattung

Labor des Lehrstuhls für Elektrische Maschinen und Antriebssysteme

Das Elektromaschinenlabor besteht aus einer Werkhalle mit einem 5t Montagekran. Über eine Fahrstraße und Bodenluken können Geräte mit großen Abmessungen und Gewichten in die Halle transportiert werden. Im Labor stehen 12 Aufspannplatten für Versuchsaufbauten zur Verfügung.

Abbildungen zum Labor: Übersichtsbild mit Arbeitsplätzen (oben links), Energieversorgung (oben rechts), Versuchsaufbau (mittig links),  reuzschienenverteiler (mittig rechts), Spannungsanalyse Arbeitsplatz 9 (unten links), Versuchsaufbau zur Maschinencharakterisierung (unten rechts)

Die Energieversorgung der Versuchsstände erfolgt über im Keller angeordnete rotierende Umformer und eine Drehstromversorgung je Arbeitsplatz. Die Verteilung auf die Prüfstände erfolgt über einen Kreuzschienenverteiler. Des Weiteren stehen eine Reihe von statischen Umformern für die Prüfstände zur Verfügung.

Rotierende Umformer:

• Drehstromversorgung 3x63A
• Drehstromstelltransformator 0-500V, 100kVA
• Gleichstrom +- 0-440V, 100kW
• Gleichstrom 20-220V, 87kW
• Gleichstrom +- 0-220V, 20kW
• Gleichstrom 110/220V, 2x16kW
• Frequenzumformer 100-500Hz 20—500V 47kVA, 0–+-440V DC 54kW
• Frequenzumformer 15-100Hz 20—500V 100kVA, 0–+-440V DC 100kW
• Zuschaltung von weitern Versorgungen aus benachbarten Laboren

Statische Umformer:

• Bidirektionale Drehstromversorgung 50kVA, 10-1000Hz
• Gleichspannungsversorgungen 0-500V, 0-600A bis 40kW, teilweise rückspeisefähig
• Drehstromversorgungen 45Hz-5kHz, 5-15kVA
• Drehstromversorgungen 0-30kHz, 5-15kVA, Linearverstärker, 30% rückspeisefähig
• Elektronische Lasten, DC
• 4 Quadranten linear Verstärker, Hubert, 250W, 2 kanalig, 0-1MHz

Abbildung zu statischen Umformern: Linearverstärker Spitzenberger & Spieß (links), EA DC Quelle /Senke (mittig oben),
Heiden 50 kVA (mittig unten), Elgar (rechts)

Messmittel:

• Leistungsmesser Yokogawa WT1800 (6- und 4-kanalig)
• Leistungsmesser Norma 4000, Norma 6000
• Drehmomentmesswellen HBM, 2-500 Nm, für verschiedene Drehzahlbereiche
• Arbitrary Funktionsgenerator, Tektronix AFG 3100, 2-kanalig
• Mixed Signal Oscilloskop, Textronix, 8-kanalig
• Oscilloskope, Textronix, DPO, 350MHz, 4-kanalig
• Data Recorder, HBM, 16-kanalig
• LMS SCADAS Mobile 5 slots frame
• Digitalmultimeter, Fluke, HP, etc.
• Dynamic Signal Analyzer, HP3562A, 0,064mHz-100kHz, 14 Bit, 2-kanalig, mit Wobbelquelle
• Teslameter, Model 8010, F.W.Bell
• Thermokamera
• Handmultimeter, Fluke, etc.

Abbildungen zu Messequipment: Yokogawa, Tektronix, HBM, Fluke, HP

Prüfstände:

• Prüfstand zur Untersuchung von Materialproben bei kryogenen Temperaturen mit zyklischen Kräften
  • Technische Daten der Untersuchungsplattform:
    • Temperaturen im Bereich von -233°C bis 20°C (40K-293K) möglich
    • Probe wird innerhalb eines Vakuums direkt mit einem Kaltkopfes gekühlt
    • Probenlängen im bis maximal 150x30x20mm (LxBxT) untersuchbar
    • Hochpräzise Temperaturmessung und Auswertung mittels kalibrierter Temperatursensoren
    • Präzise Kraftmessung bis 2kN oder bis 10kN (kalibrierte Messelektronik)
    • Maximal mögliche Kraft von 10kN

• Leistungsprüfstand, ETA4000, HBM, bis 10000 1/min, 4kW, vektororientiert betriebene ASM Lastmaschine
• Rollenprüfstand für Ranger EV (20kWh Li-MNC Akku)
• Messstand für Supraleitung, Kaltkopf (SRDK-500B, 40W @ 20K), Vakuumpumpe (3×10-2  mbar), Vakuumkammer (im Bau)
• Torque Motor Prüfstand mit Pendelmaschine
• Hochgeschwindigkeitsprüfstand 50000 1/min, Magtrol Wirbelstrombremse
• Modalanalyseprüfstand, Siemens, LMS SCADAS, PCB Piezo Triaxial Sensoren, 24-kanalig
• Auswuchtmaschine
• Universalprüfmaschine 10kN für Zug- Druck- und Biegeversuche Testometric

Abbildungen zu Versuchsständen: (oben) Pendelmaschine, ETA4000, Rollenprüfstand mit Fahrzeug,
(unten) Magtrol Wirbelstrombremse, Lenze Servo Motor mit HBM Messflansch und Gleichstrommaschine

EDV Hardware:

• dSPACE HIL Systeme, SCALEXIO Labbox, microAutobox, DS1005
• PC Arbeitsplatzrechner mit LAN USB GPIB Interface zum Internet und zu den Messegeräten
• Deep Learning Sever, 2 x Intel Xeon Gold 6148 – 2,4 GHz / 27,5M / 20 Kerne, 16 x 64GB,
  Crucial DDR4 RAM, 4x Samsung SSD 860 EVO 1TB 2.5in SATA,
  2 x Nvidia Tesla V100 16GB RAM 112 Tera Flop, 43000 Tensor Recheneinheiten
• Windows Server, Active Directory, Remote Desktop Sever

Abbildungen zu Messequipment: SCALECIO Labbox (links), DS1005 (mitte), National Instruments
PXI Box(rechts)

Software:

• Malab, Simulink, Toolboxen
• FEM ANSYS Workbech, Maxwell 2D/3D, RMxprt
  ANSYS STRUKTURS, ANSYS FLUIDS, ANSYS ELECTRONIKS
• PSS SINCAL / Netomac
• LMS Test.Lab
• Labview
• dSPACE ControlDesk
• Solidworks
• MS Office
• Corel Designer
• PyTorch, CUDA, Python