BLDC-Maschinen haben durch ihren hohen Wirkungsgrad und den sehr guten dynamischen Eigenschaften die Gleichstrommaschinen in vielen Drehzahl- und Positionsregelungen abgelöst. Unter BLDC-Maschinen sind permanent erregte Synchronmaschinen, die sich mit einem kommutierten Antrieb wie eine Gleichstrommaschine verhalten.
Der hohe Wirkungsgrad wird durch die Permanenterregung erreicht. Die Rotoren lassen sich mit einem sehr geringen Trägheitsmoment herstellen, was ein hohes dynamisches Verhalten ermöglicht.
Lernziele
- Energiebedarf bei Anlaufen unter Last
- Energiebedarf bei Drehrichtungswechsel
- Verhalten der Arbeitsmaschinen
- Drehmoment ist konstant wie bei Aufzügen; Kränen (TL = konst.)
- Drehmoment steigt linear mit der Drehzahl; Extruder, Walkarbeit (TL ~ n)
- Drehmoment steigt quadratisch mit der Drehzahl; Strömungsmaschinen, Gebläse, Pumpen (TL ~ n²)
- Drehmoment sinkt umgekehrt proportional zur Drehzahl; Dreh-, Fräs- und Wickelmaschinen (TL = 1/n)
- Schwungmasse
Der Lernende wird an einem Antrieb mit BLDC-Motor das Verhalten von Arbeitsmaschinen erlernen. In den ersten Versuchen wird die Wirtschaftlichkeit eines Drehzahlvariablenantriebes untersucht. In weiteren Experimenten werden die unterschiedlichen Verhalten von Arbeitsmaschinen dargestellt. Zur Auswertung werden Kennliniendiagramme und Zeitdiagramme aufgenommen und bewertet.
Highlights:
- Die Messungen werden mit dem Maschinen Test CASSY durchgeführt.
- Alle Messkanäle sind potenzialfrei und können somit frei verwendet werden.
- Alle Messungen können mit oder ohne Computer durchgeführt werden.
- Zum Schutz gegen Überhitzung ist die Ständerwicklungen des BLDC-Motors mit Temperaturfühlern ausgerüstet.
- Der BLDC-Motor verfügt über ein didaktisches Klemmbrett
Das Converter Controller CASSY und das Maschinen Test CASSY 0,3 ist in allen Funktionen direkt über das Display, das Drehrad und die auf dem Gerät befindlichen Tasten schnell bedienbar. Alle Einstellungen und Messergebnisse lassen sich auf dem Gerät speichern und später wieder schnell aufrufen oder einfach herunterladen.
Zusätzlich ist das Converter Controller CASSY und das Maschinen Test CASSY 0,3 vollständig in Echtzeit über RJ45-Ethernet, W-LAN und USB-C Schnittstellen steuerbar.
Diese Schnittstellen können von folgender Software genutzt werden:
- CASSY Lab 2 für Antriebe und Energiesysteme,
- MATLAB® und LabVIEW ™
- Lab Docs Editor Advanced
Für die lokale Medienanbindung von mindestens vier Endgeräten gleichzeitig stehen folgende integrierte Server im Converter Controller CASSY und das Maschinen Test CASSY 0,3 zur Verfügung.
Näheres entnehmen Sie den Produktdaten 7735290 oder 7735291 Converter Controller CASSY und das 7731900 oder 7731901 Maschinen Test CASSY 0,3.
Die Gesamtausstattung eignet sich gleichermaßen für Selbststudium im Labor mit Niederspannung (230 V AC / DC oder 120 V AC / DC) und - bei fahrbarem Versuchsstand - für die Lehrdemonstration in der Grundlagenbildung. Die Durchführung der Versuche kann durch interaktives Experiment oder mit Handbuch und Software erfolgen.
Als Zielgruppe werden Auszubildende der gewerblichen Wirtschaft und Studenten der Fachrichtung Elektromaschinenbau angesprochen. Der Kurs bietet Versuche auf mittlerem Niveau für die Berufsschule und erlaubt gleichzeitig die notwendigen Einsichten in das Maschinenverhalten für eine wissenschaftliche Interpretation in der Bachelorausbildung.
In folgenden Ausstattungen gibt es noch erweiterte Versuche mit dem didaktischen Frequenzumrichter und einer BLDC-Maschine durchgeführt:
- E2.6.1.1 Grundlagen der Kommutatortechnik
- E2.6.1.2 Blockkommutierte Synchronmaschine
- E2.6.1.3 Sinuskommutierte permanenterregte Synchronmaschine mit Oberfläschenmagneten
- E2.6.2.3 AC-Servo mit industrieller permanenterregter Synchronmaschine
Themen
- Energieeffizienz von Antrieben
- Arbeitsmaschinen mit:
-
- TL = konst.
- TL ~ n
- TL ~ n²
- TL ~1/n
- Schwungmasse
- reale Arbeitsmaschine
