Vorlesung "Elektromechanische Systeme I"

Prof. Dr.-Ing. habil. R. Werthschützky

Zyklus: jedes Wintersemester (2+1)

Die Vorlesung findet freitags von 11.40 bis 13.20 Uhr in S306/053 statt. Die erste Vorlesung ist am 25.10.2013.

 

Inhalt der Vorlesung

Bei einer Vielzahl von feinwerktechnischen Realisierungen, z.B. Aktoren, Sensoren, nachrichtentechnische Endgeräte und Kleinmotoren, beruhen die Funktionselemente auf elektromechanischen Wechselwirkungen. Die ingenieurmäßige Beschreibung dieser elektromechanischen Systeme steht im Mittelpunkt der Vorlesung. Ausgehend von der Strukturierung der elektromechanischen Systeme in mechanische oder akustische Netzwerke werden die Wechselwirkungen in Form von elektromechanischen Wandlern behandelt. Ausgangspunkt der mechanischen und akustischen Netzwerksbetrachtungen sind Analogiebeziehungen zu linearen elektrischen Netzwerken mit konzentrierten Parametern.

Im zweiten Schwerpunkt werden die Wirkungsprinzipien sowie die statischen und dynamischen Übertragungseigenschaften von elektromechanischen Wandlern behandelt. Die modellmäßige Beschreibung der Verkopplung der mechanischen und elektrischen Größen erfolgt durch verlustfreie Vierpolersatzschaltungen. An Hand der Berechnung von Gerätebeispielen aus der Sensorik, Aktorik und Elektroakustik wird die Übersichtlichkeit und anschauliche Lösungsfindung mit Hilfe dieser Netzwerkbetrachtungen nachgewiesen.

Schwerpunkte

  • Feinwerktechnische Geräte und MST-Bauelemente als elektromechanische Systeme
  • Struktur elektromechanischer Systeme
  • Beschreibung mechanischer und akustischer Systeme durch elektromechanische Netzwerke
  • praktische Grundlagen der elektrischen und magnetischen Wechselwirkungen
  • Elektromechanische Wandler:
    • Elektrische Wandler: Elektrostatischer und piezoelektrischer Wandler
    • Magnetische Wandler: Elektromagnetischer, elektrodynamischer und piezomagnetischer Wandler
  • Beschreibung von Anwendungsbeispielen aus der Feinwerktechnik und Mikrotechnik

Voraussetzungen zur Teilnahme

Grundstudium Elektrotechnik (BSc)

Relevante Literatur

  • A. Lenk, G. Pfeifer, R. Werthschützky: Elektromechanische Systeme. Springer, 2001
  • R. Werthschützky: Elektromechanische Systeme I. Skript EMS I.  Darmstadt, 2013

Prüfung, Einsicht

Die Prüfungsergebnisse zu EMS I im Frühjahr 2014 sind in TUCaN eingetragen.

Die Klausureinsicht findet am Donnerstag den 24. April 2014 ab 10:00 in Raum S306/64 (Flachbau Hans-Busch Instiut) statt. Für die Teilnahme ist eine Anmeldung erforderlich. Dazu hängen am schwarzen Brett Anmeldelisten aus (Institut EMK neben Raum 120).

Die aktuellen Prüfungstermine finden Sie hier.

  • Die Dauer beträgt 90 min.
  • Erlaubte Hilfsmittel sind Schreibzeug, Taschenrechner und ein Wörterbuch in gedruckter Form.
  • Die Noten werden ca. 4 Wochen nach der Klausur bei TUCaN veröffentlicht.
  • Die Einsicht findet ca. 2 Wochen nach Notenbekanntgabe statt.
  • Die Nachprüfung im SoSe 2014 ist mündlich.

Übung

Die Übung zur Vorlesung EMS I wird betreut von Markus Hessinger. Zu Beginn der Veranstaltung kann eine Aufgabensammlung zur Übung erworben werden. Die Übungen finden freitags von 13:30 bis 15.10 Uhr in S306/053 statt. Die erste Übung ist am 01.11.2013.

Im Wintersemester 2013/14 gibt es einen Notenbonus von 0.3/0.4 auf die bestandene EMS I Klausur (mind. 4.0). Dazu müssen in den Hausübungen 50% der Gesamtpunktzahl erreicht werden.

Weitere Informationen zur Lehrveranstaltung, sowie Lehrmaterial, Termine und ein Diskussionsforum finden Sie auf dem Campus-Management-System TUCaN und bei Moodle.

Contact

Technische Universität Darmstadt

Institute of Electromechanical Design

Measurement and sensor technology

Prof. Dr.-Ing. habil. Roland Werthschützky

S3/06 127
Merckstraße 25
64283 Darmstadt

+49 6151 16-4013
+49 6151 16-4096

Measurement and sensor technology

Dipl.-Ing. Markus Hessinger

S3/06 109
Merckstr. 25
64283 Darmstadt

+49 6151 16-4896
+49 6151 16-4096

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