Aktorik

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 9.0 vom 15.08.2019

11M0468

Actuators

• Mechatronic Systems Engineering (M.Sc.)
• Informatik - Verteilte und Mobile Anwendungen (M.Sc.)

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Aktoren oder Stelleinrichtungen gehören zu den Hauptkomponenten mechatronischer Systeme. Sie sind für das Ausführen von Bewegungen oder das Aufbringen von Kräften und Momenten erforderlich. Aktoren sind aktive Stellelemente in der Antriebs - und Steuerungstechnik, die vom Prozess- oder Mikrorechner angesteuert werden und unter Verwendung von Hilfsenergie das vom Sensor kommende Signal im Energiewandler zum mechanischen Arbeitsvermögen an der Welle (Rotationsenergie) oder der Schubstange ( Translationsenergie) umformt und dem Arbeitsprozess zur Verfügung stellt.Die Aktoren befinden sich so in der Wirkungskette eines mechatronischen Systems zwischen der Steuer- und der Regelungseinrichtung und dem zu beeinflussendem System oder dem Prozess.Aus der Fülle der physikalischen Parameter wie Bewegung, Druck, Temperatur, Feuchte, Licht, etc., die vom Aktor gesteuert werden können, wird in diesem Modul die Steuerung von Bewegungen, mit Anwendungen wie elektromagnetische Stell- und Positionierantriebe, Piezosteller und magnetostriktive Steller, behandelt

1. Grundlagen
2. Aktor als Komponente mechatronischer Systeme
3. Leistungselektronische Stellglieder
4. Struktur geregelter Antriebe
5. Mechanik des Antriebs
6. Rotierende Antriebe mit Einsatz von DC-, AC-, EC-Motoren
7. Piezoaktoren und Magnetostriktive Aktoren
8. Beispielprojekt zur Aktorik

Wissensverbreiterung
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich absolviert haben, kennen, analysieren und beurteilen den Einsatz und die technische Integration von Aktoren in mechatronischen Systemen.
Sie verfügen über fundierte Kenntnisse über Aufbau und Funktion von Aktoren als Stell-und Postioniersysteme.
Sie haben fundierte Kenntnisse, die Ihnen Auswahl und Projektierung elektromagnetischer Aktoren als Stell- und Positioniersysteme ermöglichen.
Als Ergebnis werden Systemdenken und Fähigkeiten zur Systemintegration erlangt.
Wissensvertiefung
Die Studierenden vertiefen die im Bachelorstudium erworbenen Kenntnisse und haben detailiertes Wissen über Aktoren und deren theoretische und praktische Funktionsweise. Sie können verschiedene Aktorprizipien bewerten und anwenden. Es werden neueste Forschungsergebnisse diskutiert und bewertet.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben verfügen über Spezialwissen im Bereich der elektrischen Antriebstechnik und Aktorik. Sie können verschiedene Methoden zur Auslegung und Konstruktion von Aktoren umsetzen.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden wenden in Kleingruppen die erlernten technischen Prizipien in praktischen Projekten an. Während der Projektarbeit werden kommunikative Kompetenzen angewendet. Die Studierenden stellen komplexe technische Zusammenhänge da und wägen gemeinsam Lösungswege ab.
Können - systemische Kompetenz
Mit den erlangten Kenntnissen erwerben die Studierenden eine Reihe von berufsbezogenenen Fähigkeiten und Techniken um Standardaufgaben und fortgeschrittene Aufgaben zu bearbeiten. Sie erlernen wie in einem Unternehmen Entwicklungsaufgaben im Bereich der Aktorik angegangen und erfolgreich umgesetzt werden.

Vorlesung, Übungen,Projektarbeit

Physik, Elektrotechnik, Mechanik und Regelungstechnik

Pfisterer, Hans-Jürgen

Pfisterer, Hans-Jürgen

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Janocha, H. Aktoren, Springer Verlag, Springer Verlag 1992Jendritza, D.J.: Technischer Einsatz neuer Aktoren, Expert Verlag 1998Schmitz, G. u.a.: Mechatronik im Automobil, Expert Verlag 2000Stölting, Kallenbach: Handbuch elektrischer Kleinantriebe, Hanser Verlag, 2. AuflageRiefenstahl, U.: Elektrische Antriebstechnik, Teubner Verlag, 2000Schönfeld, R. Hofmann, W.: Elektrische Antriebe und Bewegungssteuerungen, VDE Verlag 2005Kallenbach u. a.: Elektromagnete, Teubner Verlag 2003

Projektbericht und Präsentation

Der Projektbericht ist ein schriftlicher Projektbericht.

1 Semester

Nur Sommersemester

Deutsch