ELWE Technik Highlights 2014

HIGHLIGHTS

LEHRSYSTEME FÜR DIE TECHNISCHE AUS- UND WEITERBILDUNG

DIDAKTISCH STARK

INDUSTRIENAH

ELWE Technik ist seit 2013 eine Marke der LD DIDACTIC Gruppe, einem weltweit führenden Hersteller für hochwertige naturwissenschaftliche und technische Lehrsysteme. ELWE Technik ist die ideale Ergänzung zu den existierenden LD DIDACTIC-Marken LEYBOLD und FEEDBACK im Bereich der technischen Aus- und Weiterbildung. Für die Themengebiete Elektro- und Kfz-Technik sowie für die regenerative Energietechnik bietet das ELWE Technik-Portfolio umfangreiche Lösungen.

INNOVATIV

Wer ELWE Technik-Produkte kennt, weiß deren Qualität und industrienahes didaktisches Konzept zu schätzen. Seit Jahrzehnten steht ELWE Technik für überzeugende technische Lehrsysteme „Made in Germany“.

ELWE Technik-Produkte fertigen wir an unseren deutschen Standorten in Hürth und Urbach. Unser Anspruch ist es, Ihnen hochwertige Systeme zu liefern, die bewährten didaktischen Lösungen zu optimieren und Sie mit Innovationen zu begeistern.

MODULAR

Mit dieser Broschüre geben wir Ihnen einen Einblick in die ELWE TechnikWelt. Detailinformationen zu einzelnen Geräten und Ausstattungen finden Sie im Internet unter WWW.ELWE-TECHNIK.DE

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Selbstverständlich berät Sie Ihr Fachberater gerne persönlich.

Sprechen Sie uns an!

FÜR JEDES AUSBILDUNGSNIVEAU ELWE Technik bietet ein breites ProduktPortfolio für die vielfältigen Themen der technischen Grundlagen - bis hin zur akademischen Ausbildung. ELWE TechnikLehrsysteme sind konzipiert für die didaktischen Anforderungen von:

BERUFSSCHULEN MEISTER- / TECHNIKERSCHULEN BERUFSBEGLEITENDER AUSBILDUNG BACHELOR & MASTER FH / UNI Nachfolgend erhalten Sie einen Überblick über die Themengebiete, die die industrienahen Lehrsysteme abdecken. Detailinformationen zu einzelnen Geräten und Ausstattungen finden Sie im Internet unter:

WWW.ELWE-TECHNIK.DE Zusammen mit den LEYBOLD- und FEEDBACKLösungen bieten wir Ihnen ein umfangreiches Sortiment an Lehrsystemen.

Wir beraten Sie gerne individuell.

Sprechen Sie uns an!

AUTOMOBILTECHNIK BUSSYSTEME SENSOREN UND AKTOREN KLIMATECHNIK SICHERHEITSSYSTEME MOTORMANAGEMENT LICHTSYSTEME ANTRIEBSSTRANG, GETRIEBE UND LENKSYSTEME

REGENERATIVE ENERGIETECHNIK

GRUNDLAGEN ELEKTRONIK

PHOTOVOLTAIK

SCHALTUNGSTECHNIK UND ELEKTRONIK

WIND- UND WASSERKRAFT

DIGITALTECHNIK

ENERGIEVERTEILUNG UND -EINSPEISUNG

ANALOGTECHNIK MESSEN, STEUERN, REGELN ANTRIEBS- UND LEISTUNGSELEKTRONIK ENERGIETECHNIK AUTOMATISIERUNGSTECHNIK INSTALLATIONSTECHNIK / GEBÄUDETECHNIK

ENERGIEEFFIZIENZ UND -ERFASSUNG

PRAXISNAH

ELEKTROTECHNIK

Alle Ausstattungen beinhalten eine methodisch gestaltete Experimentieranleitung. Diese gewährleistet eine einfache und zeiteffiziente Vorbereitung, Versuchsdurchführung und Erfolgskontrolle.

Der Einsatz von industriellen Originalbauteilen gewährleistet eine große Praxisnähe der verschiedenen Experimentiersysteme.

Der Aufdruck von Schaltsymbolen und Stromlaufplänen sowie der übersichtliche Versuchsaufbau machen auch komplexe Schaltungen für den Lernenden transparent und nachvollziehbar. Der konsequente Einsatz von Sicherheitstechnik schon bei den Steckverbindungen garantiert eine gefahrlose Handhabung der Experimentiergeräte.

TRANSPARENT

DIDAKTISCH ERPROBT

Experimentierplatten mit gut sichtbaren Schaltsymbolen, Stromlaufplänen und Wirkungsdiagrammen werden in einfacher Weise in die Experimentierrahmen eingesetzt. Sie bieten hervorragende Möglichkeiten bei der Theorievermittlung im lehrerzentrierten Unterricht oder in Vorlesungen.

DETAILINFORMATIONEN FINDEN SIE IM INTERNET UNTER

WWW.ELWE-TECHNIK.DE

THEMENÜBERSICHT Nachfolgend erhalten Sie einen Überblick über das ELWE Technik Portfolio. Wir haben einige Highlights für Sie zusammengestellt, die wir Ihnen auf den mit S. xx gekennzeichneten Seiten detailliert präsentieren möchten. Die komplette Produktpalette finden Sie im Internet unter WWW.ELWE-TECHNIK.DE oder unter WWW.LD-DIDACTIC.COM.

KFZ-TECHNIK A1.2.1.1 Ü 1/6K Grundlagen der E-Technik für Kfz-Berufe

A1.2.2.1 Kfz-Signalsysteme und -Beleuchtung

A1.2.2.2 Zündanlagen

A2.1.1.3 Kfz-Drehstromgenerator-Trainer 14 V

A2.3.3.4 Common Rail

KFZ-TECHNIK

0 S. 1 A1.2.2.3 Starthilfe Diesel

1 S. 1 A2.4.1.7 Climatronic

A2.4.1.6 Kältemittelkreislauf

A2.6.1.8 CAN-BUS-Multi

2

S. 1

REGENERATIVE ENERGIETECHNIK R1.2.1.1 STE Wind Basic

R1.2.2.1 STE Solar Basic

R1.2.3.1 STE Batterie Basic

R2.1.3.1 Photovoltaik-System - netzgekoppelt, Grundausstattung

R2.1.3.2 Photovoltaik-System - Inselbetrieb, Grundausstattung

R2.1.3.3 Mobile Photovoltaikanlage, Grundausstattung

R3.2.1.1 Windkraftanlage, fahrbar, Komplettausstattung

R3.2.1.2 Wasserkraftwerk, fahrbar, Komplettausstattung

4

S. 1 R3.1.1.1 Windkanal mit Zubehör

5

S. 1 R4.1.3.1 Batterie-Simulator

R4.2.1.1 Aufnahme von Kennlinien von einem PEM-Brennstoffzellen-Stack

R4.2.1.2 Brennstoffzellen-Arbeitsplatz

R5.1.1.1 Freileitungen und Kabel, Komplettsystem

R5.1.1.3 Doppelsammelschienen-System

R5.1.3.1 Gesamtsystem “Versorgung einer Großstadt”

GRUNDLAGEN

SOLAR UND PHOTOVOLTAIK WIND UND WASSERKRAFT ENERGIESPEICHER ENERGIENETZE INFRASTRUKTUR

THEMENÜBERSICHT GRUNDLAGEN ELEKTRIK / ELEKTRONIK

ELEKTROTECHNIK T2.1.1 Grundlagen der Elektrotechnik, SB-System, Komplettausstattung

T6.1.1.1 Ü 6 Grundlagen der Elektronik, SB-System, Komplettausstattung

6

ANTRIEBSTECHNIK

ENERGIETECHNIK

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

E2.4.1.3 Ü 10 Leistungselektronik, Komplettaustattung (Modulsystem)

E2.5.3.10 Effizienz-Maschine als elektrisch gesteuerter Antrieb

E2.7.1.0 Transformatoren 0,3

7

S. 1

S. 1 E2.5.3.8 TG 10.73 Frequenzumrichter Servoantrieb, mit Rotationseinheit

T6.1.2.2 Digitaltrainer, Komplettausstattung

E2.5.3.9 TG 10.75 Frequenzumrichter U=f(f) / FO, 1000 W

9

S. 1 E2.8.2.0 Gleichstrommaschinen 1,0

E2.8.3.0 Wechselstrommaschinen 1,0

E2.8.4.0 Asynchronmaschinen 1,0

E2.8.5.0 Synchronmaschinen 1,0

T4.2.1.6 TG 4.140 Lichttechnik

T4.2.1.16 Ü 4.100 Installationsschaltungen mit Schaltern

T4.2.1.17 Ü 4.110 Installationsschaltungen mit Tastern (Modulsystem), Ergänzungsausstattung

T4.2.1.18 Ü 4.115 Klingelanlage und Türöffner (Modulsystem), Ergänzungsausstattung

S.

20

T4.3.6 Ü 0100 Schutzmaßnahmen nach VDE 0100 (Modulsystem)

T4.3.7 Fehlersimulator für Schutzmaßnahmen

T4.3.8 SchutzmaßnahmenExperimentierkoffer

T4.3.9 Fehlersimulator für Installationsschaltungen

T11.3.1.1 TG 17.230 Induktive Messwandler, Plattensystem

T11.3.2.1 TG 17.260 Schutzrelais, Plattensystem

T11.4.1.1 TG 17.280 Blindleistungskompensation, Plattensystem

T11.4.2.1 TG 17.270 Elektrizitätszähler, Plattensystem

T9.5.1.1 PROFIBUS-Master mit Siemens S7-300, Komplettausstattung (Plattensystem)

T9.5.1.5 S7-300-Trainer mit CPU 315-DP, 4-mm-Sicherheitsbuchsen

T9.5.1.10 S7-300-Trainer CPU 314C-2DP mit ASIMA

T9.5.1.11 LOGO!-Trainer 24 V DC, 8 DI, 4 DO-Relais, 2 AI und LOGO!-Netzteil

5

S. 2

MESSEN, STEUERN, REGELN

T9.5.1.21 S7-300-Trainer/ CPU 314C-2DP, inkl. PROFIBUS-Master

T9.5.3.4 Elektro-Hydraulik mit Klarsichtgeräten, 50-mm-Raster

T9.5.1.28 Motor und Getriebe über PROFIBUS-DP, Komplettausstattung, Übung

T9.5.2.1 2 x MCS-Modelle mit PROFIBUS-DP, Komplettausstattung

T9.5.3.5 Elektrische Grundschaltungen für Austattungen der Klarsichtkomponenten

E6.2.4.1 AMIRA: Drei-Tank-System

T9.5.2.2 Motor und Getriebe über PROFIBUS-DP, Komplettausstattung

8

S. 2

E6.2.4.2 AMIRA: Ein Tank-System

2

S. 3 E6.2.4.8 AMIRA: Verladebrücke

E6.2.4.9 AMIRA: Tandem-Pendel

E6.2.4.10 AMIRA: Luft- und TemperaturRegelstrecke

WWW.ELWE-TECHNIK.DE

E2.4.2.3 TG 10.50 Netzgeführte Stromrichter, Komplettausstattung

E2.4.3.4 TG 10.40 Gleichstromsteller, Komplettausstattung (Plattensystem)

E2.4.3.5 TG 10.30 Schaltnetzteile, Komplettausstattung

E2.5.3.6 Grundlagen Frequenzumrichter, Kompaktsystem

E2.5.3.7 TG 10.71 Frequenzumrichter 300 W, Komplettausstattung

8

S. 1 E2.7.2.0 Gleichstrom-Maschinen 0,3

E2.7.3.0 Wechselstrommaschinen 0,3

E2.7.4.0 Asynchronmaschinen 0,3

E2.7.5.0 Synchronmaschinen 0,3

E2.8.1.0 Transformatoren 1,0 Gleichstrom-Maschine 1000 W

T4.2.1.1 TG 4.100 Installationsschaltungen mit Schaltern, Plattensystem

T4.2.1.2 TG 4.110 Installationsschaltungen mit Tastern, Ergänzungsausstattung

T4.2.1.3 TG 4.115 Klingelanlage und Türöffner, Ergänzungsausstattung

T4.2.1.4 TG 4.120 Installation mit Glüh- und Halogenlampen, Ergänzungsausstattung

T4.2.1.5 TG 4.130 Installation mit Leuchtstofflampen

T4.2.1.19 Ü 4.120 Installationsschaltungen Glüh-, Halogenlampen (Modulsystem), Ergänzungsausstattung

T4.2.1.20 Ü 4.130 Installationsschaltungen mit Leuchtstofflampen (Modulsystem)

T4.2.1.21 Ü 4.140 Lichttechnik (Modulsystem)

T4.2.1.31 Unterputz-Installationswand mit Zubehör und Werkzeug

T4.3.5 TG 0100 Schutzmaßnahmen nach VDE 0100 (Plattensystem)

T4.3.10 Fehlersimulator VDE 0701

T11.1.1.1 TG 17.210 Synchrongenerator 1000 W

T11.2.1.1 TG 17.220 Transformatoren und Drosselspulen, Plattensystem

T11.2.2.1 TG 17.250 Freileitungen und Kabel, Plattensystem

T11.2.5.1 TG 17.140 Doppelsammelschienen-System

1 S. 2

2

S. 2 T11.5.1 “Versorgung einer Großstadt”, Gesamtsystem

T9.5.1.13 LOGO!-Trainer 230 V AC, 8 DI, 4 DO-Relais, Ergänzungsausstattung

T9.5.0.1 Schützschaltungen, 300 W, 230 V, Komplettausstattung (Modulsystem)

T9.5.0.2 Schützschaltungen, 300 W, 24 V, Komplettausstattung (Modulsystem)

T9.5.0.3 230 V Schützschaltungen, 1000 W, Plattensystem

T9.5.1.15 Literatur, Software, Zubehör für LOGO!

T9.5.1.16 LOGO!-Trainer 24 V DC mit ASIMA

T9.5.1.19 Anlagensimulator ASIMA-4 (4-mm-Buchsen) Komplettausstattung

T9.5.0.4 SchützschaltungsFehlersimulator, 300 W

4

S. 2

6

T9.5.1.20 S7-300 Trainer/ CPU 314C-2DP, inkl. ASI-Master CP343-2

S. 2 T9.5.2.4 4 x MCS-Modelle mit PROFIBUS-DP, Komplettausstattung

8

T9.5.2.6 8 x MCS-Modelle mit PROFIBUS-DP, Komplettausstattung, Demo.

E6.2.4.3 AMIRA: Drehzahlregelung

8

S. 2

S. 2

E6.2.4.4 AMIRA: Magnetische Aufhängung

3

S. 3

T9.5.3.1 Hydraulik mit Klarsichtgeräten 50-mm-Raster Komplettausstattung mit HydraulikExperimentierkoffer 30

T9.5.3.2 Grundstufe mit Klarsichtgeräten für 50-mm-Raster

T9.5.3.3 Aufbaustufe mit Klarsichtgeräten für 50-mm-Raster

E6.2.4.5 AMIRA: Ball und Wippe

E6.2.4.6 AMIRA: Positionierstrecke

E6.2.4.7 AMIRA: Invertiertes Pendel

S.

4

S. 3

WWW.ELWE-TECHNIK.DE

5

S. 3

KFZ-TECHNIK A1.2.1.1

Grundlagen der E-Technik für Kfz-Berufe

Das ELWE Technik Teilgebiet 6K ist eine Ergänzungsausstattung zu dem Thema „Grundlagen der Elektrotechnik für Kfz-Berufe“ und umfasst das Thema Elektronik. Mit der Ergänzungsausstattung erhalten Sie alle erforderlichen Bauteile und Geräte, um die in der Versuchsanleitung beschriebenen Experimente durchführen zu können. Diese Sammlung enthält SB Elemente für Rastersteckplatten.

LEHRMETHODE: Diese Ausstattung ist für Schülerversuche konzipiert. Vermittlung der Kenntnisse mithilfe der zugehörigen Literatur und Übung der Bedienung von Multimetern.

ZIELGRUPPE: Berufsausbildung im Kfz-Gewerbe und der Automobilindustrie Zur Durchführung der Versuche werden keine Vorkenntnisse benötigt.

THEMEN: Zur Grundlagenausbildung im Schülerversuch wurde eine besondere Ausstattung für die Kfz-Technik entwickelt, die anhand von Praxisbeispielen die Elektronik im Auto erklärt.

LERNZIELE: ■ Elektrische und elektronische Grundschaltungen verstehen und diese anwenden ■ Messen elektrischer Größen ■ Analyse von Schaltungen

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■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■

Grundschaltungen (Reihen- und Parallelschaltung) Ohmsches Gesetz Aufbau und Wirkungsweise eines Relais Temperaturabhängiger Widerstand Elektrische Leistung Kondensator Induktivität Halbleiter (Diode, Z-Diode, Transistor, LED) Logische Grundschaltungen

www.elwe-technik.de

KFZ-TECHNIK

A2.3.3.4

Common Rail

Die Common-Rail-Technik ist das weltweit am weitesten verbreitete DieselEinspritzsystem in der aktuellen Kfz-Produktion. Bei dieser Technologie wird anstelle der zuvor verwendeten Verteilerpumpe mit aufwendiger Mechanik und den Einspritzdruck bestimmenden Einspritzdüsen eine wesentlich einfacher aufgebaute Hochdruckpumpe mit konstanter Fördermenge und einem Druck bis zu 2300 bar sowie elektrisch betätigte Einspritzventile eingesetzt.

LERNZIELE: ■ Funktionsweise und Komponenten eines Motormanagementsystems Common Rail benennen ■ Funktion der Betriebsmittel und Bedienteile erläutern ■ Aufbau und Arbeitsweise eines Common-Rail-Systems erklären.

THEMEN: ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■

Bauteile eines Common-Rail-Systems Analyse von Stromlaufplänen Inbetriebnahmen und Messen elektrischer Größen Nockenwellen- und Kurbelwellensignal Kaltstart Raildruckregelung Common-Rail-Injektor Abgasrückführung Ladedruck Luftmassenmesser Fehlersuche Eigendiagnose mit Werkstatttester

LEHRMETHODE: Demonstrationsversuch und Schülerversuch ZIELGRUPPE: Auszubildende des Kfz-Gewerbes Zur Durchführung der Versuche werden keine Vorkenntnisse benötigt.

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KFZ-TECHNIK A2.4.1.6

Kältemittelkreislauf

Zur Darstellung und Vertiefung des Wissens um die Herstellung eines angenehmen Klimas im Kraftfahrzeug wurden die Ausstattungen “Kältemittelkreislauf” und “Climatronic” entwickelt.

LERNZIELE: ■ Analyse des Systems der Klimaautomatik ■ Erarbeitung grundlegender Regelungsprozesse ■ Einstieg in die Eigendiagnose Dieses Lehrsystem behandelt umfassend die wesentlichen Inhalte der Thematik.

Hier wurde ein Kältemittelkreislauf entwickelt, der als Experimentierstand zwei verschiedene über Magnetventil einschaltbare Kälteverfahren (Kältemittelkreislauf mit Expansionsventil oder Drosselventil) darstellt.

Dieser Experimentierstand lässt sich ebenfalls sehr gut in Bereichen der Schulung zur Kälte- und Klimatechnik einsetzen.

LEHRMETHODE: Schülerversuch nach praxisnahen Beispielen ZIELGRUPPE: Berufsausbildung im Kfz-Gewerbe und Industrie Grundlage über Funktion und Bestimmungen der Klimaanlage

THEMEN: ■ Lernsituation: „Kalte Füße“ bei Klimabetrieb ■ Lernsituation: Luftstrom nicht einstellbar ■ Lernsituation: Fehlende Kühlleistung

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www.elwe-technik.de

KFZ-TECHNIK

WEITERE INTERESSANTE AUSSTATTUNGEN UND PRODUKTE AUS DEM BEREICH DER KFZ-TECHNIK FINDEN SIE AUCH IM INTERNET UNTER

WWW.ELWE-TECHNIK.DE WWW.LD-DIDACTIC.COM

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REGENERATIVE ENERGIETECHNIK

R2.1.3.1

Photovoltaik-System netzgekoppelt

Aus Industriekomponenten zusammengestellte Kleinsolaranlage auf zwei Fahrwagen.

Die Anlage besteht aus: ■ Solarpanel ■ DC Lasttrennschalter ■ Freischalteinrichtung ■ Netzeinspeisung ■ Netzüberwachung LEHRMETHODE: Schülerversuch oder Demonstrationsversuch. Versuche werden anhand der zugehörigen Literatur durchgeführt. Messungen von Strom, Spannung und Sonnenintensität können erarbeitet werden.

ZIELGRUPPE: Ausbildung im Installationsgewerbe sowie Meisterkursen und Technikerschulen Sehr praxisnahes System auf einem mittleren technischen Niveau.

Voraussetzung sind Kenntnisse über die Grundlagen von Solarsystemen.

Das netzgekoppelte Photovoltaik-System von ELWE Technik ist ein kompaktes Trainingssystem mit Standard-Industriekomponenten.

LERNZIELE: ■ Auswirkung von Intensität und Einfallswinkel des Sonnenlichts auf die Ausgangsleistung.

■ Aufbau und Funktion der Anlagenkomponenten werden beschrieben.

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THEMEN: ■ ■ ■ ■ ■ ■

Aufbau und Installation von Photovoltaik-Anlagen Inbetriebnahme von Photovoltaik-Anlagen Prüfung von Photovoltaik-Anlagen Wirkungsgrad einer Photovoltaik-Anlage Funktion des Wechselrichters Störverhalten einer Photovoltaik-Anlage bei Netzausfall

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Windkraftanlage, fahrbar, Komplettausstattung

REGENERATIVE ENERGIETECHNIK

R3.2.1.1

Die ELWE Technik Windkraftanlage ist ein Versuchsstand für die Untersuchung von Asynchrongeneratoren in Windenergieanlagen.

LERNZIELE: ■ Funktion des einfach gespeisten Asynchrongenerators ■ Funktion des doppelt gespeisten Asynchrongenerators Versuchsstand mit Asynchrongenerator, Windsimulator und 4-QuadrantenFrequenzumrichter.

Der Lernende erarbeitet sich zunächst die Grundlagen zur Erzeugung von Elektroenergie durch Nutzung der im Wind vorhandenen Bewegungsenergie.

Er lernt verschiedene in der Praxis üblicher Anbindungen des Asynchrongenerators an das Netz zur Energieableitung kennen.

Insbesondere wird auf die Wichtigkeit der Einhaltung der richtigen Drehrichtung des Generators hingewiesen und der Lernende erkennt den Übergang vom Motor zum Generator mit steigender Drehzahl.

THEMEN: ■ Direkte Kopplung des Stators eines Asynchron-KurzschlussläuferGenerators an das Netz.

■ Betrieb des Asynchron-Kurzschlussläufer-Generators über einen rückspeisefähigen 4-Quadranten-Umrichter mit der Vollumrichtung für den Stator bei einer konstanten Frequenz von 50 Hz. ■ Betrieb des Asynchron-Kurzschlussläufer-Generators über den 4-Quadranten-Umrichter mit der Vollumrichtung für den Stator bei unterschiedlichen Frequenzen mit einer drehzahlvariablen Fahrweise bei Drehzahlen für den 4-poligen Generator zwischen ca. 1250 und 2150 Umdrehungen je Minute.

■ Einsatz des Generators als doppelt gespeister Asynchrongenerator mit Anbindung des Rotors über den 4-Quadranten-Umrichter an das Netz.

Dabei wird er von den vorhandenen Messgeräten, die ihm alle erforderlichen Größen anzeigen, unterstützt.

LEHRMETHODE: Diese Ausstattung ist für Schüler- oder Demonstrationsversuch konzipiert.

ZIELGRUPPE: Dieses System ist für den Bereich Energietechnik in Technikerschulen und in Universitäten für Bachelor- und Masterstudiengänge geeignet.

Voraussetzung ist ein Grundverständnis der Asynchronmaschine.

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ELEKTROTECHNIK T2.1.1

Ü 1 Grundlagen der Elektrotechnik, SB-System, Komplettausstattung

LEHRMETHODE: Die Grundlagen der Elektrotechnik werden bei ELWE Technik mithilfe von Steckbausteinen vermittelt, die auf eine Rastersteckplatte 5 x 5 mm oder 5 x 10 mm verklemmt werden. Somit ist das System kompatibel bis in die Aufbauten des Boxensystems.

In gut strukturierten Übungen werden die Grundelemente und Bausteine der Elektrotechnik behandelt.

Der Schüler lernt handlungsorientiert an praktischen und realistischen Beispielen anhand der Aufgabenstellung aus der Literatur. Die Basis ist der Umgang mit Messgeräten, zur Ermittlung von elektrischen Größen, sowie das Verhalten dieser in den einzelnen Schaltungen.

ZIELGRUPPE: Auszubildende der gewerblichen Wirtschaft der Fachrichtungen, in der ein Grundwissen in Elektrotechnik benötigt wird.

Studenten im Bachelorstudium als Grundübung für den Umgang mit Messgeräten und Aneignen von Auswertungsverfahren.

In diesem System werden primär die Grundlagen der Elektrotechnik, Elektronik und der Digitaltechnik vermittelt.

LERNZIELE: ■ Fundamentale Grundlagen der Elektrotechnik ■ Grundelemente der Elektrotechnik ■ Grundschaltungen der Elektrotechnik ■ Messen an elektrotechnischen Schaltungen

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THEMEN: ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■

Messen von Spannungen Messen von Strömen Reihenschaltung von Widerständen Parallelschaltung von Widerständen Schalter Batterie Kirchhoffsche Gesetze 1 und 2 Ohmsches Gesetz

www.elwe-technik.de

ELEKTROTECHNIK

T6.1.1.1

Ü 6 Grundlagen der Elektronik, SB-System, Komplettausstattung

In diesem System werden primär die Grundlagen der Elektronik, aufbauend auf den Grundlagen der Elektrotechnik, vermittelt.

LERNZIELE: ■ Fundamentale Grundlagen der Elektronik ■ besondere Funktionen der Bauelemente der Elektronik und deren Grundschaltungen LEHRMETHODE: Die Grundlagen der Elektronik werden bei ELWE Technik mithilfe von Steckbausteinen vermittelt, die auf eine Rastersteckplatte 5 x 5 mm oder 5 x 10 mm verklemmt werden. Somit ist das System kompatibel bis in die Aufbauten des Boxensystems.

In gut strukturierten Übungen werden die Grundelemente und Bausteine der Elektronik behandelt. Die Basis ist der Umgang mit Messgeräten, zur Ermittlung von elektrischen Größen, sowie das Verhalten dieser in den einzelnen Schaltungen.

THEMEN: ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■

Diode und der Halbleiter Übergang Z-Diode Transistor NPN Transistor PNP Gleichrichterschaltungen Einfache Spannungsstabilisierung Transistor als Verstärker Transistor als Schalter

ZIELGRUPPE: Auszubildende der gewerblichen Wirtschaft der Fachrichtungen, in der ein Grundwissen in Elektrotechnik benötigt wird.

Studenten im Bachelorstudium als Grundübung für den Umgang mit Messgeräten und Aneignen von Auswertungsverfahren.

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ELEKTROTECHNIK E2.4.3.4

TG 10.40 Gleichstromsteller, Komplettausstattung (Plattensystem)

LEISTUNGSMERKMALE:

■ Die Verwendung von Vorsatzmasken gewährleistet einen kompakten, übersichtlichen und weithin gut sichtbaren Experimentieraufbau sowie eine hohe Bedienungssicherheit.

■ Das Steuerteil mit Reglerfunktionen und das Leistungsteil des Gleichstromstellers sind, entsprechend der üblichen Darstellung in den Stromlaufplänen von Industriegeräten, räumlich getrennt aufgebaut.

■ Die Signalübertragung zwischen Steuer- und Leistungsteil erfolgt wahlweise über die klassische Zweidrahtleitung oder einem modernen Lichtwellenleiter.

Ausstattung zur Untersuchung von Gleichstromstellern.

LERNZIELE:

■ ■ ■ ■

Gleichstromsteller mit MOS-FET Gleichstromsteller mit Darlington Transistor Gleichstromsteller mit IGBT Gleichstromsteller mit Thyristor

Die Ausstattung wurde von ELWE Technik mit dem Schwerpunkt der Systemanalyse und des Schaltungsaufbaus entwickelt. Das Grundsystem besteht aus einem Steuergerät, das wahlweise mit zwei unterschiedlichen Leistungsteilen verbunden wird.

Das Steuergerät ermöglicht drei Schaltungsvarianten zur Ansteuerung der Leistungshalbleiter:

■ manuelle Steuerung von Tastgrad und Tastfrequenz.

■ Stromregelung mit analogem Führungsgrößeneingang.

■ Stromregelung mit 8-Bit-Digital/AnalogWandlereingang.

■ Drehfrequenzregelung mit unterlagerter Stromregelung.

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■ Das Steuerteil ermöglicht drei Schaltungsvarianten zur Ansteuerung manuell, über Analogeingang 0 ..10V DC, über 8-Bit-SPS- oder PC-Eingang oder mithilfe des eingebauten Drehfrequenzreglers mit unterlagerter Stromregelung für einen DC-Antrieb.

LEHRMETHODE: Schüler- oder Demonstrationsversuch. Die Versuche werden nach den Vorgaben in der Literatur durchgeführt, die Ergebnisse durch Messung mit Oszilloskop und Multimetern belegt.

ZIELGRUPPE: Als Zielgruppe werden Auszubildende der gewerblichen Wirtschaft und Studenten der Fachrichtung Energietechnik und Elektronik angesprochen. Der Kurs bietet Versuche auf mittlerem Niveau für die Berufsschule und für die Bachelorausbildung.

Voraussetzung sind Grundkenntnisse der Elektronik.

THEMEN:

■ Gleichstromsteller MOS-FET unter unterschiedlichen Belastungen ■ Gleichstromsteller Darlington-Transistor unter unterschiedlichen Belastungen ■ Gleichstromsteller IGBT unter unterschiedlichen Belastungen www.elwe-technik.de

ELEKTROTECHNIK

E2.5.3.10

Effizienz-Maschine als elektronisch gesteuerter Antrieb

Versuch mit einer permanent erregten Synchronmaschine und einem Frequenzumrichter ohne elektronische Kommutierung.

LERNZIELE: ■ Einsatz von Effizienz-Maschinen ■ Aufbau eines Antriebes mit einer permanent erregten Synchronmaschine und Frequenzumrichter.

Plattensystem, bestehend aus einer permanent erregten Synchronmaschine, Asynchronmaschine und Industriefrequenzumrichter und sowie dem Maschinen-Prüfsystem.

LEHRMETHODE: Schülerversuch oder Demonstrationsversuch. Ermitteln des Wirkungsgrades einer elektrischen Maschine.

ZIELGRUPPE: Als Zielgruppe werden Auszubildende der gewerblichen Wirtschaft und Studenten der Fachrichtung Energietechnik angesprochen. Der Kurs bietet Versuche auf mittlerem Niveau für die Berufsschule und für die Bachelorausbildung.

Voraussetzung sind die Grundlagen der elektrischen Maschinen.

THEMEN:

■ Wirkungsgrad von Maschinen ■ Kennzeichnung der Effizienzklassen ■ Anwendungsmodell für Hocheffizienzmaschinen

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ELEKTROTECHNIK T4.2.1.16

Ü 4.100 Installationsschaltungen mit Schaltern

Eine transparente Rückwand ermöglicht die Betrachtung der verwendeten handelsüblichen Betriebsmittel. Das Modul rastet mithilfe einer elastischen Klinke in die Montagewand ein, so dass ein Herausfallen beim Stecken der Verbindungsleitungen ausgeschlossen ist.

Die Beschaltung der elektrischen Komponenten erfolgt mittels Sicherheitsverbindungsleitungen für Nieder- und Kleinspannung, direkt an den entsprechenden Sicherheitsbuchsen.

Schülerversuche zur Installationstechnik mit Modulen auf Montagewand.

LERNZIELE: ■ Grundelemente der Installationstechnik ■ Grundschaltungen der Installationstechnik ■ Grundschaltungen der Beleuchtungstechnik Das Experimentier-Modulsystem besteht aus handlichen, robusten Experimentiermodulen, die auf einer Montagewand freizügig und übersichtlich, gemäß dem Stromlaufplan individuell angeordnet werden können. Zur besseren Übersicht sind die Module zusätzlich eingefärbt.

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LEHRMETHODE: Schülerversuche nach Aufgabenstellung im Handbuch.

■ Anordnung der Elemente ■ Durchführung der Verdrahtung ■ Prüfen der Funktion ZIELGRUPPE: Berufsausbildung: Elektrotechnik in Handwerk und Industrie Niedriges Lernniveau, Vorkenntnisse: Grundlagen der Installationstechnik und Einweisung über die Gefahren der Elektrotechnik.

Das System könnte durch Schutzmaßnahmen ergänzt werden.

www.elwe-technik.de

ELEKTROTECHNIK

T4.2.1.20

Ü 4.130 Installationsschaltungen mit Leuchtstofflampen

AUSSTATTUNGEN:

T4.2.1.16 Ü 4.100 Installationsschaltungen mit Schaltern ■ Schalten von einer Betätigungsstelle (Aus-, Serien- und Gruppenschaltungen) ■ Schalten von zwei Betätigungsstellen (Wechselschaltungen) ■ Schalten von mehr als zwei Betätigungsstellen (Kreuzschaltung) T4.2.1.17 Ü 4.110 Installationsschaltungen mit Tastern, Ergänzungsausstattung ■ Schalten von einer Betätigungsstelle (Aus-, Serien- und Gruppenschaltungen) ■ Schalten von zwei Betätigungsstellen (Wechselschaltungen) ■ Schalten von mehr als zwei Betätigungsstellen (Kreuzschaltung) T4.2.1.18 Ü 4.115 Klingelanlage und Türöffner, Ergänzungsausstattung ■ Akustische Klingelanlage ohne Türöffner ■ Akustische Klingelanlage mit Türöffner T4.2.1.19 Ü 4.120 Installationsschaltungen Glüh- und Halogenlampen ■ Dimmerschaltungen T4.2.1.20 Ü 4.130 Installationsschaltungen mit Leuchtstofflampen ■ Einzelschaltung mit Glimmstarter ■ Einzelschaltung mit Sicherungs-Schnellstarter ■ Einzelschaltung mit elektronischem Starter ■ Duoschaltung ■ Tandemschaltung ■ Dimmen T4.2.1.21 Ü 4.140 Lichttechnik ■ Metalldampf-Lampen T4.2.1.26 Ü 4.500 Photovoltaik Modulsystem Komplettausstattung ■ Ermittlung elektrischer Kenndaten eines Solarmoduls ■ Komponenten einer Photovoltaik-Inselanlage ■ Elektrische Sicherheit einer Photovoltaik-Anlage ■ Wechselrichter ■ Solare Ersatzstromversorgung T4.2.1.31 Unterputz-Installationswand mit Werkzeug und Zubehör ■ Praktische Übungen mit Unterputz Installations-Material

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ELEKTROTECHNIK T11.2.5.1 T11.2.5.1 TG 17.410 DoppelsammelTG 17.410 Doppelsammelschienen-System schienen-System

Anlage der Praxis entspricht, findet der Praktiker eine ihm bekannte Schaltanlage vor. Der Lernende kann hier an einer Anlage üben, wie er sie danach in seinem Berufsleben vorfinden wird.

Alle Schalthandlungen werden von einem Schaltfehlerschutz-System überwacht.

Dies kann verriegelt und entriegelt betrieben werden. Im verriegelten Zustand werden unerlaubte Schaltungen verhindert. Im entriegelten Zustand wird die unerlaubte Schaltung nicht verhindert, aber sofort gemeldet. Bevor eine weitere Schalthandlung möglich ist, muss die Fehlschaltung rückgängig gemacht werden.

Damit sind Übungen möglich, die in der Praxis noch nicht einmal mit einer stillgelegten Anlage möglich sind.

Das Kompaktsystem Doppelsammelschienen findet seinen Einsatz schwerpunktmäßig im Bereich „Schalten in Schaltanlagen der Energieübertragung“.

LERNZIELE:

■ Einübung der Schaltabläufe durch schaltberechtigte Personen

■ Simulation von Fehlern ■ Schutz vor Fehlschaltungen Das Modell stellt eine Doppelsammelschienen-Schaltanlage mit 8 Schaltfeldern dar. Es ist so ausgestattet, dass sowohl die Anforderungen aus dem Netz als auch aus dem Kraftwerksbetrieb praxisnah berücksichtigt sind.

Es sind zwei Sammelschienenabschnitte integriert. Hiermit können die Verriegelungsbedingungen in einer Schaltanlage erlernt werden, um im Netz und Kraftwerksbetrieb alle Schalthandlungen situationsgerecht und gefahrlos vornehmen zu können. Deshalb ist das Modell der Doppelsammelschienen-Schaltanlage so konzipiert, dass alle praxisrelevanten Betriebsmittel, Einspeisungen, Abgänge, Kupplung, Erdung und Messung berücksichtigt sind.

Da praxisübliche Steuerquittierschalter und Synchronisiergeräte eingesetzt werden und auch die Darstellung der

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LEHRMETHODE: Schülerversuch oder Demonstrationsversuch. Versuche sind nach der zugehörigen Literatur durchzuführen.

ZIELGRUPPE: Schaltwärter-, Meister- und Technikerausbildung, sowie für Studenten im Rahmen der Bachelorausbildung.

Grundwissen über energietechnische Anlagen ist erforderlich.

THEMEN: ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■

Erdung der Anlage Ausschalten von Längskupplungen, Sammelschienenwechsel Herstellen Einfachsammelschienen-Betrieb Einsatz des Leistungsverhaltens der Kupplung als Reserve-Leistungsschalter Enterdung und Inbetriebnahme eines Abganges Aus der Diagonalkupplung herstellen des Doppelsammelschienen-Betriebes Externe Einspeisung

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ELEKTROTECHNIK TG9.2 T9.2 Automatisierungstechnik Automatisierungstechnik

Automatisierungstechnik vereint die Fachgebiete ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■

Maschinenbau Elektrotechnik Elektronik Steuerungstechnik Regelungstechnik Informationstechnik Kommunikationstechnik

mit dem Ziel, Geräte und Anlagen autark zu betreiben.

LERNZIEL: ■ Geräte und Anlagen autark betreiben

LEHRMETHODE: Diese Systeme können zur Demonstration oder für Schülerversuche eingesetzt werden. Je nach Versuch liegt der Schwerpunkt auf Verdrahtung oder Programmierung.

ZIELGRUPPE: Es wird dem Schüler/Student ermöglicht, Kenntnisse in der Steuerungs-, Regelungs-, Informations- und Kommunikationstechnik zu erlangen.

Zielgruppe für diese Systeme ist die Ausbildung in Handwerk, Industrie und Studium.

Das System Automatisierung bei ELWE Technik beinhaltet sowohl den Demonstrationsversuch als auch den Schülerversuch.

Hierfür stehen die nachfolgenden unterschiedlichen Konzepte zur Verfügung: ■ Plattensystem ■ Modulsystem ■ Kleinanlagen ■ Klarsichthydraulik

THEMEN: ■ ■ ■ ■ ■

Schützsteuerung Kleinsteuerung SPS Funktionsmodell Klarsichthydraulik

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ELEKTROTECHNIK T9.5.0.4

Fehlersimulator Schützschaltungen

Zwei Leuchtmelder für Steuer- und Lastkreis und ein NOT-AUS-Schlagtaster sind an der oberen Seite des Übungsgerätes für den Ausbilder gut sichtbar angebracht.

LEHRMETHODE: Schülerversuche nach Aufgabenstellung im Handbuch. Die Messungen erfolgen mit Spannungsprüfer und Durchgangsprüfer.

Die Fehleranalyse wird in 4 Stufen durchgeführt

■ ■ ■ ■ Fehlersuche in Schützschaltungen. Kompaktgerät mit integrierter Fehlersimulation.

LERNZIELE:

■ Fehlersuche in Schützschaltungen ■ Funktion von Schützschaltungen Kernstück des Gerätes ist die Frontseite, die eine große Anzahl von Durchbrüchen enthält, hinter denen sich die Mess- und Anschlusspunkte für die Schützschaltungen befinden. Durch Vorhängen einer Vorsatzmaske werden nur noch die Mess- und Anschlusspunkte freigegeben, die für die auf der Vorsatzmaske abgebildete Schaltung von Bedeutung ist. Alle nicht benötigten Punkte bleiben hinter der Vorsatzmaske verborgen.

Im unteren Teil der Frontseite befindet sich das Bedienungsfeld mit Schaltern, Tastern, Leuchtmeldern und Anschlussbuchsen für externe Grenztaster.

An der linken Seite des Übungsgerätes ist hinter einer verschließbaren Tür die Schalttafel für den Ausbilder untergebracht, die neben den Hauptsicherungen und dem HauptEintaster für den Lastkreis ein Programmierfeld enthält.

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Beschreibung des Fehlers Vermutete Ursache Fehlerermittlung durch Messung Beschreibung Prüfmethode

ZIELGRUPPE: Berufsausbildung: Elektrotechnik in Handwerk und Industrie Mittleres Lernniveau, Vorkenntnisse über die zu analysierenden Schützschaltungen sind erforderlich.

Die erforderlichen Kenntnisse können durch die Ausstattung T9.5.0.1 Schützschaltungen 230 V (Modulsystem) oder T9.5.0.2 Schützschaltungen 24 V (Modulsystem) oder T9.5.0.3 Schützschaltungen (Plattensystem) erworben werden.

THEMEN: ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■

Ein-Ausschaltung Wendeschütz-Schaltung Wendeschütz-Schaltung mit Grenztastern Automatische Stern-Dreieck-Schaltung Dahlander-Schaltung Automatische Dahlander-Wende-Schaltung Automatische Dahlander-Wende-Schaltung mit Grenztastern

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ELEKTROTECHNIK

T9.5.1.11

LOGO!-Trainer 24 V DC LOGO!-Netzteil

Programmieren einer Kleinsteuerung an der LOGO! von Siemens. Der Schüler soll die wesentlichen Funktionen von Kleinsteuerungen erlernen.

LERNZIEL: ■ Erstellen von Programmen ■ Erlernen von logischen und Steuerungsfunktionen ■ Testen der Programme ■ Einrichten von Netzwerkanbindungen Platten- oder Modulsystem mit allen notwendigen digitalen und analogen Ein- und Ausgängen sowie den benötigten Schnittstellen. Die Ein- und Ausgänge sind über 4-mm-Sicherheitsbuchsen erreichbar. Die je nach Ausstattung vorhandene Ethernetschnittstelle ist in RJ 45 ausgeführt.

LEHRMETHODE: Lehrmethode ist der Schüler- oder Demonstrationsversuch. Der Schüler soll anhand von Aufgabenstellungen die Grundfunktionen der Steuerungstechnik sowie deren Programmierung erlernen.

ZIELGRUPPE: Als Zielgruppe werden Auszubildende der gewerblichen Wirtschaft der Fachrichtung Energie- und Betriebstechnik angesprochen.

Voraussetzung sind Grundlagenkenntnisse der Steuerungstechnik.

THEMEN: ■ ■ ■ ■ ■

Klemmen und Zuordnung Blöcke und Blocknummern Logische Verknüpfungen Funktionsblock Diagramm Simulation von Schaltungen

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ELEKTROTECHNIK T9.5.1.19

Anlagensimulation ASIMA-4 (4-mm-Buchsen) Komplettausstattung

Diese Ausstattung beinhaltet das Grundgerät Anlagensimulator ASIMA inkl.

Aufgabensammlung auf CD. Das Gerät wird über 4-mm-Sicherheitsbuchsen oder über eine 700 mm lange, 50-polige Flachbandleitung mit der SPS verbunden.

■ ■ ■ ■

12 digitale Eingänge, 12 digitale Ausgänge 2 analoge Eingänge, 2 analoge Ausgänge 4 Relais mit Öffnerkontakt Steuer- und Anzeigeelemente: ■ 6 Taster, 6 Rastschalter, 33 LEDs ■ 2 Potentiometer mit 0 ... 10 V DC ■ 1 Balkenanzeige aus 24 Segmenten

Bisher können 33 Anlagen/Geräte simuliert werden. Diese werden über farbige Masken auf dem Grundgerät dargestellt. Mit einen Codierschalter wird das interne Programm für die jeweilige Maske angewählt.

Der ASIMA Anlagensimulator Advanced ist der optimale Simulator für LOGO! S7–1200, S7-300 und S7-1500.

LERNZIELE: ■ Programmieren von einfachen Grundschaltungen ■ Programmieren von Kleinanlagen ■ Programmieren von komplexen Anlagen und Geräten

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LEHRMETHODE: Das Gerät ist als Schüler- und Studentenversuch ausgelegt.

Praxisnahe Aufgabenstellungen fordern den Lernenden auf, dieses Steuerungs- oder Regelungsproblem mit seinem Programm zu lösen. Ein Lösungsvorschlag wird als Datei mitgeliefert.

ZIELGRUPPE: Als Zielgruppe werden Auszubildende der gewerblichen Wirtschaft und Studenten der Fachrichtung Automatisierungstechnik angesprochen.

Der Kurs bietet Versuche auf mittlerem Niveau für die Berufsschule und für die Bachelorausbildung.

Grundlagen der Programmierung sind Mindestvoraussetzung für dieses Lernsystem. www.elwe-technik.de

ELEKTROTECHNIK

THEMEN/MASKEN:

■ Maske M1 Logische Grundfunktionen ■ Maske M2 Digitale Funktionsbausteine ■ Maske M3 Motor EIN/AUS ■ Maske M4 Wendeschütz ■ Maske M5 Stern-Dreieck-Schaltung ■ Maske M6 Stern-Dreieck-Wendeschaltung ■ Maske M7 Pendeltischsteuerung ■ Maske M8 Dahlanderschaltung ■ Maske M9 DS-Motor mit 2 Wicklungen ■ Maske M10 DS-Motor-Selbstanlasser ■ Maske M11 Förderbandanlage ■ Maske M12 Blindstromkompensation ■ Maske M13 Heizungssteuerung ■ Maske M14 Lauflicht ■ Maske M15 Abfüllautomat ■ Maske M16 Tankanlage ■ Maske M17 Kohlemühle

■ Maske M18 Prägemaschine ■ Maske M19 Lüftersteuerung ■ Maske M20 Baustellenampel ■ Maske M21 Ampelanlage ■ Maske M22 Sammeltransportband ■ Maske M23 Förderbandbeschickungsanlage ■ Maske M40 Silosteuerung ■ Maske M41 Reaktor ■ Maske M42 Lastenaufzug ■ Maske M43 Pumpensteuerung ■ Maske M44 Schmutzwasserpumpenanlage ■ Maske M45 Überwachung von 3 Pumpen ■ Maske M46 Pumpenanlage (Druck) ■ Maske M47 Getränkeautomat ■ Maske M48 Mischanlage ■ Maske M49 Ablaufsteuerung

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ELEKTROTECHNIK T9.5.2

Mechatronik-CompactSystem (MCS)

Das MCS Mechatronik-Compact-System für das Berufsfeld Mechatroniker besteht aus MCS-Modulen, die typische Prozessabläufe, wie sie in verschiedenen Branchen der Industrie anzutreffen sind, praxisnah darstellen.

Mit diesem System werden Kenntnisse und Lösungen zur Automatisierungstechnik vermittelt.

Die MCS-Module können im Zusammenspiel mit speicherprogrammierbaren Steuerungen zu Systemen unterschiedlicher Komplexität aufgebaut werden.

Mechatronik-Compact-System, Vorteile: ■ Handlichkeit: Kleine Module transportabel, auf Laborplätzen aufbaubar ■ Schwierigkeitsgrad: Kleine übersichtliche Baugruppen gestatten leichte und übersichtliche Aufgabenstellungen. Je nach Anzahl der Module sind anspruchsvolle Aufgaben möglich.

■ Flexibilität: Mit mehreren Modulen sind verschiedene technologische Aufbauvarianten möglich.

■ Ausbildungsnutzen: Durch die verschiedenartigen Module können Aufgaben an mehrere Teams gleichzeitig vergeben werden. Das Ergebnis der Teamarbeit lässt sich an der zusammengestellten Anlage testen.

■ Qualität: Industrienahe Ausführung ergibt hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit.

Die Modelle werden in drei Grundausstattungen angeboten: ■ Für Einsteiger ■ Für Geübte ■ Für Profis

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ELEKTROTECHNIK

LERNZIELE: ■ Kenntnisse und Lösungen zur Automatisierungstechnik ■ Kenntnisse zu speicherprogrammierbaren Steuerungen LEHRMETHODE: Schülerversuche die durch eine Aufgabenstellung beschrieben werden. Die Anlagen zeigen dem Schüler die Interaktion von Software und Hardware.

ZIELGRUPPE: Als Zielgruppe werden Auszubildende der gewerblichen Wirtschaft und Studenten der Fachrichtung Automatisierungstechnik angesprochen. Der Kurs bietet Versuche auf mittlerem und hohem Niveau für die Berufsschule und für die Bachelorausbildung.

Voraussetzung ist das Programmieren von Automatisierungssystemen.

THEMEN:

■■ Bereitstellung von Teilen ■■ Vereinzelung von Teilen ■■ Transport von Teilen in linearer Form ■■ Transport von Teilen in kreisförmiger Form ■■ Übersetzen von Teilen zwischen Anlagenteilen ■■ Prüfen von Teilen ■■ Messen von Teilen ■■ Aussondern von Teilen ■■ Bearbeiten von Teilen ■■ L agern von Teilen

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ELEKTROTECHNIK T9.5.3.1

Hydraulik mit Klarsichtkomponenten, 50-mm-Raster, Komplettausstattung (Koffer)

Die ELWE Technik Hydraulikelemente werden mit rot eingefärbte Hydrauliköl betrieben. Durch die weiße Grundplatte wird der Kontrast erhöht. Ein maximaler Betriebsdruck von 10 bar bzw. 1MPa ermöglicht gefahrloses Experimentieren. Die transparenten Verbindungsschläuche und die zusätzlich eingeleiteten Luftblasen lassen den Lernenden die Strömungswege vollständig vom Druckanschluss der Pumpe bis zum Tankanschluss verfolgen.

Das Lehrsystem ermöglicht in drei Stufen sich das Wissen über die Grundlagen der Hydraulik anzueignen. Die Elektrohydraulik ist auf sichere 24 V Gleichspannung ausgelegt, somit lassen sich auch einfache Steuerungen mit LOGO! und SPS verwirklichen.

LEHRMETHODE: Der Schüler lernt handlungsorientiert an praktischen und realistischen Beispielen anhand der Aufgabenstellung aus der Literatur. Die Basis ist der Umgang mit Messgeräten, zur Ermittlung von Druck, so wie das Verhalten der Hydraulikkomponenten in den einzelnen Schaltungen.

ZIELGRUPPE: Auszubildende der gewerblichen Wirtschaft der Fachrichtungen Mechanik, Mechatronik, Kfz-Technik und Elektrotechnik.

Studenten im Bachelorstudium als Grundübung.

THEMEN: In diesem System werden primär die Grundlagen der Hydraulik vermittelt.

LERNZIELE: ■ Fundamentale Grundlagen der Hydraulik ■ besonderen Funktionen der Bauelemente der Hydraulik und deren Grundschaltungen

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■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■

Hydraulikaggregat Druckbegrenzung Wegeventile Zylinder Stromregelventil Druckregelventil Kenngrößen eines Ventil-Betätigungsmagneten Signalspeicherung durch elektrische Selbsthaltung

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ELEKTROTECHNIK

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ELEKTROTECHNIK E6.2.4.1

AMIRA: Drei-Tank-System

Zur Simulation von Lecks besitzt jeder Tank eine weitere kreisförmige Öffnung mit angeschlossenem Handventil. Die anschließende Rohrleitung endet wieder im Auffangbecken. Zusätzliche Komponentenfehler wie Pumpendefekte, Sensorausfälle oder Skalierung der Sensorsignale können mittels Potentiometer und Schalter am Stellglied eingestellt werden.

LEHRMETHODE: Die Studenten führen die Versuche nach dem Handbuch durch. Die Messungen und Auswertungen werden idealerweise mit dem dazugehörigen Echtzeit-PC-Reglerprogramm durchgeführt. Den Studenten steht ein kostenloses Demoprogramm der Reglersoftware zur Verfügung, so dass die Programmbedienung bzw. die Auswertung der Messergebnisse auch abseits der realen Regelstrecke durchgeführt werden können.

Der Versuch besteht aus dem mechanischen Aufbau der nichtlinearen Regelstrecke „Drei-Tank-System“, dem zugehörigen Stellglied sowie einem angeschlossenen Regler z.B. auf PC-Basis.

LERNZIELE:

■ ■ ■ ■ ■ ■

Aufnahme und Auswertung von Sprungantworten Bestimmung der Sensor- bzw. Pumpenkennlinien Realisierung einfacher Füllstandsregelungen Fehlererkennung an Mehrgrößensystemen Nichtlineare Systementkopplung und Regelung Analyse von Führungs- und Störverhalten des Regelkreises

Die Strecke besteht aus drei Plexiglaszylindern. Diese sind über zylindrische Verbindungskanäle seriell miteinander verbunden.

Der rechte äußere Zylinder besitzt den einzigen sogenannten Nominal-Ausflusskanal. Die abfließende Flüssigkeit (in der Regel destilliertes Wasser) wird in einem Auffangbecken gesammelt, aus dem die beiden Pumpen gespeist werden. Zur Simulation von Verstopfungen bzw. Fehlbedienungen besitzen alle Verbindungskanäle sowie der Nominal-Ausflusskanal Handventile, die eine Schließung des entsprechenden Kanals ermöglichen.

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ZIELGRUPPE: Als Zielgruppe werden Studenten der Regelungstechnik bzw. Automatisierungstechnik an Fachhochschulen und Universitäten angesprochen. Der Laborversuch eignet sich auch als Laborgerät für Forschungsvorhaben in den jeweiligen Fachgebieten.

Die Handventile können optional durch elektrische Stellventile ersetzt werden. Eine geeignete Steuerelektronik für die PC-Anbindung der elektrischen Stellventile steht für bis zu 6 Ventile optional zur Verfügung.

Für Masterarbeiten bzw. Forschungsstudien und zur Unterstützung der Realisierung eigener Reglerkonzepte steht optional der C++ Quellcode des PC-Echtzeitreglers zur Verfügung.

Mittels der optional erhältlichen PC-Einsteckkarte MF624 ist der Laborversuch problemlos in eine MATLAB/Simulink-Umgebung zu integrieren. Der Reglerentwurf bzw. die Reglerrealisierung unter MATLAB/Simulink wird beispielsweise im Rahmen von Bachelor- oder Masterarbeiten an den Hochschulen umgesetzt.

THEMEN: ■ ■ ■ ■ ■

Störverhalten bei einem Leckstrom in Tank 2 PI-Regelung der entkoppelten Untersysteme Kennlinien- und Parameterbestimmung Führungs- und Störverhalten ohne PI-Regelung Führungsverhalten mit PI-Regelung

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ELEKTROTECHNIK

E6.2.4.4

AMIRA: Magnetische Aufhängung

Der Versuch besteht aus dem mechanischen Aufbau der nichtlinearen Regelstrecke „Magnetische Aufhängung“, dem zugehörigen Stellglied mit integriertem Analogregler sowie einem angeschlossenen Regler z.B. auf PC-Basis.

LERNZIEL:

■ Stabilitätsuntersuchungen des Regelkreises unter Anwendung der Wurzelortskurve, Nyquist-Kriterium und Bode-Diagramm

■ ■ ■ ■

Aufnahme von Sprungantworten Arbeitspunkteinstellung für analoge Regler Versuche mit analogem und digitalem PD-T1- bzw. PID-T1-Regler Darstellung des Einflusses der Regelparameter auf das Streckenverhalten (Stör- und Sollwert-Sprungantwort)

Der Laborversuch “Magnetische Aufhängung MS40“ verkörpert die technische Realisierung eines nichtlinearen instabilen Eingrößensystems. Es besteht aus einem frei schwebenden Metallkörper und einem Elektromagneten als Stellglied und umfassender Reglerelektronik.

Die nichtlineare, instabile Regelstrecke ist ein freischwebender Metallkörper, welcher an der höchsten Stelle durch einen Elektromagneten gehalten wird. Die Metallkörperposition, die dem Abstand zwischen Körper und Magnet entspricht, wird mit einem induktiven Wegsensor (LVDT) erfasst und als Istwert dem Regler zugeführt. Der Regler gibt das Stellsignal an das Stellglied weiter, welches dann die gewünschte Positionsänderung bewirkt. Die Sollposition kann im Bereich von 0-5 mm variiert werden.

LEHRMETHODE: Die Studenten führen die Versuche nach dem Handbuch durch. Die Messungen und

THEMEN: ■ ■ ■ ■

Stabilitätsuntersuchungen mit WOK und Bode-Diagramm Arbeitspunkteinstellung des Analogreglers Veränderung der Reglerparameter und Untersuchung des Streckenverhaltens Vergleich analoger PID-Regler mit digitalem PID-Regler

Auswertungen werden idealerweise mit dem dazugehörigen Echtzeit-PC-Reglerprogramm durchgeführt. Den Studenten steht ein kostenloses Demoprogramm der Reglersoftware zur Verfügung, so dass die Programmbedienung bzw. die Auswertung der Messergebnisse auch abseits der realen Regelstrecke durchgeführt werden können.

ZIELGRUPPE: Als Zielgruppe werden Studenten der Regelungstechnik bzw. Automatisierungstechnik an Fachhochschulen und Universitäten angesprochen. Der Laborversuch eignet sich auch für den Einsatz bei Forschungsvorhaben in den jeweiligen Fachgebieten.

Für Masterarbeiten bzw. Forschungsstudien und zur Unterstützung der Realisierung eigener Reglerkonzepte steht optional der C++ Quellcode des PC-Echtzeitreglers zur Verfügung.

Mittels der optional erhältlichen PC-Einsteckkarte MF624 ist der Laborversuch problemlos in eine MATLAB/SimulinkUmgebung zu integrieren. Der Reglerentwurf bzw. die Reglerrealisierung unter MATLAB/Simulink wird beispielsweise im Rahmen von Bachelor- oder Masterarbeiten an den Hochschulen umgesetzt.

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ELEKTROTECHNIK E6.2.4.5

AMIRA: Ball und Wippe

Steckverbindung an die entsprechende Elektronik angeschlossen. Alle sich bewegenden Teile werden von transparentem Acrylglas verdeckt.

Der Versuch besteht aus dem mechanischen Aufbau der nichtlinearen Regelstrecke „Ball und Wippe“, dem zugehörigen Stellglied sowie einem angeschlossenen Regler z.B. auf PC-Basis.

LERNZIELE:

■ ■ ■ ■ ■

Modellbildung des Ball und Wippe Systems Regelkreissynthese im Zustandsraum Realisierung der Zustandsregelung Realisierung der Fuzzy-Regelung Zustands- und Störgrößenbeobachter

Die nichtlineare Regelstrecke besteht aus einem Ball, der auf einer im Winkel veränderbaren Wippe liegt. Der Ball kann auf einer Strecke von 1 m frei über die Wippe rollen. Die Wippe wird über einen Zahnriemen, eine Zahnscheibe und eine Kupplung von einem Gleichstrommotor angetrieben, so dass der Ball an einem vorgebbaren Ort stabilisiert werden kann. Die Stabilisierung des Balls wird dadurch erreicht, dass ein digitaler Regler aus den Messgrößen ein Stellsignal erzeugt, das den Gleichstrommotor über ein elektronisches Stellglied geeignet ansteuert.

Als Messgrößen werden über einen Inkrementaldrehgeber die Wippenstellung und über eine Kamera die Ballposition ermittelt. Das System ist komplett verdrahtet und wird mit nur einer

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LEHRMETHODE: Derzeit steht keine ausgearbeitete Praktikumsanleitung zur Verfügung. Üblicherweise werden an Hochschulen im Rahmen von Bachelor- oder Masterarbeiten Applikationen des Versuchs für die jeweiligen Praktikumsanforderungen des Fachgebietes erarbeitet. Die Messungen und Auswertungen werden vorteilhafterweise mit dem dazugehörigen Echtzeit-PC-Reglerprogramm durchgeführt. Den Studenten steht ein kostenloses Demoprogramm der Reglersoftware zur Verfügung, so dass die Programmbedienung bzw. die Auswertung der Messergebnisse auch abseits der realen Regelstrecke durchgeführt werden können.

ZIELGRUPPE: Als Zielgruppe werden Studenten der Regelungstechnik bzw. Automatisierungstechnik an Fachhochschulen und Universitäten angesprochen. Der Laborversuch eignet sich auch für den Einsatz bei Forschungsvorhaben in den jeweiligen Fachgebieten. Optional ist ein Farbmonitor zur Anzeige des Kamerabildes und zu Service-Zwecken erhältlich.

Der Monitor wird mit Netzteiladapter und Verbindungskabel zum Stellglied geliefert.

Für Masterarbeiten bzw. Forschungsstudien und zur Unterstützung der Realisierung eigener Reglerkonzepte steht optional der C++ Quellcode des PC-Echtzeitreglers zur Verfügung.

Mittels der optional erhältlichen PC-Einsteckkarte MF624 ist der Laborversuch problemlos in eine MATLAB/Simulink-Umgebung zu integrieren. Der Reglerentwurf bzw. die Reglerrealisierung unter MATLAB/Simulink wird beispielsweise im Rahmen von Bachelor- oder Masterarbeiten an den Hochschulen umgesetzt.

THEMEN: ■ ■ ■ ■ ■

Systemkalibrierung Einfluss verschiedener Bälle auf die Regelung Einfluss der Störgrößenkompensation Veränderte Polvorgaben Veränderte Rückführmatrix

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ELEKTROTECHNIK

E6.2.4.7

AMIRA: Invertiertes Pendel

Der Versuch besteht aus dem mechanischen Aufbau der nichtlinearen Regelstrecke Positionierstrecke PC60 sowie dem Erweiterungsaufsatz „Invertiertes Pendel“, dem zugehörigen Stellglied und einem angeschlossenen Regler z.B. auf PC-Basis.

LERNZIEL:

■ ■ ■ ■

Lineare Systembeschreibung im Zustandsraum Zustands- und Störgrößenbeobachtung Luenberger Identitätsbeobachter Aufnahme und Auswertung von Sprungantworten

Das Grundsystem beinhaltet ein Stellglied sowie die Mechanik (PC60) mit dem vormontierten Aufrüstsatz der Pendelmechanik (Opt. 60-20). Die instabile Regelstrecke besteht aus einem Pendel, das auf einem Wagen drehbar montiert ist. Der Wagen wird entlang einer Führungsstange auf einer Länge von ca. 1,5 m über einen Zahnriemen, eine Zahnscheibe und eine Kupplung von einem Hochleistungs-Drehstrom-Synchronmotor angetrieben, so dass das Pendel in aufrechter Lage an einem vorgebbaren Ort stabilisiert werden kann.

Die Stabilisierung des Pendels wird dadurch erreicht, dass ein digitaler Regler aus den Messgrößen ein Stellsignal erzeugt, das die im Synchronmotor integrierte Regelelektronik geeignet ansteuert. Als Messgrößen werden jeweils über Inkremental-Encoder der Winkel des Pendels und die Position des Wagens ermittelt..

LEHRMETHODE: Die Studenten führen die Versuche nach dem Handbuch durch. Die Messungen und

THEMEN: ■ ■ ■ ■ ■ ■

Aufnahme und Auswertung der Sprungantwort des Systems „Wagen“ Bestimmung von Integrations- und Reibungskonstante Berechnung der Steuer- und Systemmatrix des Abtastsystems Berechnung der Rückführmatrix Berechnung der Beobachtermatrix Aufnahme und Auswertung verschiedener Messgrößen

Auswertungen werden vorteilhafterweise mit dem dazugehörigen Echtzeit-PC-Reglerprogramm durchgeführt. Den Studenten steht ein kostenloses Demoprogramm der Reglersoftware zur Verfügung, so dass die Programmbedienung bzw. die Auswertung der Messergebnisse auch abseits der realen Regelstrecke durchgeführt werden können.

ZIELGRUPPE: Als Zielgruppe werden Studenten der Regelungstechnik bzw. Automatisierungstechnik an Fachhochschulen und Universitäten angesprochen. Der Laborversuch eignet sich auch für den Einsatz bei Forschungsvorhaben in den jeweiligen Fachgebieten.

Für Masterarbeiten bzw. Forschungsstudien und zur Unterstützung der Realisierung eigener Reglerkonzepte steht optional der C++ Quellcode des PC-Echtzeitreglers zur Verfügung.

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