Windkraft
In diesem Kapitel finden Sie geeignete Lehrsysteme zur Erarbeitung aller wesentlichen Aspekte der Windenergienutzung. Das Programm bietet sowohl die Möglichkeit, Grundlagen zur Aerodynamik zu unterrichten als auch hochaktuelle Anwendungsfragen aus der Maschinenüberwachung für moderne Windkraftanlagen zu vertiefen.
Von der Aerodynamik zur Kleinwindkraftanlage
Windkraftanlage mit Rotorblattverstellung und Gierwinkelverstellung
Lerninhalte/Übungen
- Umwandlung von kinetischer in elektrische Energie
- Leistungsanpassung durch
- Drehzahleinstellung
- Rotorblattverstellung
- Verhalten bei Schräganströmung
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Umwandlung von kinetischer Windenergie in elektrische Energie
Lerninhalte/Übungen
- Umwandlung von kinetischer Windenergie in elektrische Energie
- Funktion und Aufbau eines Inselsystems mit einer Windkraftanlage
- Ermittlung des Leistungsbeiwertes in Abhängigkeit von der Schnelllaufzahl TSR (tip speed ratio)
- Energiebilanz an einer Windkraftanlage
- Bestimmung des Wirkungsgrades einer Windkraftanlage
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Anschluss an ET 220 oder ET 220.10; Außenaufstellung ermöglicht praxisnahe Untersuchungen
Lerninhalte/Übungen
- Umwandlung von kinetischer Windenergie in elektrische Energie
- Aufbau und Funktion einer Windkraftanlage im Inselbetrieb
- Energiebilanz einer Windkraftanlage unter realen Windbedingungen
- GUNT E-Learning
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Windenergienutzung im Inselbetrieb unter realen Witterungsbedingungen
Lerninhalte/Übungen
- zusammen mit der Windkraftanlage ET 220.01:
- Umwandlung von kinetischer Windenergie in elektrische Energie
- Betriebsverhalten einer Windkraftanlage unter realen Witterungsbedingungen
- Komponenten, Funktion und Aufbau eines Inselsystems mit einer Windkraftanlage
- Energiebilanz eines Inselsystems mit einer Windkraftanlage
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beleuchtete Versuchsstrecke, verschiedene Modelle, Nebelgenerator enthalten
Lerninhalte/Übungen
- Visualisierung von Stromlinien
- Umströmung bzw. Durchströmung von verschieden geformten Modellen
- Strömungsablösung und Turbulenzen
- Strömungsabriss in Abhängigkeit vom Anstellwinkel
Versuche aus den Bereichen Aerodynamik und Strömungsmechanik mit einem Windkanal Typ "Eiffel"
Lerninhalte/Übungen
- Versuche mit Zubehör
- Luftwiderstands- und Auftriebsbeiwerte bei verschiedenen Modellen ermitteln
- Druckverteilung an umströmten Körpern
- Grenzschichtuntersuchung
- Untersuchung von Flatterschwingungen
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Erweiterung des Windkanals HM 170
Lerninhalte/Übungen
- Umwandlung von kinetischer in elektrische Energie
- Leistungsanpassung durch
- Drehzahleinstellung
- Rotorblattverstellung
- Verhalten bei Schräganströmung
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Versuche mit unterschiedlichen Anstellwinkeln des Tragflächenprofils
Lerninhalte/Übungen
- Druckverteilung an einer umströmten Tragfläche aufnehmen
- in Abhängigkeit des Anstellwinkels
Untersuchungen an umströmten Körpern
Lerninhalte/Übungen
- Untersuchungen an umströmten Körpern
- Bestimmung des Widerstandsbeiwerts (cw-Wert)
Untersuchungen an umströmten Körpern
Lerninhalte/Übungen
- Untersuchungen an umströmten Körpern
- Bestimmung des Widerstandsbeiwerts (cw-Wert)
- Bestimmung des Auftriebsbeiwerts
- zusammen mit Kraftaufnehmer HM 170.40
- Bestimmung des Momentbeiwerts
Komponenten zur Kraftübertragung und Anlagensicherheit
Versuche zur Umwandlung von Rotationsenergie in elektrische Energie
Lerninhalte/Übungen
- Umwandlung von Rotationsenergie in elektrische Energie
- Einfluss von Drehmoment und Drehzahl auf den Wirkungsgrad des Getriebes
- Einfluss von Drehmoment und Drehzahl auf den Wirkungsgrad des Generators
- Einfluss der typischen Drehmoment-Kennlinie eines Windrotors auf den Gesamtwirkungsgrad des Antriebstrangs
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Kennlinien und Steuerung eines Windkraft-Antriebsstrangs
Lerninhalte/Übungen
- Umwandlung von kinetischer Energie in elektrische Energie
- Leistungsbeiwert und Schnelllaufzahl
- Einfluss von Drehmoment und Drehzahl auf den Wirkungsgrad des Getriebes und des Generators untersuchen
- Einfluss von Windgeschwindigkeit und Rotorblattwinkel auf die typische Drehmoment-Kennlinie eines Windrotors untersuchen
- Leistungsbegrenzung durch Steuerung von Drehzahl und Rotorblattwinkel
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Prüfeinrichtung zur Bestimmung von mechanischer Antriebs- und Bremsleistung für Stirnradgetriebe oder Schneckengetriebe
Lerninhalte/Übungen
- Bestimmung des mechanischen Wirkungsgrades von Getrieben durch Vergleich von mechanischer Antriebs- und Bremsleistung für
- Stirnradgetriebe, zweistufig
- Schneckengetriebe
- Drehmoment-Strom-Kennlinie einer Magnetpulverbremse aufnehmen
- Antriebs- und Regelungstechnik
dynamische Untersuchung eines ein-, zwei- oder dreistufigen Stirnradgetriebes mit verteilten Drehträgheiten
Lerninhalte/Übungen
- Winkelbeschleunigung an Getrieben bestimmen
- Massenträgheitsmoment des Getriebes bestimmen
- Reibung bestimmen
- Getriebewirkungsgrad bestimmen
dynamische Untersuchung eines zweistufigen Getriebes mit je drei Planetenrädern; vier verschiedene Übersetzungen einstellbar
Lerninhalte/Übungen
- Übersetzungsverhältnis bei blockiertem Getriebe bestimmen
- übertragene Kräfte bei blockiertem Getriebe ermitteln
- Getriebebeschleunigung unter konstantem Antriebsmoment
- Einfluss des Übersetzungsverhältnisses
- reduziertes Massenträgheits-moment bestimmen
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Basiseinheit zum Aufbau vielseitiger Versuche zur Maschinendiagnose unter Verwendung modularer Zubehörsätze
Lerninhalte/Übungen
- Einführung in die Schwingungsmesstechnik an rotierenden Maschinensystemen
- Grundlagen der Messung von Wellen- und Lagerschwingungen
- Grundgrößen und Parameter
- Aufnehmer und Messgeräte
- Einflüsse von Drehzahl und Wellen-anordnung
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Schwingungsverhalten der Welle mit radialem Riss
Lerninhalte/Übungen
- Veränderung des charakteristischen Schwingungsverhaltens (Eigenfrequenz, Resonanzdrehzahl, Amplitude und Phase der Schwingungen) durch einen Riss
- Rissidentifikation aus der Veränderung des Schwingungsspektrums
- Riss in der Welle beim überkragenden Wellenende
- Frequenzspektren verstehen und interpretieren
- Umgang mit einem PC-gestützten Schwingungsanalysegerät
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Beurteilung des Lagerzustands durch Schwingungsanalyse
Lerninhalte/Übungen
- spektrale Zusammensetzung der Schwingungen bei Wälzlagern
- Hüllkurvenanalyse kennenlernen
- Einfluss von Schädigungen an Außenring, Innenring oder Wälzkörper auf das Spektrum
- Lebensdauerabschätzung bei Wälzlagern
- Einfluss des Schmierstoffs auf das Schwingungsspektrum
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Schwingungsanalyse von Verzahnungsschäden
Lerninhalte/Übungen
- Identifikation von Getriebeschäden anhand des Schwingungsverhaltens
- Einfluss der Verzahnungsart
- geradverzahnt
- schrägverzahnt
- Lokalisierung des Schadens
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Wechselwirkung elektromagnetisches - mechanisches System
Lerninhalte/Übungen
- Einfluss des Luftspalts auf das Schwingungsverhalten
- Einfluss der elektromagnetischen Asymmetrie auf das Schwingungsverhalten
- Einfluss der Last auf das Schwingungsniveau
- Einfluss des Luftspalts auf die elektromagnetischen Verluste und den Wirkungsgrad
- Einfluss der Drehzahl auf das Schwingungsverhalten
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