Optimierung und Qualifizierung eines Elektromotor-Prüfstands
Studienangebote: Ingenieurpädagogik (Fertigungs-, Energie-/Automatisierungstechnik, Physik) Mechatronik Mechatronik kompakt durch Anrechnung (MekA)
Bearbeitungszeit ab 01.03.2019 bis 31.07.2019
Im Labor zur Vorlesung „Aktorik“ sollen die Studierenden in Zukunft die Betriebskennlinien von Gleichstrommotoren vermessen und die Motorparameter identifizieren. Die Gleichstrommotoren werden hierzu bei verschiedenen Spannungen und Lastmomenten betrieben, die Drehzahlen und Motorströme werden erfasst.
Im Rahmen von vorangehenden Studienarbeiten einen Prüfstand für elektrische Kleinmotoren realisiert. Er umfasst einen Wechseladapter für Motoren, eine Hysteresebremse, einen Halleffekt-Drehzahlsensor mit Anzeige und einen eigenentwickelten DMS-Drehmoment-Messflansch. Bei ersten Probemessungen konnte die prinzipielle Funktionstauglichkeit des Prüfstands nachgewiesen werden. Allerdings wurde auch deutlich, dass speziell die Drehmomentmessung noch nicht robust gegenüber Umgebungseinflüssen (z.B. Temperatur des Raums bzw. des Versuchsaufbaus) ist.
In der ausgeschriebenen mechatronischen Projektarbeit soll die Messfähigkeit des vorhandenen Prüfstands gezielt untersucht und verbessert werden. In diesem Zusammenhang sind folgende Arbeitsschritte erforderlich:
-
Kalibration des existierenden Drehmoment-Messflanschs und Durchführung von Probemessungen
Systematische Analyse der Auswirkung von Störeinflüssen auf die Messdaten (speziell Temperatur)
Systematische Definition und Bewertung von Abhilfemaßnahmen
Auswahl und Umsetzung der Abhilfemaßnahme(n)
Quantitative Beurteilung der erreichten Verbesserung im Rahmen von erneuten Probemessungen
Big Data für die Zuverlässigkeit mechatronischer Systeme
Studienangebote: Advanced Systems Design (Systemtechnik) Applied Photonics Augenoptik / Optometrie Augenoptik und Psychophysik Augenoptik und Psychophysik Business Development / Produktmanagement & Start-up-Management Digital Health Management Elektrotechnik Elektrotechnik kompakt durch Anrechnung (EkA) Hörakustik / Audiologie IT-Sicherheit Informatik Informatik Ingenieurpädagogik (Fertigungs-, Energie-/Automatisierungstechnik, Physik) Ingenieurpädagogik (Höheres Lehramt an beruflichen Schulen) Internet der Dinge Machine Learning and Data Analytics Mechatronik Mechatronik / Systems Engineering Mechatronik kompakt durch Anrechnung (MekA) Medieninformatik Optical Engineering Software Engineering Technical Content Creation (Technische Redaktion) User Experience Vision Science and Business (Optometry) (berufsbegleitend)
Schlagworte: Li-Ionen Zuverlässigkeit Big data
Der Einzug von Big Data in die Mechatronik erfordert neue Datenablage Modelle.
Speziell für die Anwendung von Machine Learning ist es wichtig gesammelte Daten sinnvoll abzulegen.
Dies ermöglicht einen einfachen Zugriff auf die Daten zur Verwendung als Testdaten und Verifikationsdaten für die Modell Generierung.
Die Ziel der Bachelorarbeit sind
die Analyse der generierten Daten
die Entwicklung eines Ablagemodells der Daten
die Speicherung der Daten in einer Datenbank
die Generierung der Datenbank in einer Cloud
Mechatronischer Pedaleur Generation 3 (SS/2020)
Studienangebote: Ingenieurpädagogik (Fertigungs-, Energie-/Automatisierungstechnik, Physik) Mechatronik Mechatronik kompakt durch Anrechnung (MekA)
Bearbeitungszeit ab 16.03.2020 bis 28.07.2020
Schlagworte: media:Antriebstechnik Robotik
Für einen Pedelec-Prüfstand soll ein humanoider Roboter entwickelt werden. Die Antriebssteuerung und Regelung soll mit Raspberry Pi4 Plattformen und Matlab-Simulink deployment realisiert werden.
Das Projekt eignet sich für 3-4 Personen im Projektteam. Für dieses Projekt steht die Antriebstechnik sowie mechanische Konstruktion und Steuerungstechnik mit Matlab Stateflow im Mittelpunkt.
Verkürzte Berufsausbildung – Motivation, Sinnhaftigkeit und Umsetzung
Studienangebote: Ingenieurpädagogik (Fertigungs-, Energie-/Automatisierungstechnik, Physik) Ingenieurpädagogik (Höheres Lehramt an beruflichen Schulen)
Aufbau und Inbetriebnahme eines SMA-Fluidteststands
Studienangebote: Ingenieurpädagogik (Fertigungs-, Energie-/Automatisierungstechnik, Physik) Mechatronik Mechatronik kompakt durch Anrechnung (MekA)
Von allen derzeit bekannten Aktor-Materialien haben Formgedächtnis-Legierungen (engl. Shape Memory Alloys, SMA) die höchste Energiedichte. Da diese Legierungen mit der Formänderung auch ihren elektrischen Widerstand ändern, können SMA-Drähte nicht nur als Aktoren, sondern gleichzeitig auch als Sensoren eingesetzt werden.
Eine wesentliche Herausforderung beim Einsatz von SMA-Aktoren liegt allerdings in der Charakterisierung und Modellierung des komplexen Materialverhaltens. In diesem Projekt soll ein spezieller Teststand konstruiert und aufgebaut werden, mit dem SMA-Aktoren in einem Ölbad eine gewünschte Temperatur aufgeprägt werden kann. Bei der Zieltemperatur können dann die relevanten Kraft-Weg-Kennlinien des Materials aufgenommen werden. Die Steuerung der Messabläufe und die Temperaturregelung im Teststand erfolgt über ein vorhandenes dSPACE Rapid Control Prototyping System.
Das Projekt umfasst folgende Schritte:
- Konstruktion des Teststands
- Risikobewertung, ggf. Anpassung des Entwurfs
- Aufbau und Inbetriebnahme
- Erweiterung dSPACE-Software (Matlab) zur Ansteuerung des Teststands
- Durchführung von Probemessungen an einem SMA-Draht
Das Projekt ist für eine Gruppe von 2-3 Studierenden (F, MEKA, G) und einen Umfang von 10 CP ausgelegt. Alternativ ist das Projekt aber auch als Themenstellung für eine Bachelorarbeit geeignet.