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Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Matthias Förster

Titel
Prof. Dr.-Ing.
Vorname
Matthias
Nachname
Förster
Position
Prodekan, Praktikumsverantwortlicher, Bibliotheksausschuss
Kontakt
  • 05.02.10
Sonstiges

Lehrgebiet: Elektrische Antriebe, Aktorik, Leistungselektronik

Lehrveranstaltungen

Die Leistungselektronik ist ein Teilgebiet der Elektrotechnik und geht aus der Starkstromtechnik und Elektronik hervor. Es ist die Digitaltechnik, die elektrische Energie sowie Energiewandlungsprozesse steuert und regelt. Somit stellt die Leistungselektronik eine wichtige Verbindung zur Informations- und Automatisierungstechnik her. Die Leistungselektronik ist sehr vielseitig einsetzbar und ein wichtiger Bestandteil der elektrischen Antriebstechnik.

In der Lehrveranstaltung „Aktorik“ werden verschiedene Varianten der elektrischen Bewegungserzeugung vorgestellt und erläutert. Mit elektrischen Aktoren können Energieflüsse zielgerichtet eingestellt werden. Es werden hier beide Richtungen der Energiewandlung betrachtet, dass elektrische Signale mechanische Bewegungen hervorrufen und umgekehrt.

Die Lehrveranstaltung „Antriebsteuerung“ beschäftigt sich mit der Ansteuerung und Regelung einer Asynchronmaschine mit Frequenzumrichter, sowie einer Gleichstrommaschine mit Stromrichter.  In dieser Veranstaltung soll das Wissen aus den Bereichen der elektrischen Antriebe, Regelungstechnik und Leistungselektronik angewendet werden. Der Student soll dabei die Inbetriebnahme des gesamten Antriebes lernen und durchführen. Es werden Leistungs- und EMV-Messungen an der Netzseite, an der Leistungselektronik als auch am Motoren durchgeführt.

In der Veranstaltung „elektrische Maschinen und Antriebe“ werden der Aufbau und die Funktionsweise verschiedener elektrischer Maschinen betrachten. Des Weiteren werden die leistungselektronischen Ansteuermöglichkeiten und Stellglieder vorgestellt und zum Schluss die Regelungstechnischen Varianten der elektrischen Antriebe besprochen.

Die Lehrveranstaltung beschäftigt sich mit der Modellbildung, Berechnung und Simulation von mechatronischen Systemen. Dabei soll die Beschreibung auf verschiedenste Art und Weisen (z.B. Netzwerke von Zweipole und Koppelvierpole, Übertragungsfunktionen, Zustandsgrößen) erfolgen. Die Analogiebeziehungen zwischen elektrischen und mechanischen Netzwerken wird betrachtet.

Forschung und Kooperationen

Das Fachgebiet „Elektrische Antriebe, Aktorik und Leistungselektronik“ beschäftigt sich im Bereich der Forschung vor allem mit der Regelung und Ansteuerung von elektrischen Antrieben.

Forschungsschwerpunkte:

  • geberlose Regelung von elektrischen Maschinen (z.B. Hybridschrittmotoren)
  • neue Regelungskonzepte für  elektrischen Maschinen und mechatronischen Systemen (z.B. Spindel- und Riemenantriebe)
  • Parameterbestimmung von elektrischen Maschinen und mechatronischen Systemen (z.B. Trägheitsmomente und Steifigkeiten)
  • Tuningverfahren zur Reglereinstellung
  • Simulation und mathematische Beschreibung von mechatronischen Systemen
  • Ansteuerverfahren für leistungselektronische Schaltungen

Das Fachgebiet "Elektrische Antriebe, Aktorik und Leistungselektronik" arbeitet im Bereich der Lehre und Forschung eng mit der Jenaer Antriebstechnik GmbH (JAT) zusammen.

Die Jenaer Antriebstechnik GmbH entwickelt und fertigt Elektrische Antriebe und mechatronische Systeme für die Elektronik- und Halbleiterindustrie, für die Lasertechnik, für die Automatisierung, für die Medizin- und Pharmatechnik sowie für die Textil- und Druckindustrie.

Die Jenaer Antriebstechnik GmbH  unterstützt das Fachgebiet bei der Ausstattung  des Antriebslabors mit Servoverstärker und Antrieben für verschiedene Versuche. Über Bachelor- und Masterarbeiten werden gemeinsame Forschungsprojekte bearbeitet.