Labore

Automobilinformatik I (IF014)

Laborleiter: Prof. Dr. Dieter Nazareth

Arbeitsplätze: 8

Ausstattung:

8 Arbeitsplatzrechner

Automobilinformatik II (TI127)

Laborleiter: Prof. Dr. Nazareth

Arbeitsplätze: 8

Ausstattung:

8 Dell Precision 390

Automotive Systems / Embedded Systems

Raum: IF 001

Laborleiter: Prof. Dr. Mathias Rausch

Ausstattung:

10 Arbeitsplätze mit je

  • einem Stromversorgungsgerät
  • einem Funktionsgenerator
  • einem Digitaloszilloskop
  • einem PC mit Bildschirm

Des Weiteren gibt es

  • 12 Mikrocontrollerboards, die über FlexRay, CAN und LIN kommunizieren können
  • 3 aktive FlexRay-Sternkoppler
  • ein spezielles Oszilloskop mit FlexRay-, CAN und LIN-Analysefunktionen
  • einen Lauterbach-Debugger

Im Labor werden Versuche zu den Bussystemen FlexRay, CAN und LIN durchgeführt. Dazu erstellen die Studierenden die Konfiguration für solch ein Netzwerk und untersuchen anschließend mit einem Oszilloskop Veränderungen an der Software und der Topologie. Ziel ist es, die Funktionsweise und die Abhängigkeiten in solchen Netzwerken besser zu verstehen.

Im Praktikum "Digitale Systeme" werden digitale Schaltungen entworfen und realisiert. Die Umsetzung erfolgt in einem Simulator, der auch eine Funktion zur Signalaufzeichnung hat.

Im Fach "Eingebettete Systeme" realisieren die Studierenden selbstständig kleine Projekte in den Bereichen Mikrocontrollerprogrammierung und Schaltungsentwurf. Als Mikrocontroller wird gegenwärtig der MPC5604B von Freescale eingesetzt. Aktuelle Projekte sind:

  • Anschluss eines Beschleunigungssensors an den Mikrocontroller und Auslesen der Beschleunigungswerte
  • Anschluss eines LCD-Displays über I2C-Bus an den Mikrocontroller und Ausgabe von Zeichen
  • Drehzahlmessung mittels des Mikrocontrollers
  • Kopplung des Mikrocontrollers mit einem PC über die serielle Schnittstelle
  • Kopplung einer Kamera mit Videoausgangssignal an einen Mikrocontroller

Elektrische Antriebe und Leistungselektronik

Raum: LW 027, LW 025

Laborleiter: Prof. Dr. Alexander Kleimaier

Laborausstattung

Das Labor für elektrische Antriebe an der HS Landshut ist mit Prüfständen für elektrische Maschinen sowie einem umfangreichen Set an Prüf- und Messtechnik ausgestattet. Auf den Laborrechnern sind entsprechende Matlabskripts und Simulinkmodelle zur Analyse bzw. Nachbildung der Antriebssysteme verfügbar. Zur Ausstattung gehören unter anderem:

  • div. Maschinensätze für Lehrveranstaltungen und Praktika, Demonstratoren für innovative Maschinenkonzepte
  • div. Netzteile bis 700V / 10kW; elektronische Lasten 160..700V / 1.5kW
  • Maschinenprüfstand 78kW (200Nm/3600Upm), Maximaldrehzahl 6000Upm
  • Lineare Drehstromquellen: 2x Kikusui PCR-L 300V 30A, 1Hz..1kHz
  • Oszilloskope: 2x LeCroy Waverunner 64Xi + diverse Wavesurfer / Tektronix / Agilent
  • schnelle Hochspannungstastköpfe: PMK-BumbleBee 400MHz
  • Digitale Leistungsanalysatoren: Yokogawa WT1600, WT1800, Rohde & Schwarz HMC8015
  • Entwicklungsplattform für die Reglerentwicklung: dSPACE Microautobox mit Wechselrichter
  • Antriebssystemmodelle in Matlab/Simulink für GM, ASM und PMSM

Prüfstände

Für die Lehre verfügt das Labor über unterschiedliche Maschinensätze mit den klassischen Maschinen Gleichstrommaschine, Asynchronmaschine und Synchronmaschine, an denen die Studenten das Wirkprinzip verstehen und das statische bzw. dynamische Betriebsverhalten analysieren können. Weitere Lehrinhalte sind Vermessung und Parameterbestimmung, Simulation sowie Parameterabgleich und Validierung von Simulationsmodellen. Für weitere Maschinenkonzepte wie Außenläufer-PMSM mit Einzelzahnwicklung bzw. Transversalflussmaschine gibt es im Labor entsprechende Demonstratoren. Im Labor Leistungselektronik gibt es in ähnlichem Umfang Prüfaufbauten für netz- und selbstgeführte Stromrichter.

Um Traktionsantriebe für Elektrofahrzeuge selbst entwickeln und vermessen zu können, haben wir uns einen Maschinenprüfstand (rechtes Bild) mit 78kW Maximalleistung gebaut. Zum Schutzkonzept gehört u. A. eine fahrbare Stahlhaube, so dass auch Prüflinge mit hohen Drehzahlen untersucht werden können.

Wechselrichter

Als Eigenentwicklungen sind in den vergangen Jahren Platinenwechselrichter mit diskreten Leistungsschaltern entstanden:

  • ein Niedervoltumrichter mit 80V-Mosfets für Spannungen bis 50V DC (linkes Bild) und 2.5kVA Dauerleistung
  • ein Hochvoltumrichter für Spannungen bis 600V DC (rechtes Bild) und 30kVA Maximalleistung. Der Aufbau kann wahlweise mit SiC-Mosfets, SiC-JFETS in Kaskodenschaltung oder Standard-IGBTs mit Inversdiode (jeweils im TO247-Gehäuse) bestückt werden. Das System dient neben der vergleichenden Untersuchung von Halbleitern auch zur Realisierung von selbstentwickelten elektrischen Antrieben
  • für die Steuerung bzw. Regelung von elektrischen Maschinen gibt es eine Controllerplatine, die jeweils zu beiden Systemen kompatibel ist
  • die Umrichter besitzen eine analoge Schnittstelle zur Pollageerfassung mit Hallsonden, die einfach an die jeweilige Maschine angepasst werden kann

Leistungsmodule

Im Forschungsprojekt LinkPack (BMBF-Förderprogramm FHprofUnt, Projektpartner Compact Dynamics) werden neue Lösungen für die niederinduktive Aufbautechnik von Leistungsmodulen untersucht. Das Hybridlabor der HS Landshut ermöglicht es uns dabei, Module selbst aufzubauen und zu testen. Durch Integration des Zwischenkreiskondensators in das Leistungsmodul ist ein Kommutierungskreis mit genau definierten und optimierbaren Eigenschaften realisierbar. Ziel ist die optimale Ausnutzung der Vorteile aktueller SiC-Mosfets - sehr schnelles Schalten mit geringen Schaltverlusten - unter Berücksichtigung der EMV. Im mittleren Bild ist eines der neuentwickelten Halbbrückenmodule zu sehen, wobei die Zwischenkreiskondensatoren auf der DCB des Moduls sitzen. Durch Nutzung der DCB-Unterseite zur Führung des Massepotentials lässt sich auch mit konventioneller Bondtechnik eine sehr niedrige Aufbauinduktivät realisieren; die Massefläche dient gleichzeitig als Schirm gegen Gleichtaktstörungen. Andererseits ist dann im Hochvoltbereich eine zweite Isolationslage erforderlich: das erschwert die Entwärmung der Leistungshalbleiter. Ein vielversprechender Ansatz zur Beherrschung dieser Baustelle sind moderne Mehrschichtsubstrate mit Durchkontaktierungen (z.B. AMB), mit denen uns die Firma Rogers unterstützt.

ASM - Axialflussmaschine

In den Bildern sind die Teile für eine kleine ASM in Axialflussbauweise zu sehen. Die Maschine sollte mit möglichst einfachen Mitteln realisierbar sein: die beiden Statorhälften wurden aus Ringbandkernen gefertigt, die Rotorscheibe aus Cu-Vollmaterial, in welches Eisenelemente zur Flussführung eingepresst sind - die Geometrie ist allerdings noch optimierbar. Der Aufbau dient als Demonstrator für Lehrveranstaltungen.

PMSM - Axialflussmaschine

Der erste Prototyp unserer Axialfluss-PMSM mit Scheibenläufer steht mittlerweile auf dem Prüfstand. Auch dieses Konzept ist für eine Elektromaschine verhältnismäßig einfach herstellbar: die U-Joche für den Eisenkreis können aus E30-Kernblechen hergestellt werden, die Spulen der Statorwicklung werden aufgesteckt. Über die Anzahl der Joche und ggf. die Blechpaketlänge kann das Konzept durch seinen modularen Aufbau einfach skaliert und an die jeweilige Drehmomentvorgabe angepasst werden. Der Rotor besteht aus einer GFK-Scheibe mit eingepressten bzw. geklebten Magneten. Das Konzept kommt mit relativ wenig PM-Material aus: mit 182g erreichen wir ein Maximaldrehmoment von 50Nm und einen Flächenschub von 100kN/m². Aktuell wird ein Prototyp für ca. 200Nm entwickelt und aufgebaut.

Kleinmaschinen

In der Lehre werden auch Kleinmaschinen wie Kfz-Synchrongenerator, Fahrraddynamo, Universalmotor etc. behandelt, wofür wir entsprechende Kleinmaschinenprüfstände gebaut haben. In den Bildern sind einige der Modelle dargestellt: links ein Wanderfeld-Linearmotor für Fahrzeuge mit Spurweite H0, in der Mitte ein umgebauter Universalmotor, der nun auch als Außenpolmaschine betreibbar ist. Im Bild rechts ein Kleinprüfstand für einen Außenläufer-Fahrraddyamo.

Elektronische Hybridschaltungen

Raum: LS 013 (LS 010, LS 012, LS 018A, LS 023)

Laborleiter:  Prof. Dr. Artem Ivanov

Das Hybridlabor der Hochschule Landshut wurde am 01.10.1990 unter der Leitung von Herrn Prof. Harasim und Herrn Gillhuber (Labormeister) in Betrieb genommen. In Dickschichttechnologie werden  dort mannigfaltige elektronische Schaltungen sowie Bauelemente auf der Basis von LTCC (Low Temperature Cofire Ceramic) und herkömmlicher Keramik gefertigt.

Die Hauptaufgaben des Hybridlabors bestehen im Wesentlichen aus folgenden Punkten:

  • die Durchführung der Praktika "Produktionstechnik in der Elektroindustrie" und "Product Engineering" für die Studiengänge Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen
  • die Betreuung von Studierenden, die ihre Praktikums-, Bachelor-, Master- oder Doktorarbeit im Hybridlabor erstellen
  • und aus Forschungsprojekten und Firmenaufträgen, bei denen neue Schaltungen und Anwendungen für Industriepartner entwickelt und hergestellt werden, sowie aus Dienstleistungen zur Herstellungsunterstützung und Analyse von Produkten externer Firmen.

Studierenden, Partnern, Firmen und Interessenten aus Wirtschaft und Industrie stehen unter anderem, folgende Ausstattungen zur Verfügung:

  • Dampfphasenlötanlage VP 1000 33 von der Firma Asscon
  • zwei Reflowofen zum Löten von elektronischen Baugruppen
  • Lötstation und Ausrüstung der Firma Wella
  • BGA-Reworkstation zum Entfernen und Aufbringen von einzelnen Bauelementen
  • einen Bestückungsautomaten und einen Handbestücker für SMD-Bauteile
  • 3 verschiedene Bonder für Dünndraht, Dickdraht und Bändchen
  • Röntgenmikroskop "package analyser" der Firam Phoenix X-ray
  • Plasmakammer zur Reinigung und Veränderung von Oberflächen
  • Schichtdickenmessgerät µScan von Nanofocus
  • 3D-Mikroskop Leico DVM 2000 zur Vermessung von 3D-Strukturen
  • Lichtmikroskop
  • UV-Laseranlage Protolaser U zum Schneiden und Ritzen verschiedener Materialien
  • Fräsanlage zum Strukturieren von kupferbeschichteten Platinen
  • Plotter zur Filmerzeugung
  • Siebbelichter und Ausrüstung zur Erzeugung von Drucksieben
  • Siebdrucker halb- und vollautomatisch zum Bedrucken von Substraten
  • Trocknungsofen zum Trocknen von gedruckten Strukturen
  • Einbrennofen mit sechs Temperaturzonen
  • Kammerofen zum Einbrennen von LTCC
  • Messplatz für elektrische Schaltungen
  • Vibrationsmessplatz
  • 3D-Drucker zur Erzeugung von 3D-Modellen aus ABS-Kunststoff
  • Laminator (Druckkammer) für das Verpressen von LTCC-Lagen
  • Diverse Software zur Entwicklung und Programmierung von elektronischen Schaltungen

Kommunikationstechnik

Raum: LW 102

Laborleiter:  Prof. Dr. Guido Dietl

Das Labor Kommunikationstechnik der Hochschule Landshut umfasst eine hochwertige Geräteausstattung im Bereich der Telekommunikation, der Hochfrequenztechnik und der digitalen Signalverarbeitung, die sowohl in der Lehre als auch in angewandten Forschungs- und Entwicklungsprojekten Verwendung findet.

Studierenden und Projektpartnern stehen u.a. folgende Ausstattung zur Verfügung:

  • Fünf Laborarbeitsplätze mit hochwertigen Messgeräten für diverse Versuche aus dem Bereich der Telekommunikation,
  • Hochfrequenzmessplatz mit vektoriellem Netzwerkanalysator, Digitaloszilloskop und Spektrumanalysator für Frequenzen bis zu 7 GHz,
  • sechs Software Defined Radios (SDRs) zur Realisierung von kooperierenden Kommunikationssystemen mit mehreren Sende- und Empfangsantennen für Frequenzen von 50 MHz bis 2,2 GHz,
  • diverse Digital Signal Processor (DSP) Boards zur Echtzeitumsetzung entwickelter Algorithmen im Bereich der digitalen Signalverarbeitung und
  • diverse Software und mehrere PCs zur Systemsimulation, Auswertung der Messergebnisse und Ansteuerung der oben genannten Geräte.

         

Robotik

Raum: LS 107

Laborleiter: Prof. Dr. Jörg MareczekProfessoren/-innen

Das Robotik-Labor an der Fakultät Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen der Hochschule Landshut ist mit anthropomorphen und humanoiden Robotern ausgestattet. Im durchgeführten Praktikum wenden die Studierenden das in der Vorlesung Robotik erworbene Wissen in praktischen Aufgabenstellungen an. Dabei geht es von der Programmierung und Steuerung einfacherer Bewegungsabläufe bis hin zur Implementierung von kooperativen Tätigkeiten und Machine-Vision Anwendungen. Der Schwerpunkt in der angewandten Forschung liegt bei den Stereokamerasystemen.

Es stehen unter anderem folgende Geräte zur Verfügung:

  • 5 Laborarbeitsplätze mit Katana-Roboterarmen (1x Katana350 6M90, 1x Katana350 6M180, 2x Katana400 6M180, 1x Katana450 6M180) mit PC und Steuerungssoftware „Katana4D“
  • 5 Humanoide NAO Roboter mit PC und Steuerungssoftware
  • Servomotorarbeitsplatz
  • Entwicklungsplatz für Stereokamerasysteme
  • Zweiarmroboter für kooperative Tätigkeiten

Sensorik

Raum: TI 003 / TI 005

Laborleiter: Prof. Dr. Christian Faber

Das Labor Sensorik der Hochschule Landshut bietet einen Querschnitt über verschiedenste Aspekte der aktuellen Sensortechnologie. Im Rahmen von 5 Praktikumsversuchen werden die Studierenden mit unterschiedlichen Sensortechniken zur Erfassung verschiedener physikalischer Größen vertraut gemacht. Vor allem die Aufbauten zur Thermografie und zur Raumklima-Sensorik können auch für Dienstleistungsmessungen verwendet werden.

Studierenden, Partnern und Interessenten aus der Wirtschaft und Industrie stehen unter anderem folgende Geräte zur Verfügung:

  • Infrarotkamera AGEMA THV 470 Pro
  • Mobile Thermokamera FLIR i60
  • Hand-Psychrometer Ahlborn FN A846
  • Globe-Thermometer- Ahlborn FPA 805 GTS
  • Kapazitiver Temperatur- / Feuchtefühler Ahlborn FH A646 -E1
  • Thermo-Anemometer Ahlborn FV A605-TA1O
  • Flügelrad Ahlborn FV A915-S120
  • Druckfühler Ahlborn FD A612-SA
  • CO2-Sensor Ahlborn FY A600-CO2H
  • Datenlogger Almemo Ahlborn 2690
  • Tangentiale Hall-Sonde mit Teslameter
  • Trägerplatine zur Demonstration des Hall Effekts ann n-dotiertem Germanium
  • Geiger-Müller-Zählrohr Typ A Phywe 09025-11 mit Zählgerät 09028.1
  • Kobalt-60-Präparat zur Demonstration der Sensorik radioaktiver Strahlung
  • Demonstrationsversuch zur Laser-Doppler-Anemometrie (LDA)
  • Triangulations-Abstandssensor Micro Epsiolon Opto NCDT 1402