Prüfungsprotokoll 20.07.2020

  • Servus zusammen, ich hatte heute MS 2 Prüfung, hier mein Protokoll dazu:


    Mir wurde der Schwungmassenspeicher in Außenform vorgelegt:


    Magnetlager

    1. Wie funktioniert ein Magnetlager? (Spule -> Durchflutung -> Reluktanzkraft, reibungsfrei, wartungsarm...)

    2. Zusammenhang Kraft proportional zu 1/l² -> Also kann ich bei immer kleiner werdendem Spalt unendliche Kräfte erzeugen? (Nein, wegen Sättigung flacht Kraft dann ab)

    3. Welche Anordnungen sind möglich? (Hier haben wir dann über die Anordungen diskutiert (Steuerstrom, Vormagnetisierungsstrom, Kraftdynamik) und warum ich überhaupt oben und unten einen Aktor brauche --> Reluktanzkraft zeigt immer in dieselbe Richtung)

    4. Heteropolarlager: Verluste durch Ummagnetisierungen, deswegen Lager radial so angeordnet, dass Pole immer N S S N N S S N... --> weitere Möglichkeit zur Optimierung? Glättung der Ummagnetisierungen durch tangentiale Komponente des Flusses über Kurzschluss der Aktoren mittels "Brücke" --> mögliches Problem hierbei: zu große tangentiale Komponente würde zu Querkopplungen zwischen Aktoren führen


    ISO 26262

    5. Entferne jetzt Fanglager, Containment nicht sonderlich stark, es könnten bei Ausfall Teile durch die Gegend fliegen, was muss ich machen? (ISO 26262 betrachten, Gefahrenanalyse erkärt und höhere Einstufung des Schweregrads durch ENtfernung Fanglager)

    6. Unterschied zwischen ASIL 3 und ASIL 4? (Anforderungen an Ausfallraten aus ISO 26262)

    7. Einzelne Komponenten können ausfallen, was kann passieren? (Hier wollte er auf die Einteilung Einfachfehler, Mehrfachfehler und auf die Gefahr von schlafenden Mehrfachfehlern hinaus)


    Das wars dann. Viel erfolg allen!

  • Hallo zusammen,


    ich hatte vorhin auch meine Prüfung. Meine Schwerpunkte waren andere.


    Piezo-Aktor - in Schwungmassenspeicher wird Stapelaktor verwendet.

    - Beschreiben Sie den Stapelaktor genauer

    - Piezo-Effekt (für Sensoranwendung) und inversen (Für Aktoranwendung) beschrieben; hier piezoelektr. Longitudinal-Effekt

    - Aufbau: Aufeinanderstapel von Piezoelement (Niedervoltaktoren), mechan. in Reihe, elektrisch parallel geschaltet

    - Vorteile und Nachteile

    - Welche Grundgleichungen beschreiben die Effekte? (𝐷 = 𝑑𝑇𝑇 + 𝜀𝑇𝐸 und 𝑆 = 𝑠𝐸𝑇 + 𝑑33𝐸3; Bei Stapelaktor kommt Faktor n Anzahl der Piezoelemente hinzu)
    - Was ist der Unterschied zwischen den Hoch- und Niedervoltaktoren? Welche Konsequenzen ergeben sich daraus für den Einsatz? (HV höhere Spannung und höherer Aufbau, NV kleinere Spannung, kleinerer Aufbau -> stapeln)

    - ist Piezo-Konstante konstant? (Nein, Schmetterlingskurve erklären; wenn max. Polarisation erreicht, dehnt sich Bauteil trotzdem noch weiter mit steigendem E-Feld aus)

    - was passiert bei Betrieb mit offenen Elektroden?

    - Was ist bei der Integration des Stapelaktors in den Schwungmassenspeicher zu achten? (funktionale Integration, Sicherheit, mechan.: keine Zug- und Schubkraft, da es sonst zu mechan. Depolarisation führt (Schub führt auch zu Zug?); elektr.: elektrische Depolarisation; Betriebstemp. unter Curie-Temp.)


    Funktionale Sicherheit

    - Welche Rolle hat das Entfernen eines Fanglangers? Beschreiben Sie, wie damit umgegangen werden muss. (Risiko über Grenzrisiko, Risiko-Begriff definiert)

    - Wenn Containment robust, sodass keine Teil nach außen fliegen können. Was folgt daraus? (Level der Schweregrad auf S0, sodass kein funktionale Sicherheitssystem nach ISO 26262 nötg)

    - Was beschreibt die Prozessicherheitszeit?


    Bei mir lief es nicht ganz so erfolgreich. Ich habe vieles verstanden gehabt, jedoch nicht genau überlegt, wie ich auf was antworte. Im Anschluss hat er mir noch folgenden Rat mitgegeben: Eure Erklärungen sollten präzise und eindeutig sein (in wenigen Sätzen auf den Punkt kommen). Meine Prüfung ging 30min anstatt die angegebenen 20min, was eine Folge davon war und sich negativ auf die Benotung auswirkt.

    Von anderen Prüfungen habe ich erfahren, dass man vom Rinderknecht unterbrochen wird, wenn er das gehört hat, was er hören wollte. Also seht die Unterbrechung eher als Ansporn!


    Viel Erfolg!

  • Hallo,


    bei mir kamen eigentlich die gleichen Fragen zum Piezo-Aktor. Es kamen durchaus noch weitere kleine Fragen zu Piezo-Elementen dran, wie die Analogien zum ferromagnetischen Material, Werkstoffeigenschaften des Piezo-Elements, Spannungsbereiche, Einheiten der einzelnen Parameter der Gleichungen etc. Zudem wurde ich sehr stark zum Betrieb mit offenen Elektroden "ausgequetscht". Dort hat es leider nicht gereicht, die Stichpunkte auf den Folien erklären zu können. Hier musste man leider tieferes physikalisches bzw. elektrotechnisches Verständnis aufweisen, um die von Prof. Rinderknecht gestellten Fragen beantworten zu können. Im Nachgang der Prüfung hat er gemeint, dass dies der Transferteil der Prüfung war. Wenn ihr euch darauf vorbereitet, solltet ihr echt jeden physikalischen Vorgang tiefer erklären können. Generell würde ich behaupten, dass die Informationen in der Vorlesung und auf den Folien nicht ausreichen, um die Prüfungsfragen bezüglich der Piezo-Aktoren mit "sehr gut" beantworten zu können.

    Des Weiteren kam bei mir noch künstliche Intelligenz dran. Hier wurden Fragen zum hybriden Modell und der Fehlerminimierung mittels maschinellem Lernen gebracht.


    Bei mir es hat noch für eine 1,7 gereicht. Der Aufwand, den ich für dieses Fach aufgebracht habe, steht leider in keiner Relation mit der erreichten Note. Es kamen Themen dran, die in den letzten Minuten der Vorlesung behandelt und mit dem Verweis auf das Selbststudium beendet wurden.


    Ich wünsche euch viel Erfolg beim Lernen. Schaut euch die Piezo-Aktoren sehr genau an.

  • Moin,


    bei mir lag der Schwerpunkt auf dem inversen Pendel.


    Gleichstrommotor wie funktioniert das, was gibt es da so?

    Was ist besser geeignet in Bezug auf Wärme, mechanische oder elektrische Kommutierung und warum? Wo entsteht die Wärme?

    Kennlinien zeichnen.

    Wie sieht das im Vergleich zu Synchronmotor und Asynchronmotor aus?

    Wie funktioniert die Feldschwächung?

    Wie funktioniert die Feldschwächung bei Asynchronmotor? Wechselstrom, Impendanz Z=R+jwL also prinzipbedingt abhängig von w und L.


    Es werden Personen mit dem inversen Pendel befördert und es kann auch passieren, dass diese verletzt werden.


    ISO 26262

    Begriffe, R=HS, Schweregrad, Aussetzwahrscheinlichkeit, Kontrollierbarkeit.

    Darf ich hier ein System berücksichtigen? Nein kein Sicherheitssystem berücksichtigen sonst Zirkelschluss.

    Sie haben einmal ASIL C und einmal ASIL D. Was genau ist der Unterschied? Ausfallrate ASIL D < Ausfallrate ASIL C


    Bei dem inversen Pendel hatten wir erst das Problem, dass es auf der Stelle hin und her geschwungen ist, was war da los, wie haben wir das behoben?

    Inverses Pendel aufgrund Konstruktion instabil, Schwerpunkt über Drehachse.

    Berücksichtigung von viskoser Reibung(linear) und coulombscher Reibung(nichtlinear).

    Sollmoment hinterlegen durch Berechnung aus viskoser Reibung und zusätzlich Drehrate und dann anschließend gewichten.


    Bei Start aus dem stehen ausschließlich Sollmoment, da Drehrate anfangs Null. Wird benötigt um Haftreibung zu überwinden.


    Viel Erfolg!

  • Hi,

    bei meiner Prüfung heute drehte sich alles um das inverse Pendel. Es kamen folgende Themen dran:


    Aktorik:

    • Funktionsweise und Kennfeld (Moment über Drehzahl) von DC, Asynchron- und Synchronmotor beschreiben (Achtung bei Synchronmaschine, habe zuerst mit der horizontale Linie bei Veränderung der Speisefrequenz geantwortet, worauf er jedoch heraus wollte war die vertikale Linie bei konstanter Speisefrequenz)
    • Unterschied BLDC und DC Motor
    • Unterschied BLDC und Synchronmotor (Aufbau der Gleiche, Unterschied bei der Ansteuerung; BLDC Anpassung der Speisefrequenz an Drehzahl mit Encoder; Synchronmotor direkte Vorgabe der Speisefrequenz)
    • Wie genau funktioniert die Ansteuerung eines Asynchronmotors? Ansteuerung über 3 Phasen Drehfeld, PARK Transformation auf Rotorfestes d-q-System, Bedeutung der d und q Anteile bei Asynchronmotor (Ich bin mir nicht sicher ob das so in den Vorlesungsfolien stand, da wurde es meines Wissens nur für die Synchronmaschine erklärt, d Anteil ist bei Asynchronmaschine nicht Feldschwächend sondern Felderzeugend, weil ja gar kein permanentes Rotormagnetfeld existiert; konnte das so auch nicht selbst erklären aber wurde ein wenig unterstützt)

    Funktionale Sicherheit:

    • Welche Maßnahmen könnte man ergreifen um bei einem Segway die funktionale Sicherheit im Fall von umkippen zu reduzieren?
    • Wie würde man Vorgehen um ein E-E-EP Sicherheitssystem zu implementieren
    • Was ist der Unterschied zwischen ASIL B und D? Unterschiedliche Anforderungen an die Zuverlässigkeit, strengere Vorgaben an Absolutes Restrisiko, SPFM, LFM
    • Prozesssicherheitszeit erklären, unterscheiden sich die verschiedenen ASIL Stufen da.

    Gesamtsystem Inverses Pendel:

    • Wie wird in der Ansteuerung Reibung berücksichtigt?