Vorwort | 6 |
Inhaltsverzeichnis | 8 |
1 Einleitung | 14 |
1.1 Stand der Antriebstechnik | 14 |
1.2 Besondere Eigenschaften | 17 |
1.3 Qual der Auswahl | 17 |
1.4 Komponenten | 18 |
1.5 Direkt und ohne Mechanik – «Mechatronik» | 19 |
1.6 Dezentral installiert | 20 |
1.7 Gleichstrom- oder Drehstromlösung? | 21 |
1.8 Kfz-(Hilfs-)Antriebe | 22 |
1.9 Lebensdauerkosten | 22 |
2 Das moderne Antriebspaket | 24 |
2.1 Bestimmungsgrößen bei der Auswahl | 24 |
2.2 Mikrorechner sorgen für Wirtschaftlichkeit | 25 |
2.3 Vorteile der veränderbaren Drehzahl | 26 |
2.4 Antriebsbeispiele | 26 |
2.5 Drehzahlveränderbare Antriebe im Vergleich | 28 |
3 Allgemeine Grundlagen der Antriebstechnik | 30 |
3.1 Grundsystem des Antriebs | 30 |
3.2 Physikalische Gesetze | 31 |
3.3 Antriebsmomente elektrischer Maschinen | 34 |
3.4 Grundtypen der Lastkennlinien (Arbeitsmaschinen) | 36 |
3.5 Stabiler Betriebspunkt (Arbeitspunkt des Antriebs) | 37 |
3.6 Erwärmung | 39 |
3.7 Kühlung | 42 |
3.8 Zeitkonstanten | 43 |
3.9 Betriebsarten | 44 |
3.10 Äquivalente Belastung (mittlere Belastung) | 49 |
3.11 Mechanische Übergangsvorgänge | 51 |
3.12 Energieumsatz | 54 |
3.13 Wachstumsgesetze | 58 |
4 Stromrichter-Komponenten | 60 |
4.1 Versorgung über Stromrichter | 60 |
4.2 Ventile: elektronische Leistungsschalter | 61 |
4.3 Grundlagen der Halbleitertechnik | 62 |
4.4 Schutz von Halbleiterschaltern | 70 |
4.5 Signalelektronik | 76 |
4.6 Ausfallraten | 79 |
5 Elektrische Maschinen | 86 |
5.1 Allgemeine Grundlagen | 86 |
5.2 Erzeugung einer kontinuierlichen Drehbewegung | 87 |
5.4 Schutzarten | 90 |
5.3 Bauformen 5.5 Leistungsschild | 90 |
5.6 Lager und Schmierung | 94 |
5.7 Permanentmagnete in elektrischen Maschinen | 94 |
5.8 Bürstenstandzeiten | 99 |
5.9 Maschinenschutz | 99 |
5.10 Lüfter | 99 |
5.11 Magnetlager | 99 |
5.12 Polwicklung – verteilte Wicklung | 101 |
5.13 Piezo-Motor | 104 |
5.14 Tauchspulmotor (Voice-Coil-Motoren) | 105 |
5.15 Lineare Motoren | 106 |
5.16 Transversalflussmotor | 111 |
6 Stromrichterantriebe mit Stromwendermaschinen | 114 |
6.1 Gleichstromantriebe mit Stromrichtern | 114 |
6.2 Netzgeführte Stromrichter | 122 |
6.3 Gleichstromsteller (Chopper) | 172 |
6.4 Reihenschlussmotor mit Wechselstromsteller | 181 |
6.5 Kleinmaschinen | 187 |
6.6 Pulsbetrieb der Reihenschlussmaschine | 187 |
7 Stromrichterantriebe mit Drehfeldmaschinen | 192 |
7.1 Übersicht | 192 |
7.2 Drehfeldmaschinen | 197 |
7.3 Umrichter mit U- und I-Zwischenkreis | 220 |
7.4 Sonderfragen bei Umrichterantrieben | 282 |
7.5 Besonderer Betrieb von Umrichterantrieben | 307 |
7.6 Umrichter und elektronisch kommutierte Maschine | 312 |
7.7 Umrichter und «geschaltete Reluktanzmaschine» (gRM) | 324 |
7.8 Drehstromsteller und Drehstrom- Asynchronmaschine | 326 |
7.9 Stromrichterantriebe mit Schleifringläufern | 335 |
7.10 Stromrichter und Schrittmotoren | 339 |
7.11 Stromrichter-AC-Direktantriebe | 349 |
7.12 Antriebe im Vergleich | 352 |
7.13 Motion Control und Mechatronik | 362 |
8 Antriebsvernetzung und dezentrale Installation bei Stromrichtern | 372 |
8.1 Antriebsvernetzung | 372 |
8.2 Dezentrale Installation | 383 |
8.3 Sicherheitsfunktionen elektrischer Antriebe | 383 |
9 Auswahl und Bemessung drehzahlveränderbarer Stromrichterantriebe | 388 |
9.1 Allgemeine Hinweise | 388 |
9.2 Netzdrosseln, Netz- transformatoren und Filter | 391 |
9.3 Checklisten zur Festlegung der Antriebsdaten | 392 |
9.4 Maschinendaten | 395 |
9.5 Fallbeispiele | 395 |
9.6 Klemmkennzeichnung | 411 |
9.7 DC/AC-Listenpreise | 411 |
9.8 Normen und Vorschriften | 411 |
10 Messungen an drehzahlveränderbaren Stromrichterantrieben (Stromrichtermesstechnik) | 414 |
10.1 Messungen allgemein | 414 |
10.2 Elektrische Messungen am Antrieb | 417 |
10.3 Mechanische Messungen am Antrieb | 423 |
10.4 Simulation | 433 |
11 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) | 434 |
11.1 Gesetz zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) | 434 |
11.2 Störungen | 434 |
11.3 Ursache und Ausbreitung der Störungen bei Frequenzumrichtern | 435 |
11.4 Störfestigkeit und Entstörung | 437 |
11.5 Neubeschaffung | 438 |
11.6 Messungen | 439 |
11.7 Anschlusshinweise | 439 |
Anhang | 444 |
Formelzeichen (Auswahl) | 470 |
Abkürzungen und Begriffe (Auswahl) | 472 |
Literaturverzeichnis | 474 |
Ergänzende Literatur | 480 |
Inserentenverzeichnis | 482 |
Stichwortverzeichnis | 484 |