Praxis der Drehstromantriebe: mit fester und variabler Drehzahl ; Maschinen, Leistungselektronik, Einsatz
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| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Würzburg
Vogel
2002
|
| Edition: | 1. Aufl. |
| Series: | Kamprath-Reihe
Vogel-Fachbuch |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Literaturverz. S. 379-382 |
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KAMPRATH-REIHE
PROF. PROF. H. C. DR.-ING. PETER F. BROSCH
PRAXIS DER DREHSTROMANTRIEBE
MIT FESTER UND VARIABLER DREHZAHL
MASCHINEN, LEISTUNGSELEKTRONIK, EINSATZ
VOGEL BUCHVERLAG
INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT 5
1 STAND DER TECHNIK 13
1.1 EINLEITUNG 13
1.2 KOMPONENTEN DER ELEKTRISCHEN ANTRIEBE 17
1.3 ANTRIEBSLOESUNGEN 17
1.4 ANTRIEBE MIT DREHFELDMASCHINEN 18
1.4.1 ENTWICKLUNG DER DREHZAHLVARIABLEN AC-ANTRIEBE 18
1.4.2 AC-BEWEGUNGSANTRIEBE 19
1.4.3 SANFTANLAUF 19
1.4.4 AC-POSITIONIERANTRIEBE 20
1.4.5 AC-ANTRIEBSMODULE ZUM BEWEGEN UND POSITIONIEREN 20
1.4.6 AC-DIREKT-ANTRIEBE 20
1.4.7 UMRICHTERANTRIEBE IM AUTOMOBIL 21
1.5 ENERGIEEINSPARUNG 22
1.6 NETZRUECKWIRKUNGEN 22
1.7 DEZENTRALE INSTALLATION 22
2 DREHFELDMASCHINEN 27
2.1 ASYNCHRONMASCHINEN 31
2.1.1 AUFBAU 31
2.1.2 BETRIEB AM 50-HZ-DREHSTROMNETZ 32
2.1.2.1 STREUUNGSLOSE ASYNCHRONMASCHINEN 34
2.1.2.2 REALE STREUUNGSBEHAFTETE ASYNCHRONMASCHINEN 36
2.1.3 BETRIEB AM 50-HZ-WECHSELSTROMNETZ 45
2.1.3.1 2-STRANG-MASCHINEN (MIT WIDERSTANDSHILFSSTRANG) 46
2.1.3.2 2-STRANG-MASCHINE MIT KONDENSATOR IM HILFSSTRANG
(KONDENSATORMOTOR) 47
2.1.3.3 3-STRANG-MASCHINE AM WECHSELSTROMNETZ (KONDENSATORMOTOR) 48
2.1.3.4 STUFENLOSE DREHZAHLVERSTELLUNG (FREQUENZSTEUERUNG) 49
2.1.3.5 KONSTANTE STAENDERFLUSSVERKETTUNG 50
2.1.3.6 KONSTANTE LAEUFERFLUSSVERKETTUNG 51
2.1.3.7 EINGEPRAEGTER STAENDERSTROM 52
2.1.3.8 BETRIEB DER 50-HZ-ASYNCHRONMASCHINE AM 60-HZ-NETZ 53
2.1.3.9 SPANNUNGSVARIABLER BETRIEB AM 50-HZ-NETZ 54
2.1.3.10 BETRIEB AM UNSYMMETRISCHEN NETZ - SATZ VON DER
DREHMOMENTENFLAECHE
(ANLAUFMOMENT) 54
2.2 SYNCHRONMASCHINEN (SM) 56
2.2.1 AUFBAU UND BETRIEBSKENNLINIE 56
2.2.2 STROMORTSKURVE 57
2.2.3 KONSTRUKTION DES KREISDIAGRAMMES 60
2.2.4 SONDERBAUFORMEN DER SYNCHRONMASCHINE 61
2.3 DIREKTANTRIEBE 63
2.3.1 DREHENDE UND LINEARE DIREKTANTRIEBE 63
2.3.2 MASCHINEN UND ELEKTRONIK 64
2.3.3 LINEARANTRIEBE 65
2.3.4 DIREKTE DREHANTRIEBE 65
2.4 TRANSVERSALFLUSSMASCHINEN (TFM) 67
2.4.1 AUFBAU 67
2.4.2 LEISTUNGSELEKTRONIK 68
2.4.3 EINSATZ 68
2.5 MASCHINEN IN DER PRAXIS - NORMEN, VORSCHRIFTEN UND KONSTRUKTIVES 69
8 INHALTSVERZEICHNIS
2.5.1 LEISTUNGSSCHILD UND TOLERANZEN 69
2.5.2 LAGER 69
2.5.3 MASCHINENUEBERLASTSCHUTZ 72
2.5.4 ANBAUTEN: KUPPLUNGEN, FREMDLUEFTER, DREHZAHLWAECHTER
(DREHZAHLGEBER),
LAGE- UND DREHZAHLGEBER SOWIE FESTSTELLBREMSEN 73
2.5.5 SCHUTZARTEN 78
2.5.6 BAUFORMEN 78
2.5.7 BAUGROESSEN (ACHSHOEHE AH) 81
2.5.8 ERWAERMUNGS- UND ABKUEHLUNGSVORGANG 81
2.5.9 DREHMOMENTGRENZE 85
2.5.10 KUEHLUNG 87
2.5.11 BETRIEBSARTEN 90
2.5.12 WACHSTUMSGESETZE 98
3 MECHANIK DER ANTRIEBSTECHNIK 101
3.1 GRUNDSYSTEM DES ANTRIEBS 101
3.2 MECHANIK DES ANTRIEBS 103
3.2.1 ENERGIESATZ 104
3.2.2 DYNAMISCHES GRUNDGESETZ 106
3.2.3 ANTRIEBSMOMENTE ELEKTRISCHER MASCHINEN 107
3.2.4 LASTKENNLINIEN DER ARBEITSMASCHINEN 107
3.2.5 STABILER ARBEITSPUNKT DES ANTRIEBS 110
3.3 ZEITKONSTANTEN BEI ANTRIEBEN 111
3.4 MECHANISCHE UEBERGANGSVORGAENGE 112
3.4.1 HOCHLAUFZEITKONSTANTE 113
3.4.2 PROPORTIONALMETHODE 115
3.4.3 UEBERGANGSVORGAENGE BEI ASYNCHRONMASCHINEN 116
3.4.4 ANLAUFWINKEL (HOCHLAUFWINKEL) 117
3.4.5 GETRIEBEEINFLUSS 118
3.5 GETRIEBEARTEN 121
3.5.1 AXIALGETRIEBE 121
3.5.2 WINKELGETRIEBE 122
3.5.3 RIEMEN- UND ZAHNRIEMENGETRIEBE 122
3.5.4 SPINDELN 122
3.5.5 PLANETENGETRIEBE 122
3.5.6 SPLINEGETRIEBE 122
3.5.7 VERGLEICH DER GETRIEBEARTEN 123
3.5.8 MECHANISCHE VERSTELLGETRIEBE 124
3.5.9 SCHMIERUNG 124
3.5.10 WAHL DER GETRIEBEUEBERSETZUNG 124
3.6 KUPPLUNG 125
3.7 ENERGIEUMSATZ 126
3.7.1 ANLAUF 126
3.7.1.1 LEERANLAUF 127
3.7.1.2 GESTUFTER ANLAUF - ENERGIEEINSPARUNG 128
3.7.2 BREMSLAUF 129
3.7.3 LASTANLAUF 130
4 STROMRICHTER UND IHRE BAUTEILE 133
4.1 UEBERSICHT 133
4.2 GRUNDFUNKTIONEN DER STROMRICHTER 133
4.2.1 GRUNDFUNKTIONEN DER UMFORMUNG 133
4.2.2 BETRIEBSQUADRANTEN 134
4.2.3 STROMRICHTERARTEN 135
4.2.4 SPANNUNGSABSENKUNG 136
4.2.5 PHASENANSCHNITTSTEUERUNG AM WECHSELSPANNUNGSNETZ 137
4.2.6 PULSWEITENMODULATION (PWM) AM GLEICHSPANNUNGSNETZ 138
INHALTSVERZEICHNIS 9
4.2.7 SPANNUNGSANHEBUNG AM GLEICHSPANNUNGSNETZ 139
4.2.8 SPANNUNGSANHEBUNG UND RUECKSPEISUNG AM WECHSELSPANNUNGSNETZ 139
4.2.9 WECHSELRICHTEN AUS DEM GLEICHSPANNUNGSNETZ 140
4.3 ELEKTRONISCHE SCHALTER FUER STROMRICHTER 141
4.3.1 REALE SCHALTER 141
4.3.2 ELEKTRONISCHE SCHALTER FUER STROMRICHTER 142
4.3.3 SCHUTZ VON HALBLEITERN 150
4.4 ELEKTRONIK 158
5 ELEKTRONISCHE STELLGLIEDER 161
5.1 ELEKTRONIK AM ANTRIEB 161
5.2 STELLER (SANFTANLAUFGERAETE) 161
5.2.1 UEBERSICHT 161
5.2.2 GERAET 163
5.2.3 PARAMETRISIEREN 165
5.3 UMRICHTER 165
5.3.1 ARTEN UND ABGRENZUNG 165
5.3.2 AUFBAU DES UMRICHTERS MIT SPANNUNGSZWISCHENKREIS (U-UMRICHTER) 166
5.3.2.1 DREHSPANNUNGSERZEUGUNG (BLOCKSTEUERUNG) 167
5.3.2.2 RAUMZEIGERDARSTELLUNG 170
5.3.2.3 SPANNUNGSANPASSUNG BEIM U-UMRICHTER 172
5.3.2.4 MODULATIONSVERFAHREN BEI UE-UMRICHTERN 174
5.3.3 STEUERTEIL UND SOFTWARE 183
5.3.4 DREHMOMENTREGELUNG 186
5.3.4.1 FELDORIENTIERTE REGELUNG (FOR: VEKTOR-REGELUNG) 186
5.3.4.2 DIREKTE SELBSTREGELUNG (DSR) - DIRECT TORQUE CONTROL (DTC) 193
5.4 STROMRICHTER FUER EK-MASCHINEN 199
5.4.1 ARBEITSWEISE 199
5.4.2 BLOCKBESTROMUNG 200
5.4.3 SINUSBESTROMUNG 200
5.5 UMRICHTER FUER GESCHALTETE RELUKTANZMASCHINEN (GRM) 204
5.6 SERVOUMRICHTER 204
5.7 UMRICHTER FUER TRANSVERSALFLUSSMASCHINEN 204
5.8 EINGANGSSTROMRICHTER (NETZSTROMRICHTER) 204
6 ANTRIEBSPRAXIS MIT DREHFELDMASCHINEN 207
6.1 AUFGABEN DER PRAXIS 207
6.1.1 ANTRIEB UND SCHNITTSTELLEN 207
6.1.2 SCHALTER ODER STELLGLIEDER? 207
6.2 ASYNCHRONMASCHINEN 209
6.2.1 KONVENTIONELLER BETRIEB (OHNE ELEKTRONIK) AM 50-HZ-NETZ 209
6.2.1.1 DIREKTSCHALTEN 209
6.2.12 SCHWERANLAUF MIT RUTSCHKUPPLUNG 211
6.2.2 KONVENTIONELLE ELEKTRISCHE ANLAUFVERFAHREN (HOCHLAUF) 212
6.2.2.1 STERN-DREIECK-ANLAUF 212
6.2.2.2 SYMMETRISCHE ANLASSVORWIDERSTAENDE 214
6.2.2.3 ANLASSTRANSFORMATOR 215
6.2.2.4 KUSA-SCHALTUNG 216
6.2.3 BREMSSCHALTUNGEN 216
6.2.3.1 GENERATORBETRIEB 218
6.2.3.2 GEGENSTROMBREMSEN 218
6.2.3.3 GLEICHSTROMBREMSEN (DC-BREMSEN) 218
6.2.4 DREHZAHLSTEUERUNG 221
6.2.4.1 BETRIEB MIT VARIABLER FREQUENZ 221
6.2.4.2 AENDERUNG DER POLPAARZAHL 221
6.2.4.3 VERGROESSERUNG VON SCHLUPF (SCHLUPFSTEUERUNG) 222
6.2.4.4 SPANNUNGSABSENKUNG BEI WECHSELSTROMBETRIEB 223
10
6.2.5 BETRIEB MIT LEISTUNGSELEKTRONIK (STELLER UND UMRICHTER) 223
6.2.5.1 BETRIEB AM DREHSTROMSTELLER 223
6.2.5.1.1 BETRIEB AM STELLER MIT FESTER ENDDREHZAHL 226
6.2.5.1.2 ENERGIEEINSPARFUNKTION MIT STELLER 227
6.2.5.1.3 V3-SCHALTUNG 227
6.2.5.1.4 UNSYMMETRISCHE STELLERSCHALTUNGEN 229
6.2.5.1.5 ELEKTRONISCHE KUSA-SCHALTUNG 229
6.2.5.1.6 SANFTANLAUF MIT 2-STRANG-GERAETEN 229
6.2.5.1.7 SANFTE AUSLAUFSTEUERUNG 230
6.2.5.1.8 BETRIEB AM STELLER MIT VARIABLER DREHZAHL 230
6.2.5.1.9 VERLUSTE BEI BELASTUNG 231
6.2.5.1.10 ASYNCHRONMASCHINE MIT STELLER AM WECHSELSPANNUNGSNETZ 232
6.2.5.1.11 FREQUENZVARIABLER BETRIEB MIT STELLER 232
6.2.5.2 BETRIEB DER ASYNCHRONMASCHINE AM FREQUENZUMRICHTER 235
6.2.5.2.1 VERFAHREN 235
6.2.5.2.2 BETRIEB DER ASYNCHRONMASCHINE MIT VARIABLER SPEISEFREQUENZ 236
6.2.5.2.3 2 BETRIEBSBEREICHE: KONSTANTFLUSS-UND FELDSCHWAECHBEREICH 237
6.2.5.2.4 SCHNITTSTELLEN, PARAMETER UND VERFAHREN 239
6.2.5.2.5 STEUER- UND REGELVERFAHREN SOWIE BESONDERE PARAMETER 242
6.2.5.2.6 BREMSEN BEI UMRICHTERBETRIEB 253
6.3 SYNCHRONMASCHINEN 261
6.4 EK-MASCHINE UND GESCHALTETER RELUKTANZMOTOR 263
6.5 SERVOANTRIEBE 264
6.6 BESONDERE AC-ANTRIEBE 270
6.6.1 GETRIEBEMOTOREN 270
6.6.2 INTEGRAL-, UMRICHTER- ODER KOMPAKTANTRIEBE 271
6.6.3 KOMPAKTANTRIEB MIT GETRIEBE 272
6.6.4 VERSTELLGETRIEBE ODER KOMPAKTANTRIEB MIT GETRIEBE 272
6.6.5 MECHATRONIKANTRIEBSMODULE 273
6.6.6 FLEXIBLER ANTRIEB 273
6.7 DREHENDE UND LINEARE DIREKTANTRIEBE 275
6.8 NETZRUECKWIRKUNGEN 276
6.8.1 FESTDREHZAHLANTRIEBE 276
6.8.2 STELLER (SANFTANLAUFGERAET) 277
6.8.3 LZ-UMRICHTER 277
6.8.3.1 AC-UND DC-DROSSEL 278
6.8.3.2 NETZ-PULSSTROMRICHTER IM EINGANG (NETZFREUNDLICHER
EINGANGSSTROMRICHTER) . 279
6.8.3.3 AKTIVE NETZFILTER 282
6.8.3.4 NETZRUECKWIRKUNGEN IM VERGLEICH 283
6.8.5 NETZSTROM BEIM ANLAUF 284
6.8.6 STROM IM NEUTRALLEITER 287
6.9 CHECKLISTE FUER DREHSTROMANTRIEB 290
VERNETZUNG, EMV UND ENERGIEEINSPARUNG 291
7.1 ANTRIEBSVERNETZUNG (KOMMUNIKATION) 291
7.1.1 PRODUKTIONSFAKTOR INFORMATION 291
7.1.2 NEUE SICHTWEISE: VERTEILTE INTELLIGENZ 291
7.1.3 FERTIGUNG UND PROZESS 292
7.1.4 KOMMUNIKATIONSSYSTEME 292
7.1.5 DATEN IM FELDBUSSYSTEM 293
7.1.6 FELDBUSTEILNEHMER 294
7.1.7 ZUGRIFFSVERFAHREN 294
7.1.8 TOPOLOGIE 295
7.1.9 SYNCHRONISIERUNG VON BUSTEILNEHMERN 295
7.1.10 KOMMUNIKATIONSSYSTEME 296
7.1.11 VORTEILE DER ANTRIEBSVERNETZUNG 300
7.2 INDUSTRIESYSTEME 300
INHALTSVERZEICHNIS 11
7.2.1 BETRIEB AM LT-SYSTEIRI (KEINE UNTERBRECHUNG) 300
7.3 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT (EMV) 303
7.3.1 EMV 303
7.3.2 NORMEN 304
7.3.3 ANSCHLUSS VON GERAETEN 305
7.4 ENERGIEEINSPARUNG 310
7.4.1 MOEGLICHKEITEN 310
7.4.2 STOFFMENGENREGELUNG 311
7.4.3 FOERDERSYSTEM 312
7.4.4 AMORTISATIONSZEIT 312
8 FALLBEISPIELE 315
9 GRUNDLEGENDE ABLEITUNGEN 333
9.1 ERSATZSCHALTBILDER DER ASYNCHRONMASCHINE 333
9.2 BEZOGENE GROESSEN ' 335
9.3 DREHMOMENTBERECHNUNG 335
9.4 RAUMZEIGERDARSTELLUNG 336
9.4.1 ALLGEMEINES 336
9.4.2 RAUMZEIGER BEI DER DREHFELDMASCHINE 336
9.5 FELDORIENTIERTE REGELUNG (PRINZIP) 338
9.5.1 GLEICHSTROMMASCHINE 338
9.5.2 DREHMOMENT (ALLGEMEIN) 339
9.5.3 ASYNCHRONMASCHINE 339
9.5.4 SYNCHRONMASCHINE 340
9.6 DREHMOMENTREGELUNG (ABLEITUNG) . 340
9.6.1 FELDORIENTIERTE REGELUNG DER DAM 340
9.6.2 DIREKTE SELBSTREGELUNG (DSR), DIRECT TORQUE CONTROL (DTC) DER DAM
344
9.7 GEGENUEBERSTELLUNG: ASYNCHRONMASCHINE /SYNCHRONMASCHINE 348
ANHANG 351
FORMELZEICHEN 375
ABKUERZUNGEN UND BEGRIFFE (AUSWAHL) 377
SCHALTUNGEN UND ABKUERZUNGEN 378
INSERENTENVERZEICHNIS 378
LITERATURVERZEICHNIS 379
STICHWORTVERZEICHNIS 383 |
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