Elektrische Antriebe und Bewegungssteuerungen: von der Aufgabenstellung zur praktischen Realisierung
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Berlin [u.a.]
VDE
2005
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| adam_text | PROF. (EM.) DR.-ING. HABIL DR.-ING. E. H. ROLF SCHOENFELD PROF. DR.-ING.
WILFRIED HOFMANN ELEKTRISCHE ANTRIEBE UND BEWEGUNGSSTEUERUNGEN VON DER
AUFGABENSTELLUNG ZUR PRAKTISCHEN REALISIERUNG VDE VERLAG GMBH * BERLIN *
OFFENBACH INHALT INHALT VORWORT 5 INHALT 9 FORMELN 13 1 VOM ELEKTROMOTOR
ZUM MECHATRONISCHEN SYSTEM 17 1.1 LEISTUNGSFLUSS UND SIGNALFLUSS IN
MECHATRONISCHEN SYSTEMEN 17 1.2 STEUERUNG DES ENERGIEFLUSSES,
STROMEINPRAEGUNG 21 1.3 DREHMOMENTBILDUNG IN DREHFELDMASCHINEN 25 1.4
GEFUEHRTE BEWEGUNGEN 29 1.5 DEZENTRALISATION UND VERNETZUNG INTELLIGENTER
BEWEGUNGSZELLEN ... 31 1.6 SYNERGIEN ALS QUELLE TECHNISCHER
ENTWICKLUNGEN 32 2 DER BEWEGUNGSABLAUF, EIN
ZEITKONTINUIERLICH-EREIGNISDISKRETER PROZESS 35 2.1 FUNKTIONSDIAGRAMME
UND FUNKTIONSPLAENE 35 2.2 BEWEGUNGSPROFILE, HYBRIDER FUNKTIONSPLAN 38
2.3 DREHMOMENTBILANZ DER BEWEGUNG 44 2.4 BERECHNUNG DER
GRENZBEANSPRUCHUNGEN IM VERLAUF EINES TYPISCHEN LASTSPIELS 49 3
STEUERBARE ANTRIEBE, AUSWAHL UND DIMENSIONIERUNG 51 3.1 STEUERBARE
ELEKTROANTRIEBE, WIRKPRINZIPIEN 51 3.2 BEMESSUNGSGRENZEN DER MOTOREN UND
STROMRICHTER 57 3.3 ENERGIEVERLUSTE UND ENERGIEEFFIZIENZ 59 3.4 AUSWAHL
DER GETRIEBEUEBERSETZUNG 66 3.5 DIMENSIONIERUNG EINES STELLANTRIEBS
(BEISPIEL) 73 3.6 ELEKTRISCHE, HYDRAULISCHE, PNEUMATISCHE AKTOREN IM
VERGLEICH .... 78 4 STEUERUNG DES LEISTUNGSFLUSSES 83 4.1
GLEICHSPANNUNGSPULSSTELLER 83 4.1.1 WIRKUNGSWEISE 83 4.1.2 STEUERUNG DES
LEISTUNGSFLUSSES 86 4.1.3 DYNAMIK DER STROMEINPRAEGUNG 88 4.2
SPANNUNGSPULSWECHSELRICHTER 90 4.2.1 WIRKUNGSWEISE 90 4.2.2
STROMEINPRAEGUNG 92 ELEKTRISCHE ANTRIEBE UND BEWEGUNGSSTEUERUNGEN 4.3
STROMWECHSELRICHTER 93 4.3.1 WIRKUNGSWEISE 93 4.3.2 ZWISCHENKREIS 96
4.3.3 BETRIEBSVERHALTEN 96 4.4 ENERGIERUECKSPEISUNG 97 4.5
ENERGIESPEICHERUNG IM ZWISCHENKREIS 106 4.5.1 ZWISCHENKREISKONDENSATOR
106 4.5.2 ZWISCHENKREISFILTER 113 4.6 MATRIXSTROMRICHTER 120 4.6.1
SCHALTUNGEN 120 4.6.2 BIDIREKTIONALE SCHALTER 124 4.6.3 STEUERUNG DES
MATRIXSTROMRICHTERS 125 4.7 DIMENSIONIERUNG EINES PULSWECHSELRICHTERS
(BEISPIEL) 131 4.8 INTEGRATION VON LEISTUNGS- UND SIGNALELEKTRONIK 145 5
ENERGIEWANDLUNG UND DREHMOMENTSTEUERUNG 151 5.1 RAUMZEIGERGLEICHUNGEN
DER DREHFELDMASCHINEN 151 5.1.1 DREHDURCHFLUTUNG UND FLUSS VERKETTUNG
151 5.1.2 LEISTUNG UND DREHMOMENT 155 5.2 PERMANENTMAGNETERREGTE
SYNCHRONMOTOREN 160 5.2.1 WIRKUNGSPLAN FUER SINUSSTROMEINPRAEGUNG
(PMSM-MOTOR) 160 5.2.2 ANLAUFEINES SELBSTGESTEUERTEN SYNCHRONMOTORS
(BEISPIEL) 166 5.2.3 BUERSTENLOSER GLEICHSTROMMOTOR 169 5.3
FELDORIENTIERTE REGELUNG VON ASYNCHRONMOTOREN 173 5.3.1
STAENDERSPANNUNGSEINPRAEGUNG 174 5.3.2 STAENDERSTROMEINPRAEGUNG 179 5.4
DREHMOMENTSTEUERUNG BEI STATORFLUSSORIENTIERUNG 183 5.5 DOPPELTGESPEISTE
ASYNCHRONMASCHINE - STROMRICHTERKASKADEN SCHALTUNGEN 187 5.5.1
WIRKUNGSWEISE 187 5.5.2 DYNAMISCHES VERHALTEN 191 5.6 RELUKTANZANTRIEBE
196 5.6.1 SYNCHRONER RELUKTANZMOTOR 196 5.6.2 GESCHALTETER
RELUKTANZMOTOR 198 6 KONSTRUKTIVE INTEGRATION DER AKTOREN 213 6.1
INTEGRATION DER MECHANISCHEN KOMPONENTEN 214 6.2 INTEGRATION DER
ELEKTRISCHEN KOMPONENTEN 219 6.3 ROTIERENDE DIREKTANTRIEBE 221 6.3.1
TORQUEMOTOREN 221 10 INHALT 6.3.2 HOCHGESCHWINDIGKEITSMOTOREN 224 6.4
LINEARE DIREKTANTRIEBE 229 6.5 KOMBINATIONSANTRIEBE 232 7 DREHZAHL UND
LAGEREGELUNG DER EINZELBEWEGUNG 245 7.1 GRUNDSTRUKTUREN 245 7.1.1
KASKADENREGELUNG UND ZUSTANDSREGELUNG IM VERGLEICH 245 7.1.2
VORWAERTSKORREKTUR 252 7.1.3 KONTINUIERLICHE DREHZAHL- UND LAGEREGELUNG
(BEISPIEL) 256 7.2 ANALYSE VON SYSTEMEN 2. ORDNUNG IN DER ZUSTANDSEBENE
263 7.2.1 REGELKREIS MIT TROCKENER REIBUNG 265 7.2.2
KENNFELD-ZUSTANDSREGELUNGEN 267 7.2.3 GLEITZUSTANDSREGELUNGEN 272 7.3
DIGITALE REALISIERUNG DER REGELUNG 276 7.3.1 VERARBEITUNG ZEITDISKRETER
SIGNALE IM CONTROLLER 276 7.3.2 DIGITALE FILTER 281 7.3.3
QUASIKONTINUIERLICHE BERECHNUNG ZEITDISKRETER REGELUNGEN 285 7.3.4
STROMEINPRAEGUNG DURCH EINEN PULSSTELLER (BEISPIEL) 286 8 SENSORIK UND
SENSORLOSE TECHNIK 291 8.1 STROM- UND SPANNUNGSMESSUNG 291 8.2 LAGE- UND
DREHZAHLMESSUNG 300 8.3 BESCHLEUNIGUNGSMESSUNG 308 8.4
ANFANGSWINKEL-LAGEERKENNUNG 309 8.5 SENSORLOSE REGELUNG 310 8.5.1
REGELUNG OHNE DREHZAHLSENSOR 311 8.5.2 REGELUNG OHNE LAGESENSOR 319 9
BEWEGUNGSSTEUERUNG ELASTISCHER ANTRIEBSSTRAENGE 325 9.1 ELASTISCH
GEKOPPELTES ZWEIMASSENSYSTEM 325 9.2 GETRIEBESPIEL UND
LAGEUNEMPFINDLICHKEIT, REIBUNGSKOMPENSATION . 331 9.3 BEWEGUNGEN IN DER
EBENE UND IM RAUM 335 9.4 ZUSTANDSREGELUNGEN VON MEHRMASSENSYSTEMEN 338
9.5 LAENGSSCHWINGUNGEN IN BANDANLAGEN 342 10 INTELLIGENTE ANTRIEBE IM
SYSTEMVERBUND 351 10.1 BEWEGUNGSZELLEN 351 10.2
SELBSTINBETRIEBNAHMEFUNKTIONEN 353 10.3 SICHERHEITSFUNKTIONEN 357 10.4
BUSKOMMUNIKATION 359 11 ELEKTRISCHE ANTRIEBE UND BEWEGUNGSSTEUERUNGEN
10.5 VORBEUGENDE ZUSTANDSUEBERWACHUNG 366 11 ANTRIEBSSTRAENGE IN
MODULARISIERTEN MASCHINEN UND FAHRZEUGEN 369 11.1 MODULARISIERUNG VON
PRODUKTIONSMASCHINEN 369 11.2 DEZENTRALE ANTRIEBE VON SCHIENENFAHRZEUGEN
373 11.3 ELEKTRISCHE ANTRIEBE IN STRASSENFAHRZEUGEN 381 11.3.1 ANTRIEBE
IN HYBRIDFAHRZEUGEN 381 11.3.2 ELEKTROFAHRZEUGE 405 12 SYSTEMENTWURF 409
12.1 SYSTEMBESCHREIBUNG MIT LEISTUNGSFLUSSDIAGRAMMEN 411 12.2
MASCHINENANALYSE - GRUNDLAGE DES SYSTEMENTWURFS 419 12.3 GERAETEENTWURF
UND SYSTEMENTWURF 419 12.4 GUETEBEWERTUNG FUER BEWEGUNGSSYSTEME UND
GESTEUERTE BEWEGUNGS- ABLAEUFE 420 LITERATUR 425 STICHWORTVERZEICHNIS 451
12
|
| adam_txt |
PROF. (EM.) DR.-ING. HABIL DR.-ING. E. H. ROLF SCHOENFELD PROF. DR.-ING.
WILFRIED HOFMANN ELEKTRISCHE ANTRIEBE UND BEWEGUNGSSTEUERUNGEN VON DER
AUFGABENSTELLUNG ZUR PRAKTISCHEN REALISIERUNG VDE VERLAG GMBH * BERLIN *
OFFENBACH INHALT INHALT VORWORT 5 INHALT 9 FORMELN 13 1 VOM ELEKTROMOTOR
ZUM MECHATRONISCHEN SYSTEM 17 1.1 LEISTUNGSFLUSS UND SIGNALFLUSS IN
MECHATRONISCHEN SYSTEMEN 17 1.2 STEUERUNG DES ENERGIEFLUSSES,
STROMEINPRAEGUNG 21 1.3 DREHMOMENTBILDUNG IN DREHFELDMASCHINEN 25 1.4
GEFUEHRTE BEWEGUNGEN 29 1.5 DEZENTRALISATION UND VERNETZUNG INTELLIGENTER
BEWEGUNGSZELLEN . 31 1.6 SYNERGIEN ALS QUELLE TECHNISCHER
ENTWICKLUNGEN 32 2 DER BEWEGUNGSABLAUF, EIN
ZEITKONTINUIERLICH-EREIGNISDISKRETER PROZESS 35 2.1 FUNKTIONSDIAGRAMME
UND FUNKTIONSPLAENE 35 2.2 BEWEGUNGSPROFILE, HYBRIDER FUNKTIONSPLAN 38
2.3 DREHMOMENTBILANZ DER BEWEGUNG 44 2.4 BERECHNUNG DER
GRENZBEANSPRUCHUNGEN IM VERLAUF EINES TYPISCHEN LASTSPIELS 49 3
STEUERBARE ANTRIEBE, AUSWAHL UND DIMENSIONIERUNG 51 3.1 STEUERBARE
ELEKTROANTRIEBE, WIRKPRINZIPIEN 51 3.2 BEMESSUNGSGRENZEN DER MOTOREN UND
STROMRICHTER 57 3.3 ENERGIEVERLUSTE UND ENERGIEEFFIZIENZ 59 3.4 AUSWAHL
DER GETRIEBEUEBERSETZUNG 66 3.5 DIMENSIONIERUNG EINES STELLANTRIEBS
(BEISPIEL) 73 3.6 ELEKTRISCHE, HYDRAULISCHE, PNEUMATISCHE AKTOREN IM
VERGLEICH . 78 4 STEUERUNG DES LEISTUNGSFLUSSES 83 4.1
GLEICHSPANNUNGSPULSSTELLER 83 4.1.1 WIRKUNGSWEISE 83 4.1.2 STEUERUNG DES
LEISTUNGSFLUSSES 86 4.1.3 DYNAMIK DER STROMEINPRAEGUNG 88 4.2
SPANNUNGSPULSWECHSELRICHTER 90 4.2.1 WIRKUNGSWEISE 90 4.2.2
STROMEINPRAEGUNG 92 ELEKTRISCHE ANTRIEBE UND BEWEGUNGSSTEUERUNGEN 4.3
STROMWECHSELRICHTER 93 4.3.1 WIRKUNGSWEISE 93 4.3.2 ZWISCHENKREIS 96
4.3.3 BETRIEBSVERHALTEN 96 4.4 ENERGIERUECKSPEISUNG 97 4.5
ENERGIESPEICHERUNG IM ZWISCHENKREIS 106 4.5.1 ZWISCHENKREISKONDENSATOR
106 4.5.2 ZWISCHENKREISFILTER 113 4.6 MATRIXSTROMRICHTER 120 4.6.1
SCHALTUNGEN 120 4.6.2 BIDIREKTIONALE SCHALTER 124 4.6.3 STEUERUNG DES
MATRIXSTROMRICHTERS 125 4.7 DIMENSIONIERUNG EINES PULSWECHSELRICHTERS
(BEISPIEL) 131 4.8 INTEGRATION VON LEISTUNGS- UND SIGNALELEKTRONIK 145 5
ENERGIEWANDLUNG UND DREHMOMENTSTEUERUNG 151 5.1 RAUMZEIGERGLEICHUNGEN
DER DREHFELDMASCHINEN 151 5.1.1 DREHDURCHFLUTUNG UND FLUSS VERKETTUNG
151 5.1.2 LEISTUNG UND DREHMOMENT 155 5.2 PERMANENTMAGNETERREGTE
SYNCHRONMOTOREN 160 5.2.1 WIRKUNGSPLAN FUER SINUSSTROMEINPRAEGUNG
(PMSM-MOTOR) 160 5.2.2 ANLAUFEINES SELBSTGESTEUERTEN SYNCHRONMOTORS
(BEISPIEL) 166 5.2.3 BUERSTENLOSER GLEICHSTROMMOTOR 169 5.3
FELDORIENTIERTE REGELUNG VON ASYNCHRONMOTOREN 173 5.3.1
STAENDERSPANNUNGSEINPRAEGUNG 174 5.3.2 STAENDERSTROMEINPRAEGUNG 179 5.4
DREHMOMENTSTEUERUNG BEI STATORFLUSSORIENTIERUNG 183 5.5 DOPPELTGESPEISTE
ASYNCHRONMASCHINE - STROMRICHTERKASKADEN SCHALTUNGEN 187 5.5.1
WIRKUNGSWEISE 187 5.5.2 DYNAMISCHES VERHALTEN 191 5.6 RELUKTANZANTRIEBE
196 5.6.1 SYNCHRONER RELUKTANZMOTOR 196 5.6.2 GESCHALTETER
RELUKTANZMOTOR 198 6 KONSTRUKTIVE INTEGRATION DER AKTOREN 213 6.1
INTEGRATION DER MECHANISCHEN KOMPONENTEN 214 6.2 INTEGRATION DER
ELEKTRISCHEN KOMPONENTEN 219 6.3 ROTIERENDE DIREKTANTRIEBE 221 6.3.1
TORQUEMOTOREN 221 10 INHALT 6.3.2 HOCHGESCHWINDIGKEITSMOTOREN 224 6.4
LINEARE DIREKTANTRIEBE 229 6.5 KOMBINATIONSANTRIEBE 232 7 DREHZAHL UND
LAGEREGELUNG DER EINZELBEWEGUNG 245 7.1 GRUNDSTRUKTUREN 245 7.1.1
KASKADENREGELUNG UND ZUSTANDSREGELUNG IM VERGLEICH 245 7.1.2
VORWAERTSKORREKTUR 252 7.1.3 KONTINUIERLICHE DREHZAHL- UND LAGEREGELUNG
(BEISPIEL) 256 7.2 ANALYSE VON SYSTEMEN 2. ORDNUNG IN DER ZUSTANDSEBENE
263 7.2.1 REGELKREIS MIT TROCKENER REIBUNG 265 7.2.2
KENNFELD-ZUSTANDSREGELUNGEN 267 7.2.3 GLEITZUSTANDSREGELUNGEN 272 7.3
DIGITALE REALISIERUNG DER REGELUNG 276 7.3.1 VERARBEITUNG ZEITDISKRETER
SIGNALE IM CONTROLLER 276 7.3.2 DIGITALE FILTER 281 7.3.3
QUASIKONTINUIERLICHE BERECHNUNG ZEITDISKRETER REGELUNGEN 285 7.3.4
STROMEINPRAEGUNG DURCH EINEN PULSSTELLER (BEISPIEL) 286 8 SENSORIK UND
SENSORLOSE TECHNIK 291 8.1 STROM- UND SPANNUNGSMESSUNG 291 8.2 LAGE- UND
DREHZAHLMESSUNG 300 8.3 BESCHLEUNIGUNGSMESSUNG 308 8.4
ANFANGSWINKEL-LAGEERKENNUNG 309 8.5 SENSORLOSE REGELUNG 310 8.5.1
REGELUNG OHNE DREHZAHLSENSOR 311 8.5.2 REGELUNG OHNE LAGESENSOR 319 9
BEWEGUNGSSTEUERUNG ELASTISCHER ANTRIEBSSTRAENGE 325 9.1 ELASTISCH
GEKOPPELTES ZWEIMASSENSYSTEM 325 9.2 GETRIEBESPIEL UND
LAGEUNEMPFINDLICHKEIT, REIBUNGSKOMPENSATION . 331 9.3 BEWEGUNGEN IN DER
EBENE UND IM RAUM 335 9.4 ZUSTANDSREGELUNGEN VON MEHRMASSENSYSTEMEN 338
9.5 LAENGSSCHWINGUNGEN IN BANDANLAGEN 342 10 INTELLIGENTE ANTRIEBE IM
SYSTEMVERBUND 351 10.1 BEWEGUNGSZELLEN 351 10.2
SELBSTINBETRIEBNAHMEFUNKTIONEN 353 10.3 SICHERHEITSFUNKTIONEN 357 10.4
BUSKOMMUNIKATION 359 11 ELEKTRISCHE ANTRIEBE UND BEWEGUNGSSTEUERUNGEN
10.5 VORBEUGENDE ZUSTANDSUEBERWACHUNG 366 11 ANTRIEBSSTRAENGE IN
MODULARISIERTEN MASCHINEN UND FAHRZEUGEN 369 11.1 MODULARISIERUNG VON
PRODUKTIONSMASCHINEN 369 11.2 DEZENTRALE ANTRIEBE VON SCHIENENFAHRZEUGEN
373 11.3 ELEKTRISCHE ANTRIEBE IN STRASSENFAHRZEUGEN 381 11.3.1 ANTRIEBE
IN HYBRIDFAHRZEUGEN 381 11.3.2 ELEKTROFAHRZEUGE 405 12 SYSTEMENTWURF 409
12.1 SYSTEMBESCHREIBUNG MIT LEISTUNGSFLUSSDIAGRAMMEN 411 12.2
MASCHINENANALYSE - GRUNDLAGE DES SYSTEMENTWURFS 419 12.3 GERAETEENTWURF
UND SYSTEMENTWURF 419 12.4 GUETEBEWERTUNG FUER BEWEGUNGSSYSTEME UND
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