Das 1 x 1 der Antriebsauslegung: ein Wegweiser zur Antriebstechnik und Komponentenauswahl
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
---|---|
Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Berlin ; Offenbach
VDE Verlag GmbH
[2020]
|
Ausgabe: | 3., neu bearbeitete Auflage |
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | 291 Seiten Illustrationen, Diagramme |
ISBN: | 9783800730087 3800730081 |
Internformat
MARC
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245 | 1 | 0 | |a Das 1 x 1 der Antriebsauslegung |b ein Wegweiser zur Antriebstechnik und Komponentenauswahl |c Friedrich Wilhelm Garbrecht |
246 | 1 | 3 | |a Das Einmaleins der Antriebsauslegung |
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VORWORT
................................................................................................................................
5
1
EINLEITUNG
...........................................................................................................
13
2
PROJEKTIEREN
VON
ANTRIEBEN
..............................................................................
17
2.1
AUSWAHL
DES
PASSENDEN
ANTRIEBS
FUER
DIE
ANWENDUNG
........................................
17
2.2
BESTIMMUNG
DER
OPTIMALEN
BAUGROESSE
DES
GEWAEHLTEN
MOTORTYPS
.......................
17
2.3
MOTORSCHUTZ
..........................................................................................................
19
3
ANTRIEBSELEKTRONIK
............................................................................................
21
3.1
ENDSTUFE
................................................................................................................
21
3.2
MODULATIONSVERFAHREN
..........................................................................................
22
3.2.1
UNTERSCHWINGUNGSVERFAHREN
...............................................................................
22
3.2.2
RAUMZEIGERMODULATION
........................................................................................
24
3.3
VERLUSTE
IN
DER
LEISTUNGSELEKTRONIK
......................................................................
28
3.3.1
VERLUSTE
BEIM
EINSATZ
VON
FREQUENZUMRICHTERN
UND
INSTALLATIONSHINWEISE
FUER
DEN
ANWENDER
................................................................................................
32
3.3.2
QUANTIFIZIERUNG
DER
SCHALTVERLUSTE
IN
FREQUENZUMRICHTERN
...............................
34
4
REGELUNG
ELEKTRISCHER
MASCHINEN
.....................................................................
39
4.1
REGELUNG
DES
GLEICHSTROMOTORS.............................................................................
42
4.2
FELDORIENTIERTE
REGELUNG
DER
ASYNCHRONMASCHINE
.............................................
43
4.3
POLRADORIENTIERTE
REGELUNG
DER
SYNCHRONMASCHINE
...........................................
49
5
SENSOREN
FUER
DIE
ANTRIEBSTECHNIK
.....................................................................
53
5.1
DREHZAHLMESSUNG
.................................................................................................
53
5.2
POSITIONSMESSUNGEN
.............................................................................................
53
5.2.1
AUFBAU
INKREMENTALER
POSITIONSGEBER
MIT
IMPULSFOERMIGEM
AUSGANG
...............
54
5.2.1.1
RECHTSLAUF-/LINKSLAUF-ERKENNUNG
BEI
EINFACHAUSWERTUNG
..................................
56
5.2.1.2
VIERFACHAUSWERTUNG
DER
GEBERAUSGANGSSIGNALE
...................................................
57
5.2.1.3
RECHTSLAUF-/LINKSLAUF-ERKENNUNG
BEI
VIERFACHAUSWERTUNG
................................
57
5.2.2
AUFBAU
INKREMENTALER
POSITIONSGEBER
MIT
SIN/COS-AUSGANG
.............................
60
5.2.2.1
AUSWERTUNG
UEBER
DIE
ARCTAN-FUNKTION
.................................................................
60
5.2.3
RESOLVER
................................................................................................................
62
5.2.3.1
AUSWERTUNG
UEBER
DIE
ARCTAN-FUNKTION
.................................................................
64
5.2.3.2
AUSWERTUNG
UEBER
EINEN
GESCHLOSSENEN
REGELKREIS
..............................................
64
5.2.4
ABSOLUTWERTGEBER
................................................................................................
66
5.3
VERGLEICH
VON
POSITIONSGEBERN
.............................................................................
69
6
MOTOREN
..............................................................................................................
71
6.1
ASYNCHRONMOTOR
....................................................................................................
71
6.1.1
DS-NORMMOTOR
......................................................................................................
73
6.1.1.1
BETRIEB
EINES
DS-NORMMOTOR
MIT
FELDSCHWAECHUNG
............................................
79
6.1.2
SERVO-ASYNCHRONMOTOR
.........................................................................................
81
6.2
SYNCHRONMOTOREN
..................................................................................................
82
6.2.1
SYNCHRONMOTOREN
MIT
DAEMPFERKAEFIG
..................................................................
84
6.2.2
SERVO-
SYNCHRONMOTOREN
.......................................................................................
85
6.2.3
KENNGROESSENVERGLEICH
ZWISCHEN
SERVO-ASYNCHRONMOTOR
UND
SERVO-SYNCHRONMOTOR
..................................................................................
87
6.3
TORQUEMOTOREN
......................................................................................................
88
6.4
LINEARMOTOREN
.......................................................................................................
89
7
GETRIEBE
................................................................................................................
91
7.1
KRAFTSCHLUESSIGE
GETRIEBE
........................................................................................
91
7.2
FORMSCHLUESSIGE
GETRIEBE
.......................................................................................
92
7.2.1
KETTEN-
UND
ZAHNRIEMENTRIEBE
.............................................................................
92
7.2.2
ZAHNRADGETRIEBE
....................................................................................................
92
7.2.2.1
EINSTUFIGES
STIRNRADGETRIEBE
...................................................................................
92
T.
2.2.2
ZWEISTUFIGES
STIRNRADGETRIEBE
...............................................................................
93
1.2.23
WINKELGETRIEBE
........................................................................................................94
7.2.2.4
SCHNECKENGETRIEBE
.................................................................................................
94
7.2.2.5
PLANETENGETRIEBE
.....................................................................................................
95
7.2.2.5.1
AUSWAHLKRITERIEN
VON
PLANETENGETRIEBEN
..............................................................
96
7.3
AUSWAHLKRITERIEN
VON
GETRIEBEMOTOREN
...............................................................
98
8
KRITERIEN
FUER
DIE
ZUSAMMENSCHALTUNG
VON
ANTRIEBSREGLER,
MOTOR,
GEBER
UND
GETRIEBE
..........................................................................................
101
8.1
GEREGELTE
MEHRACHSANTRIEBE
.................................................................................
103
8.1.1
MASTER-
SLAVE-
SYSTEM
...........................................................................................
103
8.1.2
VORGABE
VON
VORAUSBERECHNETEN
BAHNKURVEN
FUER
ALLE
ACHSEN
.........................
105
9
9
GRUNDLAGEN
DER
KINEMATIK
.............................................................................
107
9.1
IV-DIAGRAMME
......................................................................................................
108
9.1.1
V,T-DIAGRAMM
MIT
LINEAREM
VERLAUF
DER
GESCHWINDIGKEIT
BEIM
BESCHLEUNIGEN
UND
ABBREMSEN
.................................................................
108
9.1.2
P,T-DIAGRAMM
MIT
SIN
2
-FOERMIGEM
VERLAUF
DER
GESCHWINDIGKEIT
BEIM
BESCHLEUNIGEN
UND
BEIM
BREMSEN
............................................................
111
9.1.3
P,T-DIAGRAMM
MIT
LINEAR/PARABOLISCHEM
VERLAUF
DER
GESCHWINDIGKEIT
BEIM
BESCHLEUNIGEN
UND
ABBREMSEN
.................................................................
115
9.1.4
ANWENDERSPEZIFISCHE
FORDERUNGEN
AN
P,T-DIAGRAMME
.....................................
119
9.1.4.1
V,T-DIAGRAMM
MIT
LINEAREM
VERLAUF
DER
GESCHWINDIGKEIT
FUER
ZEITOPTIMALES
POSITIONIEREN
..........................................
119
9.1.4.2
V,T-DIAGRAMM
MIT
LINEAR/PARABOLISCHEM
VERLAUF
DER
GESCHWINDIGKEIT
FUER
ZEITOPTIMALES
POSITIONIEREN
........................................................................
120
8
9.1.4.3
TV-DIAGRAMM
MIT
LINEAREM
VERLAUF
DER
GESCHWINDIGKEIT
FUER
EINEN
VERLAUF
MIT
VORGEGEBENEM
WEG,
VORGEGEBENER
ZEIT
UND
VORGEGEBENER
BESCHLEUNIGUNG
UND
VERZOEGERUNG
..................................................................
123
9.2
S,V-
DIAGRAMM
...................................................................................................
125
9.3
WAHL
DER
BESCHLEUNIGUNG
UND
VERZOEGERUNG
..................................................
127
9.3.1
MAXIMAL
ZULAESSIGE
BESCHLEUNIGUNG
EINES
FOERDERBANDS
MIT
EINEM
UNBEFESTIGTEN
GEGENSTAND
.............................................................
127
9.3.2
ZUSAMMENHANG
ZWISCHEN
BESCHLEUNIGUNG
UND
KIPPGRENZE
........................
128
9.3.3
EINFLUSS
DER
BESCHLEUNIGUNG
AUF
DIE
FLUESSIGKEITSHOEHE
IN
EINEM
GEFAESS
.......
129
9.3.4
AUSSCHLAG
DER
LAST
AN
EINEM
KRAN
BEI
BESCHLEUNIGUNG
...................................
131
9.3.5
BEZIEHUNG
ZWISCHEN
MAXIMALBESCHLEUNIGUNG
UND
VORTRIEBSKRAFT
................
132
10
GRUNDLAGEN
DER
KINETIK
....................................................................................
135
10.1
ABLEITUNG
DES
REDUZIERTEN
MASSENTRAEGHEITSMOMENTS
.....................................
137
10.2
ANTRIEBSMOMENT
UND
ANTRIEBSLEISTUNG
...........................................................
138
10.3
EFFEKTIVE
DREHMOMENTE
VON
MOTOREN
.............................................................
140
10.3.1
EFFEKTIVES
DREHMOMENT
VON
EIGENBELUEFTETEN
DREHSTROMNORMMOTOREN
............
141
11
DEFINITION
VON
MASSENTRAEGHEITSMOMENTEN
.....................................................
143
11.1
MASSENTRAEGHEITSMOMENT
EINER
EINZELMASSE
..................................................
144
11.2
MASSENTRAEGHEITSMOMENT
EINES
DUENNWANDIGEN
HOHLZYLINDERS
.......................
145
11.3
MASSENTRAEGHEITSMOMENT
EINES
ZYLINDERS
MIT
VOLLKREISQUERSCHNITT
..............
146
11.4
MASSENTRAEGHEITSMOMENT
EINES
DICKWANDIGEN
HOHLZYLINDERS
........................
147
11.5
MASSENTRAEGHEITSMOMENTE
VON
DUENNEN,
LANGEN
STAEBEN
.................................
148
11.5.1
DREHPUNKT
IM
SCHWERPUNKT
............................................................................
148
11.5.2
DREHPUNKT
AM
STABENDE
..................................................................................
149
11.6
MASSENTRAEGHEITSMOMENT
EINER
RECHTECKSCHEIBE
MIT
DEM
DREHPUNKT
IM
SCHWERPUNKT
..............................................................................................
150
11.7
MASSENTRAEGHEITSMOMENT
EINER
MASSIVEN
KUGEL
MIT
DER
DREHACHSE
DURCH
DEN
SCHWERPUNKT
.....................................................................................
151
11.8
MASSENTRAEGHEITSMOMENT
EINER
DUENNWANDIGEN
KUGELSCHALE
MIT
DER
DREHACHSE
DURCH
DEN
SCHWERPUNKT
...................................................
152
11.9
STEINER
*
SCHER
SATZ
............................................................................................
153
12
BERECHNUNGSBEISPIELE
FUER
MASSENTRAEGHEITSMOMENTE
VON
TECHNISCH
HAEUFIG
VERWENDETEN
ROTATIONSKOERPERN
............................................................
155
12.1
LAUFRAD
AUS
VOLLMATERIAL
..................................................................................
155
12.2
LAUFRAD
MIT
MINIMALEM
GEWICHT
....................................................................
157
13
REIBUNG
...............................................................................................................
159
13.1
COULOMB
*
SCHE
ODER
TROCKENE
REIBUNG
.............................................................
159
13.2
ROLLREIBUNG
..........................................................................................................
161
13.3
REIBUNG
IN
GEWINDESPINDELN
...........................................................................
164
9
14
AUSLEGUNG
DER
ANTRIEBE
....................................................................................
167
14.1
FAHRANTRIEB
.......................................................................................................
167
14.1.1
FAHRANTRIEBSAUSLEGUNG
UEBER
MOMENTENGLEICHGEWICHT
...................................
176
14.1.1.1
BESCHLEUNIGUNGSVORGANG
BEIM
LASTHEBEN
......................................................
177
14.1.1.2
VERZOEGERUNGSVORGANG
BEIM
LASTHEBEN
............................................................
179
14.1.1.3
LASTHEBEN
MIT
KONSTANTER
GESCHWINDIGKEIT
.....................................................
180
14.1.1.4
BESCHLEUNIGUNGSVORGANG
BEIM
LASTSENKEN
........................................................
181
14.1.1.5
VERZOEGERUNGSVORGANG
BEIM
LASTSENKEN
..........................................................
182
14.1.1.6
LASTSENKEN
MIT
KONSTANTER
GESCHWINDIGKEIT
...................................................
183
14.2
SPINDELANTRIEB
..................................................................................................
184
14.3
DREHTISCHANTRIEB
...............................................................................................
193
14.4
KURBELTRIEB
.......................................................................................................
202
14.5
WICKELANTRIEB
........................................................................................................
207
14.6
ANTRIEBE
IN
DER
VERFAHRENSTECHNIK
UND
UMWELTTECHNIK
...................................
215
15
WAHL
VON
MOTOR,
ZWISCHENKREISKONDENSATOR
UND
BREMSWIDERSTAND
.......
217
15.1
RECHENSCHEMA
ZUR
MANUELLEN
BERECHNUNG
VON
ANTRIEBEN
.............................
218
15.2
DEMOPROGRAMM
ZUR
MOTORAUSWAHL
.................................................................
222
15.2.1
PROGRAMMBESCHREIBUNG
..................................................................................
222
15.3
AUSLEGUNG
EINER
KONDENSATORBATTERIE
.............................................................
226
15.4
AUSLEGUNG
EINES
BREMSWIDERSTANDS
.................................................................
227
ANHANG
................................................................................................................................
231
1
GLEICHUNGEN
........................................................................................................
231
1.1
PHYSIKALISCHE
GRUNDGLEICHUNGEN
........................................................................
231
1.1.1
WICHTIGE
DEFINITIONEN,
UMRECHNUNGEN
UND
KONSTANTEN
..............................
232
1.2
ALLGEMEINE
GLEICHUNGEN
FUER
DIE
BERECHNUNG
DER
ANTRIEBSLEISTUNG
..............
232
1.3
ALLGEMEINE
GLEICHUNGEN
ZUR
BERECHNUNG
VON
ANTRIEBSMOMENTEN
..............
233
1.4
ARBEIT
................................................................................................................
233
1.5
ANTRIEBSLEISTUNG
FUER
METALLBEARBEITUNGSMASCHINEN
.......................................
235
1.5.1
SPEZIFISCHE
SCHNITTKRAEFTE
VERSCHIEDENER
METALLE
............................................
236
1.6
ANTRIEBSLEISTUNG
IN
DER
VERFAHRENSTECHNIK
.....................................................
238
1.7
REIBUNG
.............................................................................................................
239
1.8
EFFEKTIVES
MOMENT
...........................................................................................
240
1.9
MASSENTRAEGHEITSMOMENTE
VON
KOERPERN
.............................................................
241
1.10
TRAEGHEITSMOMENTE
VON
ANWENDUNGEN
............................................................
242
2
V,T-DIAGRAMME
...................................................................................................
246
2.1
IV-DIAGRAMM
MIT
LINEAREM
VERLAUF
DER
GESCHWINDIGKEIT
BEIM
BESCHLEUNIGEN
UND
VERZOEGERN
...............................................................
246
2.2
V,T-DIAGRAMM
FUER
MINIMALES
MOMENT
............................................................
247
2.3
P,T-DIAGRAMM
MIT
SIN
2
-FOERMIGEM
VERLAUF
DER
GESCHWINDIGKEIT
BEIM
BESCHLEUNIGEN
UND
VERZOEGERN
...............................................................
247
10
3
WIRKUNGSGRADE,
REIBWERTE
UND
DICHTE
.......................................................... 248
3.1
WIRKUNGSGRADE
VON
UEBERTRAGUNGSELEMENTEN
.................................................
248
3.2
REIBWERTE..........................................................................................................
248
3.2.1
REIB
WERTE
FUER
LAGERREIBUNG
............................................................................
248
3.2.2
REIBWERTE
FUER
SPINDELN
...................................................................................
248
3.2.3
BEIWERTE
FUER
SPURKRANZ-UND
SEITENREIBUNG
..................................................
249
3.2.4
REIBWERTE
VERSCHIEDENER
WERKSTOFFPAARUNGEN
...............................................
249
3.2.5
HEBELARM
DER
ROLLREIBUNG
FUER
VERSCHIEDENE
WERKSTOFFPAARUNGEN
................
249
3.3
DICHTE
P
VERSCHIEDENER
STOFFE
.........................................................................
250
3.4
QUERKRAEFTE
........................................................................................................
250
4
MOTORLISTEN
........................................................................................................
251
4.1
ASYNCHRONDREHSTROMMOTOR
FUER
NETZBETRIEB
..................................................
252
4.1.1
VIERPOLIGE
IE2-DREHSTROMMOTOREN
MH,
50
HZ
BEMESSUNGSDATEN
0,75
KW...
45
KW
...............................................................
252
4.2
ASYNCHRONDREHSTROMMOTOR
FUER
INVERTERBETRIEB
.............................................
254
4.2.1
VIERPOLIGE
IE
1
-DREHSTROMMOTOREN
MD,
50
HZ
BEMESSUNGSDATEN
0,12
KW...
22
KW
...............................................................
254
4.3
SERVO-ASYNCHRONMOTOR
-
BEMESSUNGSDATEN
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V,
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.................................................
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4.4
SERVO-SYNCHRONMOTOR
-
BEMESSUNGSDATEN
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SELBSTBELUEFTET
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274
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LITERATUR
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287
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