Elektromagnete: Grundlagen, Berechnung, Entwurf und Anwendung
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Springer Vieweg
[2017]
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| Ausgabe: | 5. Auflage |
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| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XIII, 436 Seiten Illustrationen, Diagramme |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 E IN LEITU N G 1
1.1
ALLGEMEINES.
1
1.2 HISTORISCHE ENTWICKLUNG DER
ELEKTROMAGNETE. 3
1.3
DEFINITIONEN.
9
1.4 GRUNDAUFBAU VON ELEKTROMAGNETEN UND ELEKTROMAGNETISCHEN ANTRIEBS
ELEMENTEN
.
10
1.5 ENTWURFSPROZESS FUER ELEKTROMAGNETISCHE A N TRIE B E
. 11
1.6 Q U E LLE N
.
12
2 G RU N D G ESETZE D ES M AGN ETISCH EN F ELDES 17
2.1 DAS STATIONAERE MAGNETFELD
.
17
2.1.1 GRUNDGESETZE UND
GRUNDGROESSEN. 17
2.1.2 MAGNETISCHE FELDSTAERKE UND FLUSSDICHTE IN MAGNETISCH INHOMO
GENEN FELDGEBIETEN
.
21
2.1.3 GRUNDLAGEN ZUR BERECHNUNG EINFACHER MAGNETISCHER KREISE . 22
2.1.4 INTEGRALPARAMETER DES MAGNETISCHEN FELDES
.
25
2.2 GRUNDGESETZE DES QUASISTATIONAEREN ELEKTROMAGNETISCHEN FELDES
.
29
2.2.1 DAS INDUKTIONSGESETZ
.
29
2.2.2 WIRBELSTROEME UND FELDVERDRAENGUNG
. 32
2.3 DAS SYSTEM DER MAXWELLSCHEN G
LEICHUNGEN. 34
2.4 EIGENSCHAFTEN MAGNETISCHER WERKSTOFFE
.
35
2.4.1 EINTEILUNG MAGNETISCHER
WERKSTOFFE. 35
2.4.2 DIE
GEFUEGESTRUKTUR.
37
2.4.3 MAGNETISCHE ANISOTROPIEN,
MAGNETOSTRIKTION. 39
2.4.4 DIE MAGNETISIERUNGSKURVE
.
40
2.4.5 BEEINFLUSSUNG DER EIGENSCHAFTEN WEICHMAGNETISCHER WERKSTOFFE . 42
2.4.6 MAGNETISCH HALBHARTE
WERKSTOFFE. 48
2.4.7 EIGENSCHAFTEN HART MAGNETISCHER W
ERKSTOFFE. 48
2.4.8 KUNSTSTOFFGEBUNDENE D AUERM
AGNETE. 51
2.5 Q U E LLE N
.
53
3 M A G N ETK RA FT UND E NERGIE 55
3.1
ALLGEMEINES.
55
3.2 DER GLEICHSTROMMAGNET ALS STATIONAERER ENERGIEWANDLER
.
56
3.2.1 STATIONAERE
BETRIEBSZUSTAENDE.
56
3.2.2 DIE ELEKTRISCHE
GRUNDSTRUKTUR.
56
3.2.3 DIE MAGNETISCHE GRUNDSTRUKTUR DES NEUTRALEN MAGNETKREISES . . 58
3.2.4 DIE MAGNETISCHE GRUNDSTRUKTUR POLARISIERTER ELEKTROMAGNETE . . 61
3.2.5 ENERGETISCHE KENNZIFFERN ZUR BEWERTUNG DER STATIONAEREN ENER
GIEWANDLUNG
.
64
3.2.6 DER GESAMTWIRKUNGSGRAD VON
ELEKTROMAGNETEN. 67
3.3 ELEKTROMAGNETE ALS DYNAMISCHE
ENERGIEWANDLER. 67
3.3.1 DIE DYNAMISCHE
ENERGIEWANDLUNG. 67
3.3.2 DER NEUTRALE
ELEKTROMAGNET.
68
3.3.3 ENERGETISCHE KENNZIFFERN ZUR BEWERTUNG DER DYNAMISCHEN ENER
GIEWANDLUNG
.
69
3.4 M
AGNETKRAFTBERECHNUNG.
71
3.4.1 KRAFTWIRKUNG IM MAGNETISCHEN F E L D
. 71
3.4.2 BERECHNUNG DER MAGNETKRAFT AUS DEM T-I-KENNLINIENFELD . 75
3.4.3 ENERGIE- UND KRAFTBERECHNUNG MIT MAGNETISCHEN NETZWERKEN . . 77
3.4.4 MAGNETKRAFT UND MAXWELLSCHEN
SPANNUNGEN. 80
3.5
MAGNETKRAFTKENNLINIEN.
81
3.5.1 MAGNETKRAFT-HUB- UND MAGNETKRAFT-STROM-KENNLINIEN
.
81
3.5.2 BEEINFLUSSUNG DER
MAGNETKRAFT-HUB-KENNLINIE. 83
3.5.3 CHARAKTERISTISCHE ANKER-ANKERGEGENSTUECK-SYSTEME
.
85
3.5.4 UNTERSUCHUNGEN AN TOPFMAGNETEN MIT KENNLINIENBEEINFLUSSUNG . 86
3.5.5 ANALYSE UND SYNTHESE DER KENNLINIENBEEINFLUSSUNG
.
91
3.6 WECHSELSTROMMAGNETE
.
95
3.7 Q U E LLE N
.
103
4 B ERECH N U N G D ES M A G N ETISCH EN F ELDES VON E LEK TRO M A G N
ETEN 105
4.1 UEBERBLICK UEBER DIE BERECHNUNGSVERFAHREN
.
105
4.2 MAGNETKREISBERECHNUNG MIT NETZWERKMETHODEN
.
108
4.3 MAGNETKREISBERECHNUNG MIT HILFE DER
FINITE-ELEMENTE-METHODE.113
4.3.1 GRUNDGLEICHUNGEN
.
113
4.3.2
DATENVORBEREITUNG.
120
4.3.3
DATENAUSWERTUNG.
125
4.3.4 ADAPTIVE F E M
.
129
4.4 POLARISIERTE MAGNETKREISE
.
132
4.5 Q U E LLE N
.
135
5 D AS D Y N A M ISCH E V ERH ALTEN VON E LEK TRO M A G N ETEN 139
5.1
ALLGEMEINES.139
5.2 DAS DYNAMISCHE VERHALTEN VON GLEICHSTROMMAGNETEN
.
141
5.2.1 THEORETISCHE GRUNDLAGEN
.
141
5.2.2 NAEHERUNGSMETHODEN ZUR BERECHNUNG DES DYNAMISCHEN VERHAL
TENS VON GLEICHSTROMMAGNETEN
.
147
5.2.3 NUMERISCHE BERECHNUNG DES DYNAMISCHEN VERHALTENS
.
158
5.2.4 EINFLUSS DER WIRBELSTROEME AUF DAS DYNAMISCHE
VERHALTEN.164
5.2.5 BEEINFLUSSUNG DES DYNAMISCHEN VERHALTENS VON GLEICHSTROMMA
GNETEN IN OFFENER STEUERKETTE MITTELS ELEKTRONISCHER SCHALTUNGEN . 174
5.2.6 EINTEILUNG DER ELEKTRO-MAGNETO-MECHANISCHEN ANTRIEBE BEZUEGLICH
IHRER DYNAMISCHEN EIGENSCHAFTEN
.
182
5.2.7 GLEICHSTROMMAGNETE ALS STELLELEMENTE IN POSITIONIERANTRIEBEN . .
184
5.3 DYNAMISCHES VERHALTEN VON WECHSELSTROMMAGNETEN
.
196
5.3.1
GRUNDGLEICHUNGEN.
196
5.3.2 BERECHNUNG DER
SCHALTZEITEN.
197
5.3.3 DYNAMISCHES KENNLINIENFELD VON WECHSELSTROMMAGNETEN
.
200
5.4 Q U E LLE N
.201
6 E RW AERM UNG VON A N TRIEB EN 205
6.1
ALLGEMEINES.205
6.2 GRUNDLAGEN DER WAERMEUEBERTRAGUNG
.206
6.2.1
WAERMELEITUNG.207
6.2.2 WAERMEUEBERTRAGUNG DURCH K ONVEKTION
.
211
6.2.3 WAERMEABGABE DURCH
STRAHLUNG. 212
6.3 ERWAERMUNG VON
GLEICHSTROMMAGNETEN.
215
6.3.1
TEMPERATURBEGRIFFE.215
6.3.2 SPULENERWAERMUNG UNTER IDEALEN BEDINGUNGEN
.
215
6.3.3 BERECHNUNG DER SPULENTEMPERATUR BEI BERUECKSICHTIGUNG DER THER
MISCH BEDINGTEN LEISTUNGSAENDERUNG
.
217
6.3.4 TEMPERATURVERHALTEN BEI UNTERSCHIEDLICHEN BETRIEBSARTEN . 219
6.3.5 TEMPERATURVERTEILUNG UEBER DEM HAUPTSCHNITT EINES TOPFMAGNETEN224
6.4
BETRIEBSZUVERLAESSIGKEIT.227
6.5 Q U E LLE N
.
230
7 E LEK TRO M A G N ETISCH E S CH RITTM O TO REN 231
7.1 DAS WESEN ELEKTROMAGNETISCHER SCHRITTM OTOREN
.
231
7.2 KONSTRUKTIVER AUFBAU UND WIRKUNGSWEISE
.
236
7.2.1 BESONDERHEITEN ELEKTROMAGNETISCHER SCHRITTMOTOREN
.
236
7.2.2
RELUKTANZSCHRITTMOTOREN.238
7.2.3
WECHSELPOLSCHRITTMOTOREN.241
7.2.4 H YBRIDSCHRITTM
OTOREN.245
7.3 DYNAMISCHE EIGENSCHAFTEN VON S CHRITTM OTOREN
.
252
7.3.1
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN.252
7.3.2
SCHRITTMOTORCHARAKTERISTIK.258
7.3.3 ELEKTRONISCHE
SCHRITTTEILUNG.259
7.4 DIE ANSTEUERUNG VON SCHRITTMOTOREN
.
262
7.4.1 AUFGABEN DER A N STEU ERU N G
.
262
7.4.2 LEISTUNGSSTELLGLIEDER FUER SCHRITTM OTOREN
.
263
7.4.3 SCHRITTMOTOREN IN REGELKREISEN
.
268
7.5 QUELLEN
.
271
8 E N TW U RF ELEK TRO M A G N ETISCH ER A N TRIE B E 275
8.1 STRUKTUR DES
ENTWURFSPROZESSES.
275
8.2 EINTEILUNGSKRITERIEN FUER MAGNETISCHE A K TO R E N
.
279
8.3 BERECHNUNG DER MAGNETHAUPTABMESSUNGEN
.
281
8.4 BESONDERHEITEN BEI DER KONSTRUKTIVEN AUSLEGUNG
.
284
8.4.1 DER EISENKREIS
.
285
8.4.2 LUFTSPALTE IM
MAGNETKREIS.
289
8.4.3 ALLGEMEINE GESTALTUNGSRICHTLINIEN
.
294
8.5 AUFBAU UND TECHNOLOGIE DER E RREGERSPULE
.
297
8.5.1
ALLGEMEINES.
297
8.5.2
FUELLFAKTOREN.
299
8.5.3 DIE BERECHNUNG DER SPULENDATEN VON GLEICHSTROMMAGNETEN . . . 301
8.5.4 SPULENKOERPER UND K ONTAKTIERUNG
.
304
8.6 Q U E LLE N
.309
9 S P EZIELLE M A G N ETK O N STRU K TIO N EN 311
9.1
HUBMAGNETE.
.313
9.2 POLARISIERTE M AG N
ETE.316
9.3
VENTILMAGNETE.318
9.3.1 SCHALT VENTILM
AGNETE.
320
9.3.2
PROPORTIONALMAGNETE.
325
9.4 D REHM
AGNETE.
329
9.5 HAFTMAGNETE
.333
9.6 ELEKTROMAGNETISCH SCHALTBARE BREMSEN UND K UPPLUNGEN
.
335
9.7 ELEKTROMAGNETISCHE R
ELAIS.
339
9.8 Q U E LLE N
.341
10 M A G N ETISCH E M IK ROAK TOREN 343
10.1 E IN FUE H RU N G
.343
10.2
AEHNLICHKEITSGESETZE.344
10.3 HERSTELLUNGSTECHNOLOGIEN MAGNETISCHER MIKROAKTOREN UND MAGNET WERK
STOFFE
.348
10.3.1 SPULENMINIATURISIERUNG
. 349
10.3.2 HERSTELLUNG VON MINIATURISIERTEN S P U LE N
.
351
10.3.3 MIKROPLANARSPULEN AUF HALBLEITERSUBSTRATEN
.
352
10.3.4 KERAMIK- UND
FOLIENSPULEN.
355
10.3.5
EISENKREIS.360
10.3.6
DAUERMAGNETMATERIALIEN.364
10.4 MIKROTECHNISCHE
FUNKTIONSGRUPPEN.
366
10.5 Q U E LLE N
.370
11 M A G N ETISCH E M ESSTECH N IK 373
11.1 MESSUNG MAGNETISCHER EIGENSCHAFTEN UND QUALITAETSSICHERUNG
ELEKTROMA
GNETISCHER S YSTEM
E.373
11.2 STATISCHE
MAGNETISIERUNG.374
11.3 DYNAMISCHE
MAGNETISIERUNG.374
11.4
PROBENFORMEN.376
11.5
FELDSENSOREN.378
11.5.1
FELDMESSSPULEN.378
11.5.2 MAGNETISCHER
SPANNUNGSMESSER.379
11.5.3 HALLSENSOREN
.380
11.5.4 MAGNETORESISTIVE SCHICHTEN
.380
11.6 MESSUNG MAGNETISCHER EIGENSCHAFTEN MIT DER INDUKTIONSMETHODE .
381
11.7
ERREGERSPULENMESSUNG.382
11.8 MESSUNG VON
MATERIALEIGENSCHAFTEN.385
11.8.1 STATISCHE
MATERIALKENNLINIEN.386
11.8.2 DYNAMISCHE
MATERIALKENNLINIEN.
387
11.9 MESSUNG VON AKTOREN
.390
11.9.1 MESSUNG STATISCHER KENNLINIEN
.390
11.9.2 BERUECKSICHTIGUNG DER
VERLUSTE.391
11.9.3 MESSUNGEN MIT BEWEGTEM A N K E R
. 395
LL.LO Q U E LLE N
.
398
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| author | Kallenbach, Eberhard 1935-2016 Eick, Rüdiger Ströhla, Tom 1971- Feindt, Karsten 1967- Kallenbach, Matthias 1972- Radler, Oliver 1978- |
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