Elektrotechnik/Elektronik für Maschinenbauer: einfach und praxisgerecht
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Wiesbaden
Springer Vieweg
[2018]
|
| Edition: | 3., überarbeitete Auflage |
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| Online Access: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XII, 422 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm |
| ISBN: | 9783658208370 3658208376 |
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1
ELEKTROTECHNISCHE
GRUNDLAGEN
..........................................................................
1
1.1
SPANNUNG,
STROM
UND
WIDERSTAND
.............................................................
2
1.1.1
SPANNUNGSQUELLEN
..........................................................................
2
1.1.2
EINFACHER
STROMKREIS
........................................................................
5
1.1.3
SPANNUNG
..........................................................................................
6
1.2
MESSEN
MIT
MESSINSTRUMENTEN
..................................................................
9
1.2.1
SPANNUNGS-
UND
STROMMESSBEREICH
................................................
11
1.2.2
MESSUNG
VON
WECHSELSPANNUNGEN
UND
-STROEMEN
MIT
ZEIGERINSTRUMENTEN
...................................................................
16
1.3
MESSEN
MIT
OSZILLOSKOP
.............................................................................
17
1.3.1
MESSUNGEN
VON
SPANNUNGEN
MITTELS
OSZILLOSKOP
........................
21
1.3.2
DARSTELLUNG
VON
KENNLINIEN
.............................................................
26
1.3.3
FREQUENZMESSUNG
MIT
DEM
OSZILLOSKOP
........................................
28
2
WIDERSTAND,
KONDENSATOR
UND
SPULE
..............................................................
31
2.1
WIDERSTAND
..................................................................................................
32
2.1.1
STROMDICHTE
.....................................................................................
35
2.1.2
ELEKTRISCHE
LEISTUNG
UND
ARBEIT
.....................................................
36
2.1.3
WIRKUNGSGRAD
..................................................................................
39
2.1.4
REIHENSCHALTUNG
UND
PARALLELSCHALTUNG
VON
WIDERSTAENDEN
...........
40
2.1.5
GEMISCHTE
WIDERSTANDSSCHALTUNG
..................................................
44
2.1.6
SPANNUNGSTEILER
................................................................................
46
2.1.7
BRUECKENSCHALTUNG
.............................................................................
48
2.1.8
BAUFORMEN
VON
WIDERSTAENDEN
........................................................
49
2.1.9
DRAHTWIDERSTAENDE
.............................................................................
51
2.1.10
SCHICHTWIDERSTAENDE
..........................................................................
52
2.2
KONDENSATOREN
.............................................................................................
53
2.2.1
ELEKTRISCHES
FELD
.............................................................................
54
2.2.2
KAPAZITAET
UND
KONDENSATOR
.............................................................
55
2.2.3
LADEN
EINES
KONDENSATORS
................................................................
57
2.2.4
ENTLADUNG
EINES
KONDENSATORS
........................................................
59
VII
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
2.2.5
BAUARTEN
VON
KONDENSATOREN
...........................................................
60
2.2.6
ENERGIE
DES
ELEKTRISCHEN
FELDES
.....................................................
62
2.3
ELEKTROMAGNETISMUS
UND
INDUKTIVITAET
.......................................................
64
2.3.1
MAGNETISMUS
UND
MAGNETISCHES
FELD
.............................................
66
2.3.2
DURCHFLUTUNG
UND
MAGNETISCHE
SPANNUNG
.....................................
68
2.3.3
MAGNETISCHE
FLUSSDICHTE
................................................................
69
2.3.4
MAGNETISCHER
FLUSS
...........................................................................
70
2.3.5
ELEKTRODYNAMISCHES
PRINZIP
...........................................................
70
2.3.6
INDUKTION
...........................................................................................
72
2.3.7
SELBSTINDUKTION
................................................................................
73
2.3.8
INDUKTIVITAETEN
IM
GLEICHSTROMKREIS
................................................
73
2.3.9
AUFBAU
EINES
RELAIS
........................................................................
75
2.3.10
SCHUETZ
................................................................................................
77
3
DREHSTROMMOTOREN
.............................................................................................
81
3.1
WIRKUNGSWEISE
EINES
DREHSTROMMOTORS
.....................................................
83
3.1.1
ASYNCHRONMOTOR
.............................................................................
85
3.1.2
SCHLUPF,
MOMENT
UND
DREHZAHL
.....................................................
89
3.1.3
WIRKUNGSGRAD
UND
VERLUST
................................................................
92
3.1.4
ARBEITSWEISE
EINES
SYNCHRONMOTORS
.............................................
96
3.1.5
ASYNCHRONMOTOR
.............................................................................
98
3.1.6
STERNDREIECKSCHALTUNG
........................................................................
104
3.1.7
ASYNCHRONMOTOR
MIT
SCHLEIFRINGLAEUFER
..............................................
106
3.1.8
MOTOREN
MIT
POLUMSCHALTBAREN
WICKLUNGEN
......................................
112
3.2
FORMELN
DER
ANTRIEBSTECHNIK
........................................................................
118
3.2.1
GRUNDBEWEGUNGEN
..............................................................................
118
3.2.2
STATISCHE
ODER
DYNAMISCHE
LEISTUNG
................................................
123
3.2.3
WIDERSTANDSKRAEFTE
................................................................................
124
3.2.4
DREHMOMENTE
......................................................................................
125
3.2.5
LEISTUNG
..............................................................................................
125
3.2.6
WIRKUNGSGRAD
......................................................................................
125
3.2.7
SPINDELBERECHNUNG
..............................................................................
126
3.2.8
SPEZIELLE
FORMELN
................................................................................
127
3.2.9
LEGENDE
DER
FORMELSAMMLUNG
...........................................................
128
3.3
BERECHNUNGEN
VON
ANWENDUNGSBEISPIELEN
...................................................
130
3.3.1
PROJEKTIERUNG
EINES
FAHRANTRIEBS
........................................................
130
3.3.2
FAHRANTRIEB
MIT
ZWEI
GESCHWINDIGKEITEN
........................................
140
3.3.3
HUBANTRIEB
...........................................................................................
145
3.4
ABSICHERUNG
MECHANISCHER
UND
ELEKTRISCHER
GEFAHREN
.................................
151
3.4.1
NOT-AUS-EINRICHTUNGEN
...................................................................
152
3.4.2
MECHANISCHE
SCHALTER
IN
DER
ELEKTROTECHNIK
......................................
153
3.4.3
NOCKENSCHALTER
...................................................................................
155
INHALTSVERZEICHNIS
IX
3.4.4
LEISTUNGSSCHALTER
................................................................................
159
3.4.5
SCHUETZE
................................................................................................
163
3.4.6
ELEKTROMECHANISCHER
SCHUETZ
.............................................................
166
3.4.7
HAUPT-
UND
STEUERSTROMKREISE
...........................................................
169
3.4.8
HAUPT-
MIT
HILFSSTROMKREIS
..........................................
171
3.4.9
REDUNDANZ
IM
EIN-
UND
AUSGANGSKREIS
...........................................
175
3.5
UEBERSTROMSCHUTZEINRICHTUNGEN
.....................................................................
177
3.5.1
SICHERUNGSAUTOMATEN
........................................................................
177
3.5.2
SCHMELZSICHERUNGEN
...........................................................................
179
3.6
BETRIEBSARTEN
VON
MOTOREN
NACH
IEC
34
(EN
60034)
.................................
183
3.7
SCHUTZART
........................................................................................................
186
3.8
WICKLUNGSSCHUTZ
.............................................................................................
187
3.8.1
DIMENSIONIERUNG
DES
MOTORS
.............................................................
188
3.8.2
SANFTANLAUF
UND
SANFTUMSCHALTUNG
...................................................
189
4
DREHSTROMANTRIEBE
MIT
FREQUENZUMRICHTER
.....................................................
193
4.1
FREQUENZUMRICHTER
MIT
GLEICHSPANNUNGS-ZWISCHENKREIS
...........................
193
4.1.1
BETRIEBSKENNLINIEN
UND
FREQUENZBEREICHE
........................................
195
4.1.2
MOTORDIMENSIONIERUNG
UND
KUEHLUNG
................................................
197
4.1.3
GETRIEBEMOTOREN
MIT
INTEGRIERTEM
FREQUENZUMRICHTER
....................
200
4.1.4
PROJEKTIERUNG
MIT
FREQUENZUMRICHTERN
.............................................202
4.2
ANTRIEBE
MIT
MECHANISCHEN
GETRIEBEN
..........................................................
203
4.2.1
QUER-
UND
AXIALKRAEFTE
........................................................................204
4.2.2
WIRKUNGSGRAD
DER
GETRIEBE
................................................................
207
4.2.3
AUSLEGUNG
FUER
KONSTANTES
DREHMOMENT
..........................................
208
4.2.4
BETRIEBSFAKTOREN
..................................................................................
210
4.2.5
UEBERLASTUNGSSCHUTZ
.............................................................................
211
4.3
GETRIEBEMOTOR
................................................................................................
212
4.3.1
ABTRIEBSDREHZAHL
UND
ABTRIEBSDREHMOMENT
.....................................
213
4.3.2
DIMENSIONIERUNG
VON
SPIELARMEN
PLANETENGETRIEBEMOTOREN
....
214
4.4
ELEKTROMAGNET-
SCHEIBENBREMSE
..................................................................216
4.4.1
FUNKTION
EINER
GLEICHSTROMERREGTEN
SCHEIBENBREMSE
.....................
217
4.4.2
BREMSEN
FUER
DREHSTROMMOTOREN
........................................................
221
4.4.3
HINWEISE
ZUR
PROJEKTIERUNG
DER
BREMSE
..........................................
222
4.4.4
NOT-AUS-EIGENSCHAFTEN
..................................................................224
4.5
RECHENBEISPIEL
EINES
KETTENFOERDERERS
MIT
FREQUENZUMRICHTER
................
225
4.6
RECHENBEISPIEL
EINES
HUBANTRIEBS
MIT
FREQUENZUMRICHTER
........................
228
4.7
TECHNISCHE
DATEN
DER
BREMSWIDERSTAENDE
.....................................................
233
5
DYNAMISCHER
ANTRIEB
MIT
SERVOMOTOR
...............................................................
235
5.1
DEFINITION
DER
SERVOTECHNIK
...........................................................................
235
5.1.1
TECHNISCHE
ENTWICKLUNG
DER
SERVOANTRIEBE
.....................................236
X
INHALTSVERZEICHNIS
5.1.2
SERVOANTRIEB
IN
DER
AUTOMATISIERUNG
................................................238
5.1.3
VERGLEICH
DER
MOTOREIGENSCHALTEN
.....................................................239
5.1.4
VERGLEICH
PRINZIPIELLER
ANTRIEBSEIGENSCHAFTEN
...................................
241
5.1.5
VERGLEICH
VON
SYSTEMKONFIGURATIONEN
BEI
EINER
ANWENDUNG
.
.
.
.
243
5.2
KOMPONENTEN
EINES
SERVOSYSTEMS
................................................................
244
5.2.1
ASYNCHRONMOTOR
MIT
KURZSCHLUSSLAEUFER
UND
FELDORIENTIERTER
REGELUNG
...........................................................
246
5.2.2
PERMANENTERREGTER
SYNCHRONMOTOR
...................................................247
5.3
GEBERSYSTEME
...................................................................................................
251
5.3.1
VOR-UND
NACHTEILE
DER
WICHTIGSTEN
GEBERSYSTEME
...........................
252
5.3.2
PERMANENTERREGTER
SYNCHRONMOTOR
...................................................
254
5.3.3
FUNKTION
EINES
PERMANENTERREGTEN
AC-SYNCHRONMOTORS
.............
255
5.3.4
STROM
VERHAELTNISSE
IM
STATOR
................................................................256
5.4
ELEKTROMECHANISCHE
NOT-
UND
HALTEBREMSE
................................................
258
5.5
RESOLVER
...........................................................................................................
261
5.5.1
VERARBEITUNG
UND
AUSWERTUNG
DER
RESOLVERSIGNALE
........................
263
5.5.2
AUSGANGSSIGNALE
EINES
INKREMENTALGEBERS
........................................
265
5.6
SERVOUMRICHTER
FUER
DREHZAHL-UND
DREHMOMENTREGELUNG
...........................
266
5.6.1
GRUNDKOMPONENTEN
DES
MODULAREN
SYSTEMS
...................................
267
5.6.2
NETZMODUL
FUER
DIE
STROMVERSORGUNG
................................................
268
5.6.3
ZWISCHENKREIS
UND
ENERGIERUECKSPEISUNG
........................................
271
5.6.4
SERIELLE
SCHNITTSTELLEN
........................................................................
273
5.6.5
NETZTEIL
FUER
DIE
ELEKTRONIKVERSORGUNG
................................................
274
5.6.6
ACHSMODUL
..........................................................................................
274
5.6.7
WECHSELRICHTER
UND
ZWISCHENKREISSPANNUNG
...................................
277
5.7
REGELUNGSSTRUKTUR
..........................................................................................
278
5.8
DREHZAHLREGLER
................................................................................................
281
5.8.1
DREHZAHLFILTER
.....................................................................................282
5.8.2
DREHZAHLREGLER
MIT
VORSTEUERUNG
.....................................................
283
5.8.3
LAGEREGLER
..........................................................................................
284
5.8.4
BETRIEBSARTEN
EINES
SERVOUMRICHTERS
................................................
285
5.8.5
DREHMOMENTREGELUNG
........................................................................287
6
GLEICHSTROM-,
SCHRITT-
UND
LINEARMOTOREN
........................................................289
6.1
GLEICHSTROMGENERATOR
.....................................................................................
291
6.2
GLEICHSTROMMOTOREN
.....................................................................................
298
6.3
MOTOREN
AM
EINPHASENNETZ
(WECHSELSTROM)
................................................306
6.4
SCHRITTMOTOREN
................................................................................................
310
6.4.1
AUFBAU
UND
WIRKUNGSWEISE
VON
SCHRITTMOTOREN
.............................
310
6.4.2
DREHMOMENT
........................................................................................314
6.4.3
AUFBAU
DER
STEUERELEKTRONIK
.............................................................
319
6.5
LINEARMOTOR
.....................................................................................................322
INHALTSVERZEICHNIS
XI
7
SCHALTUNGEN
IN
HALBLEITERTECHNIK
........................................................................
331
7.1
EIGENSCHAFTEN
VON
HALBLEITERSTOFFEN
.............................................................332
7.2
EINSCHICHTHALBLEITER-BAUELEMENTE
................................................................
333
7.2.1
NTC-WIDERSTAENDE
(HEISSLEITER/THERMISTOREN)
...................................
333
7.2.2
PTC-WIDERSTAENDE
(KALTLEITER)
..........................................................
337
7.2.3
HALL-
ODER
FELDPLATTEN
(HALLSONDEN)
..................................................
340
7.2.4
FOTOWIDERSTAENDE
..................................................................................
342
7.2.5
VDR-WIDERSTAND
................................................................................
344
7.3
DIODEN
(ZWEISCHICHT-HALBLEITER)
..................................................................
348
7.3.1
KENNLINIE
EINER
DIODE
........................................................................
349
7.3.2
MESSUNGEN
UND
PRUEFUNGEN
AN
DIODEN
.............................................
352
7.3.3
DIODE
ALS
EINWEGGLEICHRICHTER
..........................................................
355
7.3.4
MITTELPUNKTSCHALTUNG
..........................................................................
356
7.3.5
BRUECKENGLEICHRICHTER
..........................................................................
357
7.3.6
DREHSTROM-MITTELPUNKTSCHALTUNG
.....................................................
357
7.3.7
DREHSTROM-
BRUECKENGLEICHRICHTER
.....................................................
358
7.3.8
DIODE
ALS
SCHALTER
.............................................................................359
7.4
Z-DIODEN
........................................................................................................
360
7.5
LEDS
................................................................................................................
363
7.6
TRANSISTOREN
.....................................................................................................
365
7.6.1
BETRACHTUNGEN
AN
EINEM
TRANSISTOR
..................................................
365
7.6.2
WIRKUNGSWEISE
EINES
TRANSISTORS
.....................................................
367
7.6.3
BAUFORMEN
UND
ANSCHLUSSARTEN
BIPOLARER
TRANSISTOREN
...................
370
7.6.4
BEZEICHNUNG
UND
ZAEHLRICHTUNG
DER
STROEME
UND
SPANNUNGEN
EINES
TRANSISTORS
................................................................................
372
7.6.5
EINFACHE
MESSUNGEN
UND
PRUEFUNGEN
AN
BIPOLAREN
TRANSISTOREN
.
.
374
7.6.6
MESSUNG
DES
GLEICHSTROMVERSTAERKUNGSFAKTORS
B
.............................376
7.6.7
TRANSISTOR
ALS
VERSTAERKER
.....................................................................
378
7.6.8
TRANSISTOR
ALS
SCHALTER
........................................................................
381
7.7
THYRISTOREN
UND
TRIACS
................................................................................
387
7.7.1
VIERSCHICHTDIODE
................................................................................
387
7.7.2
THYRISTOR
.............................................................................................
389
7.7.3
DIAC
..................................................................................................
392
7.7.4
TRIAC
...............................................................................................
393
7.8
OPERATIONSVERSTAERKER
.....................................................................................396
7.8.1
GRUNDPRINZIP
UND
KENNWERTE
.............................................................
397
7.8.2
INVERTIERENDER
OPERATIONSVERSTAERKER
..................................................399
7.8.3
NICHT
INVERTIERENDER
OPERATIONSVERSTAERKER
........................................
400
7.8.4
OPERATIONSVERSTAERKER
ALS
DIFFERENZ
VERSTAERKER
..................................
402
7.8.5
KOMPARATOR
UND
SCHMITT-TRIGGER
.....................................................403
7.9
MIKROCONTROLLER
.............................................................................................405
7.9.1
HARDWARE
EINES
MIKROCONTROLLERS
....................................................
407
XII
INHALTSVERZEICHNIS
7.9.2
SPEICHEREINHEITEN
EINES
MIKROCONTROLLERS
.........................................
409
7.9.3
STEUERUNG
VON
WECHSELSTROMLASTEN
(MOTOREN)
..................................
411
SACHVERZEICHNIS
................................................................................................................
417
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