Verfügbarkeit: Elektrische Antriebstechnik

Elektrische Antriebstechnik: Grundlagen, Auslegung, Anwendungen, Lösungen

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Weidauer, Jens 1963- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Erlangen Publicis Publishing 2019
Ausgabe:	4., überarbeitete und erweiterte Auflage
Schlagworte:	Elektroantrieb Elektrische Maschine Berufsausbildung Bildungswesen Elektrotechnik u. Elektronik Maschinenbau Motoren u. Antriebe Regelungstechnik Robotik Lehrbuch
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	418 Seiten Illustrationen, Diagramme 25 cm x 17.3 cm
ISBN:	9783895784835 3895784834

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 ELEKTRISCHE ANTRIEBE IM UEBERBLICK .......................................................... 12 1.1 HISTORISCHER ABRISS DER ANTRIEBSTECHNIK ............................................................ 12 1.2 AUFBAU MODERNER ELEKTRISCHER ANTRIEBE ............................................................ 16 1.3 SYSTEMATIK ELEKTRISCHER ANTRIEBE ....................................................................... 18 1.3.1 DREHZAHLVERSTELLBARKEIT ................................................................................. 19 1.3.2 MOTORTYP UND ART DES STELLGERAETS .................................................................. 21 1.3.3 TECHNISCHE DATEN ...................................... 23 2 MECHANISCHE GRUNDLAGEN .......................................................................... 26 3 ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN ................................................................. 28 3.1 FELDER IN DER ELEKTROTECHNIK ............................................................................... 28 3.2 ENTSTEHUNG DES DREHMOMENTS ........................................................................... 30 3.2.1 LORENTZKRAFT ................................................. 30 3.2.2 LEITERSCHLEIFE IM MAGNETFELD ......................................................................... 32 3.2.3 SPANNUNGSINDUKTION ..................................................................................... 33 3.2.4 GROESSEN UND GLEICHUNGEN DER ELEKTROTECHNIK .............................................. 33 3.2.5 BAUELEMENTE DER ELEKTROTECHNIK ................................................................... 34 4 KONSTANTANTRIEBE UND DREHZAHLVERAENDERLICHE ANTRIEBE MIT GLEICHSTROMMOTOR ...................................................................................... 36 4.1 GLEICHSTROMANTRIEBE .......................................................................................... 36 4.2 DER GLEICHSTROMMOTOR ........................................................................................ 37 4.2.1 FUNKTIONSPRINZIP ............................................................................................ 37 4.2.2 KONSTRUKTIVER AUFBAU UND ELEKTRISCHE ANSCHLUESSE ......................................... 42 4.2.3 WARTUNG DES GLEICHSTROMMOTORS .................................................................... 44 4.2.4 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG .......................................................................... 45 4.2.5 REGELBARKEIT .................................... 46 4.3 KONSTANTANTRIEBE MIT GLEICHSTROMMOTOR ............................................................ 48 4.3.1 AUFBAU UND ANWENDUNGSBEREICH .................................................................... 48 4.3.2 NEBENSCHLUSSVERHALTEN ................................................................................... 48 4.3.3 REIHENSCHLUSSVERHALTEN ................................................................................. 51 4.4 DREHZAHLVERAENDERLICHE ANTRIEBE MIT GLEICHSTROMMOTOR .................................... 52 4.4.1 AUFBAU UND ANWENDUNGSBEREICH ................................................................. 52 4.4.2 STROMRICHTER .................................................................................................. 53 4.4.3 DREHZAHLGEBER FUER GLEICHSTROMANTRIEBE ...................................................... 60 4.4.4 REGELUNGSSTRUKTUR ........................................................................................... 62 5 KONSTANTANTRIEBE UND DREHZAHLVERAENDERLICHE ANTRIEBE MIT ASYNCHRONMOTOR ........................................................................................ 65 5.1 ANTRIEBE MIT ASYNCHRONMOTOR ........................................................................... 65 5.2 DER ASYNCHRONMOTOR .............................. 66 5.2.1 FUNKTIONSPRINZIP ............................................................................................. 66 5.2.2 KONSTRUKTIVER AUFBAU UND ELEKTRISCHE ANSCHLUESSE ....................................... 69 5.2.3 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG ........................................................................ 72 5.2.4 REGELBARKEIT ..................................................................................................... 77 5.3 KONSTANTANTRIEBE MIT ASYNCHRONMOTOR .............................................................. 79 5.3.1 AUFBAU UND ANWENDUNGSBEREICH .................................................................. 79 5.3.2 ANLAUF DES ASYNCHRONMOTORS ......................................................................... 81 5.3.3 BREMSEN DES ASYNCHRONMOTORS ...................................................................... 86 5.4 DREHZAHLVERAENDERLICHE ANTRIEBE MIT ASYNCHRONMOTOR ..................................... 87 5.4.1 AUFBAU UND ANWENDUNGSBEREICH .................................................................. 87 5.4.2 DREHZAHLAENDERUNG MIT SCHUETZEN .................................................................. 88 5.4.3 DREHZAHLAENDERUNG MIT FREQUENZUMRICHTERN .............................................. 91 5.4.4 BETRIEB MIT U/F-STEUERUNG ................................................................................ 98 5.4.5 BETRIEB MIT VEKTORREGELUNG ......................................................................... 101 5.4.6 DREHZAHLGEBER ............................................................................................... 105 5.5 FUNKTIONEN MODERNER FREQUENZUMRICHTER ...................................................... 109 5.5.1 ALLGEMEINES ................................................................................................... 109 5.5.2 LEISTUNGSOPTIONEN ................................................ 109 5.5.3 ELEKTRONIKOPTIONEN ....................................................................................... 111 5.5.4 PROZESSSCHNITTSTELLE ..................................................................................... 113 5.5.5 ANWENDER SCHNITTSTELLE ................................................................................. 115 5.5.6 REGELUNGS- UND STEUERUNGSFUNKTIONEN ...................................................... 116 6 SERVOANTRIEBE .............................................................................................. 126 6.1 AUFBAU UND ANWENDUNGSBEREICH ...................................................................... 126 6.2 SYSTEMATIK DER SERVOANTRIEBE ........................................................................... 128 6.2.1 REGELFUNKTIONEN ........................................................................................... 128 6.2.2 MOTORTYP, ART DES STELLGERAETS ........................................................................ 129 6.2.3 TECHNISCHE DATEN ........................................................................................... 131 6.3 DREHZAHL- UND LAGEGEBER FUER SERVOANTRIEBE ....................................................... 132 6.3.1 SYSTEMATIK UND KENNDATEN ......................................................................... 132 6.3.2 KOMMUTIERUNGSGEBER .................................................................................... 136 6.3.3 RESOLVER ........................................................................................................ 137 6.3.4 SIN-COS-GEBER ............................. 140 6.3.5 ABSOLUTWERTGEBER ......................................................................................... 142 6.4 SERVOANTRIEBE MIT GLEICHSTROMMOTOR .............................................................. 144 6.4.1 AUFBAU UND ANWENDUNGSBEREICH ................................................................ 144 6.4.2 GLEICHSTROMMOTOREN FUER SERVOANTRIEBE ...................................................... 144 6.4.3 PULSSTELLER FUER SERVOANTRIEBE MIT GLEICHSTROMMOTOR ................................. 145 6.4.4 REGELUNGSSTRUKTUR ......................................................................................... 148 6.5 SERVOANTRIEBE MIT BUERSTENLOSEM GLEICHSTROMMOTOR (BLOCKKOMMUTIERUNG) . 149 6.5.1 AUFBAU UND ANWENDUNGSBEREICH ................................................................ 149 6.5.2 DER BUERSTENLOSE GLEICHSTROMMOTOR ............................................................ 150 6 6.5.3 FREQUENZUMRICHTER FUER SERVOANTRIEBE MIT BUERSTENLOSEM GLEICHSTROM MOTOR .............................................................................................................. 153 6.5.4 REGELUNGSSTRUKTUR ....................................................................................... 155 6.6 SERVOANTRIEBE MIT SYNCHRONMOTOR (SINUSKOMMUTIERUNG) ............................. 156 6.6.1 AUFBAU UND ANWENDUNGSBEREICH ............................................................... 156 6.6.2 DER SYNCHRONMOTOR ....................................................................................... 157 6.6.3 FREQUENZUMRICHTER FUER SERVOANTRIEBE MIT SYNCHRONMOTOR ..................... 159 6.6.4 REGELUNGSSTRUKTUR ....................................................................................... 159 6.7 SERVOANTRIEBE MIT ASYNCHRONMOTOR ................................................................. 161 6.8 DIREKTANTRIEBE .................................................................................................... 162 6.8.1 AUFBAU UND ANWENDUNGSBEREICH ................................................................ 162 6.8.2 LINEARMOTOR .................................................................................................. 164 6.8.3 TORQUEMOTOR ................................................................................................ 166 6.9 REGELUNG UND OPTIMIERUNG VON SERVOANTRIEBEN ............................................ 167 6.9.1 ALLGEMEINE GUETEKRITERIEN ZUR BEURTEILUNG VON REGELKREISEN ...................... 167 6.9.2 REGELKREISE BEI SERVOANTRIEBEN ................................................................... 172 6.9.3 OPTIMIERUNG DES STROMREGELKREISES ............................................................ 173 6.9.4 OPTIMIERUNG DES DREHZAHLREGELKREISES ...................................................... 176 6.9.5 OPTIMIERUNG DES LAGEREGELKREISES .............................................................. 180 6.10 FUNKTIONEN MODERNER SERVOSTELLER .................................................................. 182 6.10.1 ALLGEMEINES ................................................................................................ 182 6.10.2 LEISTUNGSOPTIONEN ..................................................................................... 182 6.10.3 ELEKTRONIKOPTIONEN 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.................................................................................................. 190 7.4.2 PERMANENTMAGNETSCHRITTMOTOR ................................................................... 191 7.4.3 HYBRIDSCHRITTMOTOR ...................................................................................... 192 7.5 ANSTEUERGERAETE ......................................................... 194 7.6 REGELVERHALTEN .................................................................................................... 197 8 ELEKTRISCHE ANTRIEBSSYSTEME IM UEBERBLICK .............................................. 200 8.1 VOM ANTRIEB ZUM ANTRIEBSSYSTEM ...................................................................... 200 8.2 SYSTEMATIK ELEKTRISCHER ANTRIEBSSYSTEME .......................................................... 202 8.2.1 KOMPONENTEN IN ANTRIEBSSYSTEMEN .............................................................. 202 8.2.2 FUNKTIONALITAET VON ANTRIEBSSYSTEMEN ............................................................ 206 8.2.3 INFORMATIONSFLUSS IN ANTRIEBSSYSTEMEN ......................................................... 208 8.2.4 ENERGIEFLUSS ZWISCHEN ANTRIEBEN .................................................................. 210 8.2.5 ELEKTROMAGNETISCHE BEEINFLUSSUNGEN .......................................................... 211 8.3 AUSLEGUNG VON ELEKTRISCHEN ANTRIEBEN ALS SYSTEMAUFGABE ............................. 211 7 9 FELDBUSSE FUER ELEKTRISCHE ANTRIEBE ...................................................... 212 9.1 VERANLASSUNG UND FUNKTIONSPRINZIP .................................................................. 212 9.2 UEBERSICHT GEBRAEUCHLICHER FELDBUSSE .................................................................. 217 9.3 AS-INTERFACE ................................................ 217 9.3.1 UEBERSICHT ......................................................................................................... 217 9.3.2 TOPOLOGIE, VERKABELUNG, PHYSIK .................................................................... 218 9.3.3 ZUGRIFFS VERFAHREN ........................................................................................... 221 9.4 CAN ........................................................................................................................ 222 9.4.1 UEBERSICHT ......................................................................................................... 222 9.4.2 TOPOLOGIE, VERKABELUNG, PHYSIK .................................................................... 223 9.4.3 ZUGRIFFSVERFAHREN ........................................................................................... 225 9.4.4 PROJEKTIERUNG ................................................................................................... 226 9.5 PROFIBUS DP ......................................................................................................... 227 9.5.1 UEBERSICHT ......................................................................................................... 227 9.5.2 TOPOLOGIE, VERKABELUNG, PHYSIK .................................................................... 228 9.5.3 ZUGRIFFSVERFAHREN ........................................................................................... 230 9.5.4 PROFIBUS DP-V2 ............................................................................................. 232 9.5.5 PROJEKTIERUNG ................................................................................................. 234 9.6 PROFINET I/O ......................................................................................................... 237 9.6.1 UEBERSICHT ......................................................................................................... 237 9.6.2 TOPOLOGIE, VERKABELUNG, PHYSIK .................................................................... 239 9.6.3 ZUGRIFFSVERFAHREN ........................................................................................... 241 9.6.4 GERAETEBESCHREIBUNGEN ZUR PROJEKTIERUNG ..................................................... 246 10 PROZESSREGELUNG MIT ELEKTRISCHEN ANTRIEBEN ....................................... 247 10.1 BEGRIFFSDEFINITION ............................................................................................... 247 10.2 PROZESSREGELUNG MIT EINZELANTRIEBSSYSTEMEN ................................................. 247 10.2.1 KOMPONENTEN ............................................................................................... 247 10.2.2 BEISPIEL: FUELLSTANDSREGELUNG MIT KONSTANTANTRIEB .................................... 249 10.2.3 BEISPIEL: DRUCKREGELUNG ........................................................ 250 10.2.4 BEISPIEL: AUFZUGANTRIEB .............................................................................. 252 10.3 PROZESSREGELUNG MIT MEHRANTRIEBSSYSTEMEN ................................................... 254 10.3.1 KOMPONENTEN ............................................................................................... 254 10.3.2 BEISPIEL: FAHRWERKSANTRIEB MIT MECHANISCH GEKOPPELTEN ANTRIEBEN .... 257 10.3.3 BEISPIEL: BESCHICHTUNGSANLAGE MIT ZUG- UND WICKELANTRIEBEN ............... 261 10.4 ANTRIEBE MIT INTEGRIERTEN TECHNOLOGIEFUNKTIONEN ........................................... 271 11 MOTION CONTROL MIT ELEKTRISCHEN ANTRIEBEN ........................................... 274 11.1 BEGRIFFSDEFINITION UND FUNKTIONEN .................................................................... 274 11.2 DARSTELLUNG UND VERARBEITUNG VON LAGEINFORMATIONEN ................................. 277 11.3 POSITIONIEREN ....................................................................................................... 280 11.3.1 ANWENDUNGEN UND GRUNDLAGEN .................................................................. 280 11.3.2 POSITIONIERSTEUERUNG .................................................................................... 281 11.3.3 MASCHINENDATEN ........................................................................................... 286 11.3.4 LAGEERFASSUNG, LAGEAUFBEREITUNG UND REFERENZIEREN ............................... 287 8 11.4 GLEICHLAUF (SYNCHRONISIEREN) ........................................................................ 11.4.1 ANWENDUNGEN UND GRUNDLAGEN ................................................................ 11.4.2 GLEICHLAUFSTEUERUNG ................................................................................... 11.4.3 MASCHINENDATEN 291 291 292 305 11.5 MOTION CONTROL MIT PLCOPEN .............................................................................. 305 11.6 SICHERHEITSFUNKTIONEN IN ELEKTRISCHEN ANTRIEBEN ........................................... 308 11.6.1 ANWENDUNGEN UND GRUNDLAGEN .................................................................. 308 11.6.2 SICHERE STOPPFUNKTIONEN ................... 311 11.6.3 SICHERE BEWEGUNGSFUNKTIONEN ..................... 313 11.6.4 SICHERE FELDBUSSE ......................................................................................... 315 12 EMV IN DER ELEKTRISCHEN ANTRIEBSTECHNIK .............................................. 316 12.1 GRUNDLAGEN ........................................................................................................ 316 12.1.1 VERANLASSUNG UND BEGRIFFSDEFINITION .......................................................... 316 12.1.2 EMV-BEEINFLUSSUNGSMODELL .......................................................................... 317 12.1.3 KOPPELMECHANISMEN ................................................................................... 318 12.1.4 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG ...................................................................... 324 12.2 ELEKTRISCHE ANTRIEBE ALS STOERQUELLE .................................................................. 328 12.2.1 GALVANISCHE STOERUNGEN BEI GLEICHSTROMANTRIEBEN MIT STROMRICHTER, GEGENMASSNAHMEN ........................................................ 328 12.2.2 GALVANISCHE STOERUNGEN BEI STELLGERAETEN MIT GLEICHSPANNUNGS ZWISCHENKREIS, GEGENMASSNAHMEN .............................................................. 330 12.2.3 GALVANISCHE STOERUNGEN DURCH WECHSELRICHTER, GEGENMASSNAHMEN ........ 333 12.2.4 FELDGEBUNDENE STOERUNGEN DURCH DEN WECHSELRICHTER ............................... 339 12.2.5 FELDGEBUNDENE STOERUNGEN DURCH DIGITALE ANTRIEBE, GEGENMASSNAHMEN 341 12.3 ELEKTRISCHE ANTRIEBE ALS STOERSENKE .................................................................... 342 12.3.1 ALLGEMEINES .............................................. 342 12.3.2 GALVANISCHE STOERUNGEN, GEGENMASSNAHMEN .................................. 343 12.3.3 KAPAZITIVE STOERUNGEN, GEGENMASSNAHMEN ................................................. 344 12.3.4 INDUKTIVE STOERUNGEN, GEGENMASSNAHMEN .................................................. 345 12.4 EMV-REGELN ........................................................................................................ 347 13 AUSLEGUNG ELEKTRISCHER ANTRIEBE ............................................................ 349 13.1 VORGEHENSWEISE ................................................ 349 13.2 AUSWAHL DER ANTRIEBSART ................................................................................... 350 13.2.1 ELIMINIEREN DER UNGEEIGNETEN ANTRIEBSARTEN ............................................. 350 13.2.2 AUSWAHL DER OPTIMALEN ANTRIEBSART ............................................................ 352 13.3 MOTORAUSLEGUNG ................................................................................................. 356 13.3.1 VORGEHENSWEISE ............................................................................................. 356 13.3.2 BERUECKSICHTIGUNG DES GETRIEBES .................................................................... 356 13.3.3 AUSLEGUNG DES MOTORS NACH MECHANISCHEN KENNGROESSEN .......................... 363 13.3.4 THERMISCHE AUSLEGUNG DES MOTORS .............................................................. 369 13.3.5 KONSTRUKTIVE AUSLEGUNG DES MOTORS ............................................................ 375 13.3.6 AUSWAHL DES GEBERS ..................................................................................... 379 9 13.4 AUSLEGUNG DES STELLGERAETS BEI DREHZAHLVERAENDERLICHEN ANTRIEBEN UND SERVOANTRIEBEN ........................................................................................... 382 13.4.1 ELEKTRISCHE AUSLEGUNG DES STELLGERAETS ......................................................... 382 13.4.2 THERMISCHE AUSLEGUNG DES STELLGERAETS ................................................. 382 13.4.3 THERMISCHE AUSLEGUNG DER NETZEINSPEISUNG ............................................. 388 13.4.4 AUSLEGUNG DER NETZEINSPEISUNG BEZUEGLICH DER ZWISCHENKREISKAPAZITAET . 392 13.4.5 AUSLEGUNG DES BREMSCHOPPERS UND DES BREMSWIDERSTANDES ..................... 393 13.4.6 AUSWAHL DER LEISTUNGSOPTIONEN .................................................................. 396 13.4.7 ELEKTRONIKOPTIONEN, ZUBEHOER, VERBINDUNGSTECHNIK ................................... 396 13.5 AUSLEGUNGSBEISPIEL ........................................................................................... 397 13.5.1 ANWENDUNGSDATEN ....................................................................................... 397 13.5.2 AUSLEGUNG ..................................................................................................... 398 14 FEHLERBEHEBUNG BEI ELEKTRISCHEN ANTRIEBEN ...................................... 402 14.1 FEHLERVERMEIDUNG UND FEHLERBEHEBUNG ........................................................ 402 14.2 FEHLERMOEGLICHKEITEN BEI ELEKTRISCHEN ANTRIEBEN ............................................. 403 14.2.1 MOTORFEHLER ................................................................................................... 404 14.2.2 GEBERFEHLER ................................................................................................... 405 14.2.3 FEHLER IM STELLGERAET ....................................................................................... 406 14.2.4 NETZFEHLER .......................................................................................................407 14.2.5 KOMMUNIKATIONSFEHLER ............................................................................... 408 14.2.6 EMV-PROBLEME ............................................................................................... 409 14.2.7 PROJEKTIERUNGSFEHLER ..................................................................................... 410 14.2.8 PARAMETRIERFEHLER ......................................................................................... 411 14.3 FEHLERMELDUNGEN ELEKTRISCHER ANTRIEBE .......................................................... 412 SACHWORTVERZEICHNIS........................................................................................ 415 10
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Bestandesangaben von THWS Schweinfurt Zentralbibliothek Lesesaal
Signatur:	2000 ZN 8280 W417(4)
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