Verfügbarkeit: Elektrische Antriebe in der Fahrzeugtechnik

Elektrische Antriebe in der Fahrzeugtechnik: Lehr- und Arbeitsbuch

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Babiel, Gerhard 1953- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Wiesbaden Springer Vieweg [2020]
Ausgabe:	4., verbesserte und erweiterte Auflage
Schriftenreihe:	Lehrbuch
Schlagworte:	Elektroantrieb Kraftfahrzeugtechnik Lehrbuch
Online-Zugang:	Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XII, 205 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm, 464 g
ISBN:	9783658221751 3658221755

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 ENERGIE ALS PRIMAERE ANTRIEBSGROESSE ..................................................................... 1 1.1 DIE ZUGESCHNITTENE GROESSENGLEICHUNG ......................................................... 2 1.2 FORMELSAMMLUNG ZUR ENERGIEUMWANDLUNG ................................................ 4 1.3 MECHANISCHE ENERGIE ..................................................................................... 8 1.4 CHEMISCHE ENERGIE ...................................................................................... 10 1.4.1 DAS PERIODENSYSTEM ......................................................................... 10 1.5 NUKLEARE ENERGIE .......................................................................................... 17 1.6 ELEKTRISCHE UND MAGNETISCHE FELDENERGIE .................................................... 18 1.7 GRAVITATIONSENERGIE ...................................................................................... 18 1.8 SOLARENERGIE .................................................................................................. 19 1.9 UEBUNGSAUFGABEN ZU KAP. 1 ......................................................................... 19 2 ELEKTROCHEMISCHE ENERGIESPEICHER UND -WANDLER ............................................ 23 2.1 AKKUMULATOREN ............................................................................................ 23 2.1.1 AGM-UND GEL-TECHNOLOGIE ........................................................... 25 2.2 DIE BRENNSTOFFZELLE ...................................................................................... 27 2.3 KONDENSATOREN .............................................................................................. 30 2.3.1 TECHNISCHE AUSFUEHRUNGEN ............................................................... 31 2.4 LITHIUMIONEN-AKKUMULATOR ......................................................................... 34 2.5 ALUMINIUM LUFT-BATTERIE ............................................................................. 35 2.6 ZINK-LUFT-AKKUMULATOR ............................................................................... 38 2.6.1 ENTLADUNG .......................................................................................... 38 2.6.2 LADUNG .............................................................................................. 38 2.7 UEBUNGSAUFGABEN ............................................................................................ 39 3 TRANSFORMATOREN .................................................................................................... 43 3.1 MAGNETFELDGLEICHUNGEN ................................................................................. 43 3.1.1 DAS DURCHFLUTUNGSGESETZ ................................................................. 43 3.1.2 DIE MAGNETISCHE FLUSSDICHTE B ...................................................... 44 3.1.3 DER MAGNETISCHE FLUSS 0 ................................................................. 45 VIII INHALTSVERZEICHNIS 3.1.4 DER MAGNETISCHE WIDERSTAND R M ..................................................... 45 3.1.5 DAS OHMSCHE GESETZ FUER MAGNETKREISE ...................................... 45 3.1.6 FREMDINDUKTION ................................................................................ 45 3.1.7 SELBSTINDUKTION ................................................................................ 46 3.2 GEKOPPELTE SPULEN ........................................................................................ 49 3.2.1 IDEALER UEBERTRAGER ............................................................................ 50 3.2.2 TRANSFORMATOR MIT STREUFLUSS ........................................................... 50 3.3 SPANNUNGSGLEICHUNGEN DES TRANSFORMATORS ................................................ 50 3.4 ERSATZSCHALTBILDER FUER TRANSFORMATOREN ....................................................... 52 3.4.1 ERSATZSCHALTBILD DES IDEALEN TRANSFORMATORS .................................. 52 3.4.2 ERSATZSCHALTBILD DES REALEN TRANSFORMATORS .................................... 53 3.4.3 ZEIGERBILD DES TRANSFORMATORS ......................................................... 55 3.5 VERLUSTE EINES TRANSFORMATORS ..................................................................... 56 3.5.1 VERLUSTE IM LEERLAUF ....................................................................... 56 3.5.2 STROEME UND VERLUSTE IM KURZSCHLUSS .............................................. 58 3.6 DREIPHASENSPANNUNGSSYSTEME ..................................................................... 58 3.6.1 EINPHASEN-SPANNUNGSVERSORGUNG MIT SCHUTZKONTAKT ................... 58 3.6.2 DREIPHASEN-SPANNUNGSVERSORGUNG ................................................ 59 3.6.2.1 SYMMETRISCHE LAST ........................................................... 62 3.6.3 LEISTUNG IM DREIPHASENSYSTEM ....................................................... 63 3.6.3.1 SYMMETRISCHE LAST IN STERNSCHALTUNG ............................ 63 3.6.3.2 SYMMETRISCHE LAST IN DREIECKSCHALTUNG ........................ 63 3.6.3.3 LEISTUNG BEI UNSYMMETRISCHER LAST ................................ 64 3.7 TECHNISCHE AUSFUEHRUNGEN VON TRANSFORMATOREN ........................................ 66 3.7.1 WIRBELSTROMUNTERDRUECKUNG IN TRANSFORMATOREN ........................... 66 3.7.2 KERNTRANSFORMATOR ............................................................................ 67 3.7.3 MANTELTRANSFORMATOR ....................................................................... 67 3.7.4 RINGKEMTRANSFORMATOR ..................................................................... 67 3.7.5 DER SPARTRANSFORMATOR ..................................................................... 67 3.7.6 DER TRENNTRANSFORMATOR ................................................................... 69 3.7.7 TRANSFORMATOR MIT MITTELANZAPFUNG ................................................ 69 3.7.8 DREHSTROMTRANSFORMATOREN ............................................................... 70 3.8 MAGNETISCHE ABSCHIRMUNG ............................................................................ 71 3.9 DROSSELWIRKUNG VON SPULEN ......................................................................... 72 3.10 UEBUNGSAUFGABEN ZU KAP. 3 .......................................................................... 74 4 ANALOGE ELEKTRISCHE MASCHINEN ............................................................................ 79 4.1 ZAEHLPFEILSYSTEME .......................................................................................... 79 4.2 ELEKTROMECHANISCHE ENERGIEWANDLER ........................................................... 79 4.2.1 ENERGIEDICHTE DES ELEKTRISCHEN FELDES ............................................ 79 4.2.2 ENERGIEDICHTE DES MAGNETISCHEN FELDES ........................................ 80 4.3 KRAFT UND DREHMOMENTERZEUGUNG IN EINER ELEKTRISCHEN MASCHINE ........... 81 INHALTSVERZEICHNIS IX 4.4 DER LINEARMOTOR ............................................................................................ 82 4.4.1 LINEARMOTOR IN ANWENDUNGEN ......................................................... 84 4.5 DIE DREHFELDMASCHINE .................................................. 85 4.5.1 KONSTRUKTIONSBEGRIFFE ELEKTRISCHER MASCHINEN ............................. 85 4.6 DIE ASYNCHRONMASCHINE .............................................................................. 89 4.6.1 ERSATZSCHALTBILD DER ASYNCHRONMASCHINE MIT KURZSCHLUSSLAEUFER ............................................................................. 90 4.6.2 ORTSKURVE DES STAENDERSTROMES DER ASYNCHRONMASCHINE ............... 92 4.6.3 BETRIEBSZUSTAENDE DER ASYNCHRONMASCHINE .................................... 96 4.6.3.1 DER OPTIMALE BETRIEBSPUNKT DER ASYNCHRONMASCHINE ......................................................... 97 4.6.4 DREHMOMENT UND LEISTUNG DER ASYNCHRONMASCHINE ..................... 98 4.6.5 DREHZAHLSTELLUNG DER ASYNCHRONMASCHINE .................................... 103 4.6.5.1 WECHSELRICHTER ................................................................. 106 4.6.5.2 PULSGESTEUERTER WECHSELRICHTER ........................................ 106 4.6.6 UEBUNGSAUFGABEN ZUR ASYNCHRONMASCHINE ...................................... 107 4.7 DIE SYNCHRONMASCHINE ................................................................................ 114 4.7.1 DAS ERSATZSCHALTBILD DER SYNCHRONMASCHINE .................................. 115 4.7.2 BETRIEBSZUSTAENDE DER SYNCHRONMASCHINE ...................................... 116 4.7.3 LEISTUNG UND DREHMOMENT DER SYNCHRONMASCHINE ....................... 118 4.7.4 KLAUENPOLSYNCHRONGENERATOR (LICHTMASCHINE) ............................. 119 4.8 DIE GLEICHSTROMMASCHINE 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adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS 1 ENERGIE ALS PRIMAERE ANTRIEBSGROESSE . 1 1.1 DIE ZUGESCHNITTENE GROESSENGLEICHUNG . 2 1.2 FORMELSAMMLUNG ZUR ENERGIEUMWANDLUNG . 4 1.3 MECHANISCHE ENERGIE . 8 1.4 CHEMISCHE ENERGIE . 10 1.4.1 DAS PERIODENSYSTEM . 10 1.5 NUKLEARE ENERGIE . 17 1.6 ELEKTRISCHE UND MAGNETISCHE FELDENERGIE . 18 1.7 GRAVITATIONSENERGIE . 18 1.8 SOLARENERGIE . 19 1.9 UEBUNGSAUFGABEN ZU KAP. 1 . 19 2 ELEKTROCHEMISCHE ENERGIESPEICHER UND -WANDLER . 23 2.1 AKKUMULATOREN . 23 2.1.1 AGM-UND GEL-TECHNOLOGIE . 25 2.2 DIE BRENNSTOFFZELLE . 27 2.3 KONDENSATOREN . 30 2.3.1 TECHNISCHE AUSFUEHRUNGEN . 31 2.4 LITHIUMIONEN-AKKUMULATOR . 34 2.5 ALUMINIUM LUFT-BATTERIE . 35 2.6 ZINK-LUFT-AKKUMULATOR . 38 2.6.1 ENTLADUNG . 38 2.6.2 LADUNG . 38 2.7 UEBUNGSAUFGABEN . 39 3 TRANSFORMATOREN . 43 3.1 MAGNETFELDGLEICHUNGEN . 43 3.1.1 DAS DURCHFLUTUNGSGESETZ . 43 3.1.2 DIE MAGNETISCHE FLUSSDICHTE B . 44 3.1.3 DER MAGNETISCHE FLUSS 0 . 45 VIII INHALTSVERZEICHNIS 3.1.4 DER MAGNETISCHE WIDERSTAND R M . 45 3.1.5 DAS OHMSCHE GESETZ FUER MAGNETKREISE . 45 3.1.6 FREMDINDUKTION . 45 3.1.7 SELBSTINDUKTION . 46 3.2 GEKOPPELTE SPULEN . 49 3.2.1 IDEALER UEBERTRAGER . 50 3.2.2 TRANSFORMATOR MIT STREUFLUSS . 50 3.3 SPANNUNGSGLEICHUNGEN DES TRANSFORMATORS . 50 3.4 ERSATZSCHALTBILDER FUER TRANSFORMATOREN . 52 3.4.1 ERSATZSCHALTBILD DES IDEALEN TRANSFORMATORS . 52 3.4.2 ERSATZSCHALTBILD DES REALEN TRANSFORMATORS . 53 3.4.3 ZEIGERBILD DES TRANSFORMATORS . 55 3.5 VERLUSTE EINES TRANSFORMATORS . 56 3.5.1 VERLUSTE IM LEERLAUF . 56 3.5.2 STROEME UND VERLUSTE IM KURZSCHLUSS . 58 3.6 DREIPHASENSPANNUNGSSYSTEME . 58 3.6.1 EINPHASEN-SPANNUNGSVERSORGUNG MIT SCHUTZKONTAKT . 58 3.6.2 DREIPHASEN-SPANNUNGSVERSORGUNG . 59 3.6.2.1 SYMMETRISCHE LAST . 62 3.6.3 LEISTUNG IM DREIPHASENSYSTEM . 63 3.6.3.1 SYMMETRISCHE LAST IN STERNSCHALTUNG . 63 3.6.3.2 SYMMETRISCHE LAST IN DREIECKSCHALTUNG . 63 3.6.3.3 LEISTUNG BEI UNSYMMETRISCHER LAST . 64 3.7 TECHNISCHE AUSFUEHRUNGEN VON TRANSFORMATOREN . 66 3.7.1 WIRBELSTROMUNTERDRUECKUNG IN TRANSFORMATOREN . 66 3.7.2 KERNTRANSFORMATOR . 67 3.7.3 MANTELTRANSFORMATOR . 67 3.7.4 RINGKEMTRANSFORMATOR . 67 3.7.5 DER SPARTRANSFORMATOR . 67 3.7.6 DER TRENNTRANSFORMATOR . 69 3.7.7 TRANSFORMATOR MIT MITTELANZAPFUNG . 69 3.7.8 DREHSTROMTRANSFORMATOREN . 70 3.8 MAGNETISCHE ABSCHIRMUNG . 71 3.9 DROSSELWIRKUNG VON SPULEN . 72 3.10 UEBUNGSAUFGABEN ZU KAP. 3 . 74 4 ANALOGE ELEKTRISCHE MASCHINEN . 79 4.1 ZAEHLPFEILSYSTEME . 79 4.2 ELEKTROMECHANISCHE ENERGIEWANDLER . 79 4.2.1 ENERGIEDICHTE DES ELEKTRISCHEN FELDES . 79 4.2.2 ENERGIEDICHTE DES MAGNETISCHEN FELDES . 80 4.3 KRAFT UND DREHMOMENTERZEUGUNG IN EINER ELEKTRISCHEN MASCHINE . 81 INHALTSVERZEICHNIS IX 4.4 DER LINEARMOTOR . 82 4.4.1 LINEARMOTOR IN ANWENDUNGEN . 84 4.5 DIE DREHFELDMASCHINE . 85 4.5.1 KONSTRUKTIONSBEGRIFFE ELEKTRISCHER MASCHINEN . 85 4.6 DIE ASYNCHRONMASCHINE . 89 4.6.1 ERSATZSCHALTBILD DER ASYNCHRONMASCHINE MIT KURZSCHLUSSLAEUFER . 90 4.6.2 ORTSKURVE DES STAENDERSTROMES DER ASYNCHRONMASCHINE . 92 4.6.3 BETRIEBSZUSTAENDE DER ASYNCHRONMASCHINE . 96 4.6.3.1 DER OPTIMALE BETRIEBSPUNKT DER ASYNCHRONMASCHINE . 97 4.6.4 DREHMOMENT UND LEISTUNG DER ASYNCHRONMASCHINE . 98 4.6.5 DREHZAHLSTELLUNG DER ASYNCHRONMASCHINE . 103 4.6.5.1 WECHSELRICHTER . 106 4.6.5.2 PULSGESTEUERTER WECHSELRICHTER . 106 4.6.6 UEBUNGSAUFGABEN ZUR ASYNCHRONMASCHINE . 107 4.7 DIE SYNCHRONMASCHINE . 114 4.7.1 DAS ERSATZSCHALTBILD DER SYNCHRONMASCHINE . 115 4.7.2 BETRIEBSZUSTAENDE DER SYNCHRONMASCHINE . 116 4.7.3 LEISTUNG UND DREHMOMENT DER SYNCHRONMASCHINE . 118 4.7.4 KLAUENPOLSYNCHRONGENERATOR (LICHTMASCHINE) . 119 4.8 DIE GLEICHSTROMMASCHINE . 119 4.8.1 GENERATORBETRIEB . 119 4.8.2 MOTORBETRIEB . 120 4.9 EINPHASEN-KOMMUTATORMOTOR . 123 4.10 LEISTUNGSFLUSS IN ELEKTRISCHEN MASCHINEN . 124 5 DIGITALE ELEKTRISCHE MASCHINEN . 127 5.1 DER RELUKTANZMOTOR . 127 5.2 ASYNCHRON-RELUKTANZMOTOR . 131 5.3 TRANSVERSALFLUSSMOTOR . 132 5.4 BUERSTENLOSER GLEICHSTROMMOTOR . 133 5.4.1 AUFBAU DES BLDC-MOTORS . 133 5.4.2 STATORSTROEME DES BLDC-MOTORS . 134 5.4.3 REGELUNG DES BLDC-MOTORS MIT HALLSENSOREN . 137 5.4.4 SENSORLOSE REGELUNG DES BLDC-MOTORS . 141 5.5 SCHRITTMOTOREN . 142 5.5.1 DER PERMANENTERREGTE SCHRITTMOTOR . 142 5.5.2 DAS MIKROSCHRITTVERFAHREN . 144 5.5.3 RELUKTANZSCHRITTMOTOREN . 148 5.5.4 HYBRIDSCHRITTMOTOREN . 149 X INHALTSVERZEICHNIS 5.6 SERVOMOTOREN . 149 5.7 UEBUNGSAUFGABEN ZU SYNCHRON- UND GLEICHSTROMMASCHINE . 152 6 ANTRIEBSSYSTEME . 155 6.1 ANTRIEBSKONZEPT EINER E-LOK . 155 6.2 DIE MAGNETSCHWEBEBAHN . 159 6.2.1 DER TRANSRAPID . 159 6.2.2 DIE JAPANISCHE MAGNETSCHWEBEBAHN SUPRALEITENDER MAGLEV . 159 6.3 ELEKTROMECHANISCHES KERS - KINETIC ENERGY RESTORING SYSTEM . 163 6.4 UEBUNGSAUFGABE ZU KAP. 6 . 165 6.5 ALLGEMEINE PRUEFUNGSFRAGEN . 167 7 ANHANG . 171 7.1 KOMPLEXE LEISTUNG . 171 7.2 ORTSKURVEN . 172 7.3 LOESUNGEN ZU DEN UEBUNGSAUFGABEN . 175 7.4 LOESUNGEN ZU ABSCHN. 6.5 ALLGEMEINE PRUEFUNGSFRAGEN . 193 7.5 WERKSTOFFDATEN . 194 PERIODENSYSTEM . 197 LITERATUR . 201 STICHWORTVERZEICHNIS . 203
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