Elektrische Maschinen und Antriebe Lehr- und Arbeitsbuch ; mit ... zahlreichen durchgerechneten Beispielen und Übungen sowie Fragen und Aufgaben zur Vertiefung des Lehrstoffes
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Braunschweig [u.a.]
Vieweg
2000
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| adam_text | Titel: Elektrische Maschinen und Antriebe
Autor: Fuest, Klaus
Jahr: 2000
VI
Inhaltsverzeichnis
Einfiihrung 1
1 Transformator 4
1.1 Aufgaben des Transformators 4
1.2 Bauteile eines Transformators 4
1.2.1 DerEisenkern 3
1.2.2.1 Kernbauart 3
1.2.1.2 Mantelbauart 6
1.2.2 Die Wicklungen 7
1.2.2.1 Die Scheibenwicklung 7
1.2.2.2 Zylinderwicklung 7
1.2.3 DieKiihlung 8
1.3 Das Betriebsverhalten des Einphasentransformators 8
1.3.1 Der Transformator bei Belastung 8
1.3.1.1 Ersatzschaltbild 9
1.3.1.2 Der Ersatzstromkreis 10
1.3.1.3 Das Zeigerdiagramm 13
1.3.1.4 Das Kappsche Diagramm 14
1.3.2 Der Transformator im Leerlaufbetrieb 13
1.3.2.1 Das Zeigerdiagramm im Leerlauf 16
1.3.2.2 Der Leerlaufversuch 16
1.3.3 Der Transformator bei KurzschluB 18
1.3.3.1 Das Zeigerdiagramm bei KurzschluB 18
1.3.3.2 Der KurzschluBversuch 19
1.3.4 Der Wirkungsgrad des Transformators 21
1.3.5 Der Drehstromtransformator 22
1.3.5.1 Die Schaltgruppen von Drehstromtransformatoren 23
1.3.5.2 Der Parallelbetrieb von Drehstromtransformatoren 24
1.4 Zusammenstellung der wichtigsten Formeln 25
1.5 Beispiele 26
2 Gleichstrommaschinen 32
2.1 Der Aufbau der Gleichstrommaschine 32
2.1.1 Der Stander 32
2.1.2 DerLaufer 33
Inhaltsverzeichnis VII
2.2 Die Wirkungsweise der Gleichstrommaschine 35
2.2.1 Grundlagen 35
2.2.2 Der Trommelanker 36
2.2.3 Der Motorbetrieb 37
2.2.4 Der Generatorbetrieb 39
2.2.5 Die Wendepol- und Kompensationswicklung 40
2.3 Die Grundgleichungen 42
2.3.1 Spannungen 42
2.3.2 Leistungen 42
2.3.3 Moment 42
2.3.4 Drehzahl 43
2.4 Das Betriebsverhalten 44
2.4.1 Schaltungsarten der Erregerwicklung 44
2.4.2 Die fremderregte Gleichstrommaschine 45
2.4.2.1 Der fremderregte Gleichstromgenerator 45
2.4.2.2 Der fremderregte Gleichstrommotor 46
2.4.3 Die Gleichstrom-NebenschluBmaschine 54
2.4.3.1 Der Gleichstrom-NebenschluBgenerator 54
2.4.3.2 Der Gleichstrom-NebenschluGmotor 60
2.4.4 Die Gleichstrom-ReihenschluBmaschine 61
2.4.4.1 Der Gleichstrom-ReihenschluBgenerator 61
2.4.4.2 Der Gleichstrom-ReihenschluBmotor 62
2.4.5 Die Gleichstrom-DoppelschluBmaschine 67
2.4.5.1 Der Gleichstrom-DoppelschluBgenerator 68
2.4.5.2 Der Gleichstrom-DoppelschluBmotor 69
2.5 Zusammenstellung der wichtigsten Formeln 70
2.6 Beispiele 70
3 Drehfeld 78
4 Drehstrom-Asynchronmaschine 80
4.1 Aufbau der Asynchronmaschine 80
4.2 Wirkungsweise der Drehstromasynchronmaschine 81
4.3 Betriebsverhalten der DAsM 85
4.3.1 Die Leistungsbilanz 85
4.3.2 Das Drehmoment 86
4.3.3 Die Ortskurve des Standerstromes 86
4.3.4 Die Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie 91
4.3.5 Das vereinfachte Kreisdiagramm 92
4.4 Der Schleifringlaufer mit Vorwiderstanden im Lauferkreis 94
4.5 AnlaBmethode fur Kurzsch luBlaufer 95
VIII Inhaltsverzeichnis
4.6 Drehzahlsteuerung und elektrische Bremsung .• 98
4.7 Zusammenstellung der wichtigsten Beziehungen 99
4.8 Beispiele 101
5 Drehstrom-Synchronmaschine 106
5.1 Die Bauarten der Synchronmaschine 106
5.2 Der Aufbau der Innenpolmaschine 107
5.3 Die Wirkungsweise der Synchronmaschine 108
5.3.1 Der Synchrongenerator 109
5.3.2 Der Synchronmotor 112
5.4 Das Betriebsverhalten der Synchronmaschine 113
5.4.1 Die Ortskurve des Standerstromes 113
5.4.2 Das Drehmoment 118
5.4.3 Anlauf von Synchronmotoren 119
5.4.4 Der Synchronisierungsvorgang 119
5.5 Zusammenstellung der wichtigsten Beziehungen 120
5.6 Beispiele 121
6 Wechselstrommaschinen 126
6.1 Die Einphasen-ReihenschluBmaschine 126
6.2 Die Einphasen-Asynchronmaschine 127
6.3 • Die Einphasen-Synchronmaschine 128
7 Elektronische Antriebstechnik 130
7.1 ¦ Einfiihrung 130
7.2 Bauelemente der Leistungselektronik 131
7.2.1 Dioden 131
7.2.2 Thyristoren 133
7.2.3 Schutz der Dioden und Thyristoren 134
7.2.4 SIPMOS-Transistoren 135
7.2.5 IGBT 136
7.3 Betrachtungen der Leistungselektronik 138
7.3.1 Gleichrichterschaltungen 138
7.3.2 Ungesteuerte Gleichrichter 139
7.3.2.1 Einpulsgleichrichter 139
7.3.2.2 Zweipulsgleichrichter (M2, B2) 140
7.2.3.3 Dreipulsmittelpunktschaltung (M3) 141
7.3.2.4 Drehstrombriickenschaltung (B6) 143
7.3.3 Gesteuerte Gleichrichter 144
7.3.3.1 Thyristor im Halbwellenbereich 144
Inhaltsverzeichnis IX
7.3.3.2 Gesteuerter Einweggleichrichter bei
ohmsch-induktiver Last 145
7.3.3.3 Gesteuerter Briickengleichrichter bei
induktiv-ohmscher Last 146
7.3.3.4 Gesteuerte Dreipulsmittelpunktschaltung bei
induktiv-ohmscher Last 149
7.3.3.5 Gesteuerte Drehstrombriickenschaltung bei
induktiv-ohmscher Last 152
7.4 Ubersicht Elektronische Antriebstechnik 153
7.5 Elektronische Steuerung von GS-Maschinen 156
7.5.1 GS-Maschinen am AC-Netz 158
7.5.1.1 Anlassen von Gleichstrom-Motoren iiber Stromrichter 158
7.5.1.2 Drehzahlsteuerung von Gleichstrommaschinen 160
7.5.2 GS-Maschinen am DC-Netz 165
7.5.3 Beispielaufgaben 170
7.6 Elektronische Steuerung von Drehstrom-Asynchron-Motoren 172
7.6.1 Allgemeines 172
7.6.2 Steuerung der Standerspannung 173
7.6.3 Beeinflussung der LaufergroBen 175
7.6.4 Drehzahlsteuerung mit elektronischer Frequenzverstellung 178
7.6.4.1 Zwischenkreis-Umrichter 180
7.6.4.1.1 Stromzwischenkreis-Umrichter (I-Umrichter).... 181
7.6.4.1.2 Spannungszwischenkreisumrichter 183
7.6.4.2 Direktumrichter 187
7.6.5 Beispielaufgaben 188
8 Ansteuerungen 191
9 Repetitorium 197
9.1 Verstandnisfragen 197
9.2 Ubungsaufgaben 205
Anhang A Losungen zu den Aufgaben 210
Anhang B Kennzeichnung der Anschliisse elektrischer Betriebsmittel 213
Sachwortverzeichnis 214
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