Elektrotechnik und Elektronik für Maschinenbauer
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Späterer Titel: | Elektrotechnik und Elektronik in Maschinenbau und Mechatronik |
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Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Berlin
Springer Vieweg
[2018]
|
Ausgabe: | 4., aktualisierte und verbesserte Auflage |
Schriftenreihe: | VDI-Buch
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Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
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INHALTSVERZEICHNIS
A GRUNDLAGEN DER
ELEKTROTECHNIK.
1
A.L PHYSIKALISCHE GRUNDGESETZE UND DEFINITIONEN
.
1
A .L.L L A D U N G
.
1
A.1.2
SPANNUNG.
2
A .L.3 S TRO M
.
3
A .L.4 OHM*SCHES GESETZ
.
4
A.1.5
WIDERSTAND.
5
A.1.6 ARBEIT UND L E ISTU N G
. 6
A .L.7 KIRCHHOFF*SCHE
REGELN.
7
A.2 GLEICHSTROMKREISE MIT LINEAREN KOMPONENTEN
.
10
A.2.1
ZWEIPOLQUELLEN.
10
A.2.2 REIHENSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN
.
14
A.2.3 PARALLELSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN
.
15
A.2.4 GEMISCHTE
SCHALTUNGEN.
16
A.2.5 MESSUNG ELEKTRISCHER GROESSEN
.
25
A.3 ELEKTRISCHES
FELD.
30
A.3.1
FELDBEGRIFF.
30
A.3.2
KONDENSATOR.
31
A.3.3 LADEN UND ENTLADEN VON KONDENSATOREN
.
34
A.3.4 ENERGIEINHALT DES ELEKTRISCHEN FELDES
.
34
A.4 MAGNETISCHES FELD
.
37
A.4.1
FELDBEGRIFF.
37
A.4.2 KRAFTWIRKUNGEN IM M AGNETFELD
.
41
A.4.3 MATERIE IM MAGNETFELD
. 44
A.4.4 MAGNETISCHER K REIS
.
47
A.4.5 ELEKTROMAGNETISCHE INDUKTION
.
55
A.4.6
SELBSTINDUKTION.
61
A.4.7
GEGENINDUKTION.
63
A.4.8 EIN- UND AUSSCHALTEN VON STROMKREISEN MIT INDUKTIVITAETEN . 64
A.4.9 ENERGIEINHALT DES MAGNETISCHEN
FELDES. 66
A.5
WECHSELSTROMKREISE.
68
A.5.1 BENENNUNGEN UND DEFINITIONEN
. 68
A.5.2 SINUSFOERMIGE STROEME UND
SPANNUNGEN. 71
A.5.3 ZEIGERDIAGRAMM
.
74
A.5.4 WIDERSTAND, SPULE UND KONDENSATOR BEI SINUSFOERMIGEM
W
ECHSELSTROM.
80
A.5.5 WECHSELSTROMSCHALTUNGEN VON WIDERSTAND, SPULE UND KONDENSATOR 83
A.5.6 BLINDSTROMKOMPENSATION
.
92
A.5.7 SCHWINGKREISE
.
95
A.5.8
ORTSKURVEN.
102
A.5.9
TRANSFORMATOR.
104
A. 6
DREHSTROM.118
A.6.1 ENTSTEHUNG DER DREIPHASEN WECHSELSPANNUNG
.
118
A.6.2 GENERATORSCHALTUNGEN
.
119
A.6.3
VERBRAUCHER-STERNSCHALTUNG.121
A.6.4 VERBRAUCHER-DREIECKSCHALTUNG
.
127
A.6.5
STERN-DREIECK-UMSCHALTUNG.
130
A. 6.6 LEISTUNGSMESSUNG
.
132
LITERATUR
.135
B H
ALBLEITERTECHNIK.
137
B. L BAUELEM
ENTE.137
B. L.L
LEITUNGSMECHANISMEN.
137
B.1.2 D IO D E N
.
146
B.1.3
TRANSISTOREN.155
B .L.4 FELDEFFEKTTRANSISTOREN (F E T
).164
B. 1.5 THYRISTOREN UND
TRIACS.
177
B.1.6 OPTOELEKTRONIK
.
181
B.2 ANALOGE INTEGRIERTE
SCHALTUNGEN.
202
B.2.1 OPERATIONSVERSTAERKER
.
202
B.2.2 WEITERE ANALOGE INTEGRIERTE
SCHALTUNGEN.206
B.2.3 DA-UND AD-W
ANDLER.209
B. 3 DIGITALE INTEGRIERTE SCHALTUNGEN
.
219
B.3.1 LOGISCHE VERKNUEPFUNGEN UND SCHALTZEICHEN
.
220
B. 3.2
LOGIKFAMILIEN.224
LITERATUR
.
229
C
LEISTUNGSELEKTRONIK.
231
C. L BAUELEMENTE DER
LEISTUNGSELEKTRONIK.
231
C. L.L PASSIVE BAUELEMENTE
.
232
C.1.2 AKTIVE BAUELEM ENTE
.
253
C.2 LEISTUNGSELEKTRONIK IN DER
PRAXIS.
265
C.2.1 ANWENDUNG PASSIVER BAUELEM ENTE
.
265
C.2.2
AKTORSTEUERUNG.
269
C.2.3 BRUECKENSCHALTUNGEN
.
275
C.2.4 UNTERBRECHUNGSFREIE STROMVERSORGUNGEN (U SV )
.
282
C.2.5
SPANNUNGSWANDLER.
288
LITERATUR
.
300
D ELEKTRISCHE M
ASCHINEN.301
D.L WIRKUNGSPRINZIPIEN ELEKTROMECHANISCHER ENERGIEWANDLER
.
301
D.1.1 ELEKTRODYNAMISCHES P RIN Z IP
.
301
D .L.2 KRAEFTE AUF
GRENZFLAECHEN.302
D .L.3 PRINZIPIELLER AUFBAU ROTIERENDER ELEKTRISCHER MASCHINEN
.
303
D.2 LEISTUNGSBILANZ
.306
D.3
AUSFUEHRUNGSVARIANTEN.307
D.4 AUSNUTZUNG UND
BAUGROESSE.
312
D.5
GLEICHSTROMMOTOR.314
D.5.1 PRINZIPIELLER A U FB A U
.
315
D.5.2 AUFBAU DES A NKERS
.
316
D.5.3 KOMMUTIERUNG
.318
D.5.4 INDUZIERTE SPANNUNG UND
DREHMOMENT.320
D.5.5
BETRIEBSVERHALTEN.
323
D.5.6 REIHENSCHLUSSMASCHINE/UNIVERSALMOTOR
.
327
D.5.7 DREHZAHLVERSTELLUNG DES
UNIVERSALMOTORS.329
D.5.8 TYPISCHE DATEN VON GLEICHSTROMMASCHINEN
.
330
D.6
SYNCHRONMOTOR.
333
D.6.1 SYNCHRONMOTOR ALS ELEKTRONISCH KOMMUTIERTER GLEICHSTROMMOTOR 334
D.6.2 WECHSELFELDER UND D REHFELDER
.
339
D.6.3
DREHFELDWICKLUNGEN.342
D.6.4 ERSATZSCHALTBILD UND ZEIGERDIAGRAMM
.345
D.6.5 DREHMOMENT DER VOLLPOLMASCHINE
.347
D.6.6 PERMANENT ERREGTER SYNCHRONSERVOMOTOR
.
349
D.6.7 SYNCHRONMOTOREN MIT ZAHNSPULENWICKLUNG
.
353
D.6.8 RELUKTANZMOTOR
.
354
D.6.9
SCHRITTMOTOREN.
356
D.6.10 KLAUENPOLGENERATOR (*LICHTMASCHINE*)
.358
D. 7
ASYNCHRONMOTOR.
360
D.7.1 BEDEUTUNG DER
ASYNCHRONMASCHINE.360
D.7.2 AUFBAU UND
ERSATZSCHALTBILD.360
D.7.3 STROMORTSKURVE DER ASYNCHRONMASCHINE
.
365
D.7.4 DREHMOMENT UND KLOSS*SCHE FORM EL
.
368
D.7.5 DREHZAHLVERSTELLUNG DER ASYNCHRONMASCHINE
.
370
D. 7.6
EINPHASEN-ASYNCHRONMOTOR.374
LITERATUR
.377
E A
NTRIEBSTECHNIK.379
E. L PROZESSBEEINFLUSSUNG DURCH ELEKTRISCHE A NTRIEBE
.
379
E.2 SYSTEM *ARBEITSMASCHINE - ANTRIEBSMASCHINE*
.380
E.3
BETRIEBSARTEN.
381
E.4 BAUFORMEN, SCHUTZARTEN, KUEHLUNG,
ISOLATION.383
E. 4.1
BAUFORMEN.
383
E.4.2
SCHUTZARTEN.
383
E.4.3 WAERMEKLASSEN UND K
UEHLUNG.385
E.5 WIRKUNGSGRADKLASSEN
.
388
E.6 OPTIMALE
GETRIEBEUEBERSETZUNG.
389
E.6.1 OPTIMALE GETRIEBEUEBERSETZUNG OHNE DREHZAHL-BEGRENZUNG
. 390
E.6.2 OPTIMALE GETRIEBEUEBERSETZUNG MIT BEGRENZTER LASTDREHZAHL
. 392
E.6.3 OPTIMALE GETRIEBEUEBERSETZUNG MIT BEGRENZTER MOTORDREHZAHL. . . 394
E.7
SERVOANTRIEBE.
394
E.7.1 STRUKTUR UND KOMPONENTEN EINES SERVOANTRIEBS
.
396
E.7.2 ANFORDERUNGEN
.
397
E.7.3
SENSOREN.398
E.8 AKTORSYSTEME FUER MASSENSTROEME (STELLANTRIEBE)
.
401
E.9 GENERATORKONZEPTE FUER
WINDKRAFTANLAGEN.407
E.9.1
GRUNDLAGEN.
407
E.9.2 POLUMSCHALTBARE
ASYNCHRONGENERATOREN.409
E.9.3 DOPPELT-GESPEISTER
ASYNCHRONGENERATOR.410
E. 9.4
SYNCHRONGENERATOR.
413
E. 10 ELEKTRISCHE FAHRZEUGANTRIEBE
.
414
LITERATUR
.
417
F ELEKTRISCHE E
NERGIEVERSORGUNG.419
F. L ENERGIEERZEUGUNG
.
420
F. L.L
PRIMAERENERGIE.420
F.1.2
BELASTUNGSKURVEN.421
F.1.3
KRAFTWERKE.
423
F.2
ENERGIEUEBERTRAGUNG.
431
F.2.1
UEBERTRAGUNGSSYSTEME.
431
F.2.2 DREHSTROMNETZE
.
432
F.2.3
GLEICHSPANNUNGSNETZE.
433
F.2.4
NETZSTRUKTUREN.436
F. 2.5
VERBUNDBETRIEB.
437
F.3 SCHUTZMASSNAHMEN
.438
F. 4
NIEDERSPANNUNGSSCHALTANLAGEN.442
LITERATUR
.
445
G SENSOREN UND A K TO RE N
.
447
G. L
SENSOREN.
447
G. L.L
GRUNDLAGEN.
447
G .L.2 WEG-UND
POSITIONS-SENSOREN.449
G.2 A K TO RE N
.474
G.2.1 HYDRAULISCHE A
KTOREN.
474
G.2.2 PNEUMATISCHE
AKTOREN.
476
G.2.3 PIEZO-STELIER
.
477
G.3 ANSCHLUSSTECHNIK
.
480
G.3.1 AKTORSTECKER
.
480
G.3.2
SENSORSTECKER.482
G.3.3 STANDARDISIERUNG DER STECKERBELEGUNG UND DIE VORTEILE
.
482
LITERATUR
.
482
H FELDBUSSE
.
483
H.L GRUNDLAGEN ZU
FELDBUSSEN.486
H .L.L TOPOLOGIE VON
FELDBUSSEN.486
H .L.2 ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN AN FELDBUSSYSTEME
.
487
H.2
STANDARD-FELDBUSSE.
488
H.2.1
PROFIBUS.
490
H.2.2
CAN-BUS/DEVICENET.494
H.2.3 AS-INTERFACE
.
500
H.2.4 INTERBUS-S
.
502
H.2.5 C C -L IN K
.505
H.3 ETHERNET BASIERENDE FELDBUSSE
. 506
H.3.1 GRUNDLEGENDES ZUR ETHERNET-KOMMUNIKATION
.
508
H.3.2 T C P /IP
.
515
H.3.3
PROFINET.
516
H. 3.4
ETHEMET/IP.519
H. 4 IO -L IN K
.
521
LITERATUR
.526
I ELEKTRISCHE M
ESSTECHNIK.
527
I. 1
GRUNDLAGEN.527
I. 1.1 DEFINITIONEN UND
BEGRIFFE.527
1.1.2 EINTEILUNG ELEKTRISCHER M ESSGERAETE
.
532
1.1.3 UEBERSICHT UEBER DIE DARSTELLUNG DER M ESSW
ERTE.533
1.1.4 MESSFEHLER, GENAUIGKEIT UND EMPFINDLICHKEIT
.
534
1.2 MESSUNG VON SPANNUNG UND STROM
.539
1.2.1
GLEICHSTROMKREIS.539
1.2.2
WECHSELSTROMKREIS.
541
1.2.3 ZEITLICH VERAENDERLICHE SPANNUNGEN
.
544
1.3 MESSUNG VON WIDERSTAENDEN
.
545
1.3.1 MESSUNG OHNTSCHER WIDERSTAENDE IM GLEICHSTROMKREIS
.
545
1.3.2 MESSUNG VON BLIND- UND SCHEINWIDERSTAENDEN
IM
WECHSELSTROMKREIS.547
1.4
ARBEITSMESSUNG.
549
1.5
LEISTUNGSMESSUNG.550
1.6 ZEIT- UND FREQUENZMESSUNG
.
552
1.6.1 ELEKTRONISCHER Z AE H LE R
.552
1.6.2 ZEIT- UND FREQUENZMESSUNG
.553
LITERATUR
.555
LOESUNGEN DER
UEBUNGSAUFGABEN.557
SACHVERZEICHNIS.
575 |
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