Inhaltsübersicht. X 9

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1 Inhaltsübersicht Grundlagen des elektromotorischen Antriebes Nennleistung elektrischer Maschinen 1 Motoren 1 Generatoren : 1 Motordrehmoment 2 Nennmoment 2 Anzugsmoment 2 Kippmoment 2 Sattelmoment 2 Drehrichtung 3 Anlaufzeiten 3 Anlaufarten 4 Statische Drehzahlstabilität eines Antriebes 7 Drehmomentübertragung 9 Kupplungen 9 Riementriebe X 9 Getriebe 10 Zahnradgetriebe 10 Schneckengetriebe 10 Reibrad-Getriebe (Friktions-Getriebe) 10 Betriebsbereiche rotierender elektrischer Maschinen 11 Übersicht 11 Anlauf-Betrieb-Stillsetzen bei Antrieben mit passiven Lastmomenten 14 Betrieb 14 Anlauf 14 Stillsetzen 14 Anlauf-Betrieb-Stillsetzen bei Antrieben mit aktivem Lastmoment 15 Anlauf : 16 Betrieb 16 Stillsetzen 16 Allgemeine Kriterien für die Auswahl und den Betrieb elektrischer Maschinen Betriebsarten elektrischer Maschinen 23 Bauformen elektrischer Maschinen 25 Schutzarten elektrischer Maschinen 27 Regelung und Steuerung 29 Regelung 29 Steuerung 31 Regelungstechnische Begriffe und Bezeichnungen 31 Motorschutz 33 Die Lebensdauer von Motoren 33 Motorschutz durch Bimetallrelais 33 Motor-Vollschutz mit Kaltleitern 36 Funkentstörung 38 Störgrößen 38 Entstörung 39 Auswahl der Entstörkondensatoren 39 Ausführung der Kondensatoren 39 Gleichstrommaschinen Aufbau und allgemeine Wirkungsweise 41 Ankerkreis 41 Ankerwicklung Spannungsbildung Spannung eines Leiters Spannung einer Spule Gleichspannungsbildung Spannung einer Wicklung (Ankerwicklung) 43 V

2 Wicklungsaufbau, Wicklungsschaltung, Polpaarzahl Drehmomentbildung Drehmomentgröße Drehmomentrichtung Wendepol- und Kompensationswicklung Kommutierung - Reaktanzspannung Ankerquerfeld - Wendepolfeld Ankerrückwirkung - Kompensation 3.12 Der Erregerkreis Der magnetische Kreis Erregerkreiswicklungen Wicklungsschaltungen Fremderregung Nebenschlußerregung Reihenschlußerregung Doppelschluß- oder Verbunderregung Wicklungs-Ausführung 3.13 Übersicht über die wichtigsten Klemmenbezeichnungen von Gleichstrommaschinen 3.14 Mechanischer Aufbau 3.2 Fremderregter Gleichstrommotor 3.21 Schaltung und Anschluß Wicklungsschaltung und Klemmenanschluß Drehrichtungsumkehr Anlasseranschluß Erregerstromüberwachung 3.22 Betriebsverhalten Anlassen Betrieb Bremsen Die Nutzbremsung Die Widerstandsbremsung Gegenschaltungs-Stillsetz-Bremsung Gegenschaltungs-Senkbremsung 3.23 Steuerung und Regelung 3.3 Gleichstrom-Nebenschlußmotor 3.31 Wicklung und Anschluß Wicklungsschaltung und Klemmenanschluß Drehrichtungsumkehr Anlasseranschluß Feldüberwachung 3.32 Betriebsverhalten 3.33 Steuerung und Regelung 3.4 Gleichstrom-Doppelschlußmotor 3.41 Schaltung und Anschluß Wicklungsschaltung und Klemmenanschluß 3.42 Betriebsverhalten Drehrichtungsumkehr 3.43 Steuerung und Regelung 3.5 Gleichstrom-Reihenschlußmotor 3.51 Schaltung und Anschluß Wicklungsschaltung und Klemmenanschluß Drehrichtungsumkehr 3.52 Betriebsverhalten 3.53 Steuerung und Regelung 3.6 Gegenüberstellung der Gleichstrommotoren 3.7 Fremderregter Gleichstromgenerator 3.71 Aufbau 3.72 Schaltung 3.73 Betriebsverhalten 3.74 Steuerung und Regelung 3.8 Gleichstrom-Nebenschlußgenerator 3.81 Schaltung und Anschluß VI

3 Betriebsverhalten 79 Steuerung und Regelung 80 Gleichstrom-Doppelschlußgenerator (Kompoundgenerator, Verbundgenerator) 80 Schaltung und Anschluß 80 Betriebsverhalten 81 Steuerung und Regelung 82 Gleichstrom-Reihenschlußgenerator (Hauptschlußgenerator) 82 Schaltung und Anschluß 82 Betriebsverhalten 82 Steuerung und Regelung 83 Gegenüberstellung der Gleichstromgeneratoren 83 Dreiphasen-Wechselstrommaschinen (Drehstrom-Maschinen) Dreiphasen-Asynchronmaschinen 85 Dreiphasen-Kurzschlußläufermotor (Drehstrom-Kurzschlußläufermotor) 86 Aufbau 86 Schaltung 88 Funktionsweise 88. Betriebsverhalten 89 Anlassen 90 Steuerung und Regelung 94 Dreiphasen-Schleifringläufermotor 98 Aufbau 98 Schaltung 98 Funktionsweise 98 Betriebsverhalten 99 Anlassen 100 Gegenüberstellung: Kurzschlußläufermotor/Schleifringläufermotor 101 Dreiphasenmotoren am Einphasennetz 101 Störungsfall 101 Betriebsmäßiger Einsatz als Einphasenmotor 102 Drehtransformatoren 102 Dreiphasen-Asynchrongeneratoren 104 Dreiphasen-Synchronmaschinen 104 Aufbau 105 Außenpolmaschine 105 Innenpolmaschine Schenkelpolmaschine Vollpolmaschine Klauenpolmaschine 106 Dämpferwicklung 107 Erregung 107 Anlauf 107 Dreiphasen-Synchronmotor (Drehstrom-Synchronmotor) 108 Aufbau 108 Schaltung 108 Betriebsverhalten 108 Dreiphasen-Synchrongenerator 109 Aufbau 109 Schaltung 109 Betriebsverhalten 109 Parallelschaltung 111 Erregung. 114 Durch Erregermaschine 114 Durch Selbsterregung 114 Durch elektronische Bauteile 114 Steuerung und Regelung 114 Dreiphasen-(Drehstrom-)Kommutatormotoren 115 Drehstrom-Reihenschluß-Kommutatormotor 115 Ständergespeister-Drehstrom-Nebenschluß-Kommutatormotor 116 Läufergespeister-Drehstrom-Nebenschluß-Kommutatormotor 116 VII

4 4.7 Asynchron-Linearmotor Aufbau Wirkungsweise Einige Vor- und Nachteile von Linearmotoren gegenüber herkömmlichen Drehstrom- Asynchronmotoren Einphasen-Wechselstrommaschinen 5.1 Einphasen-Asynchronmotor (Kondensatormotor) Aufbau Schaltung Betriebsverhalten Spaltpolmotor Aufbau Schaltung Betriebsverhalten Einphasen-Synchronmotor Aufbau Schaltung Betriebsverhalten Einphasen-Synchrongenerator (Bahngenerator) Einphasen-Kommutatormaschinen Universalmotor Aufbau Schaltung Betriebsverhalten Steuerung und Regelung Repulsionsmotor Aufbau Schaltung Betriebsverhalten Steuerung und Regelung Einphasen- und Dreiphasen-Wechselstrom-Transformatoren (Einphasen- und Drehstrom-Transformatoren) 6.1 Aufbau, Schaltung, Betriebseigenschaften Aufbau Schaltung Betriebseigenschaften Übersetzungsverhältnis Leerlauf des Transformators Belastung des Transformators Leistung des Transformators Kurzschlußspannung eines Transformators Verluste in Transformatoren Schaltgruppen von Transformatoren Parallelschaltung von Transformatoren Ausführungsformen von Einphasen-Wechselstrom-Transformatoren Schutztransformatoren Trenntransformatoren Klingeltransformatoren Spielzeugtransformatoren Steuerspannungstransformator Spartransformatoren Sonderformen von Transformatoren (Meßwandler) Stromwandler Spannungswandler Drehtransformator Dreiphasen-Wechselstrom-Transformatoren Aufbau Schaltung Betriebseigenschaften 139 VIII

5 6.54 Schutzeinrichtungen am Dreiphasen-Transformator Sonderbauformen von Dreiphasen-Transformatoren Ofentransformatoren Transformatoren zur Umformung von Dreiphasen- in Zweiphasenstrom Umformer 7.1 Statische Umformer Stromrichterventile Nicht steuerbare Stromrichterventile - Dioden Steuerbare Stromrichterventile - Thyristoren Stromrichter Kommutierung Fremdgeführte Stromrichter Stromrichter-Schaltungen Ungesteuerte Gleichrichter Gesteuerte Gleichrichter-Wechselrichter Halbgesteuerte Gleichrichter Lastgeführte Stromrichter Selbstgeführte Stromrichter Umrichter Zwischenkreis-Umrichter Direktumrichter Rotierende Umformer Umformer - Ausführung Motor-Generator-Umformer Einankerumformer Eingehäuseumformer Auswahltabelle elektrischer Maschinen 149 Anhang 1. Definitionen von Größen und Einheiten Energiesatz Richtungsregeln Elektrische Größen Magnetische Größen 159 Stichwortverzeichnis 169 IX