Inhalt Grundlagen der Mechatronik Grundlagen der Elektrotechnik

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1 Inhalt 1 Grundlagen der Mechatronik Vom Problem zur Lösung Analysieren von Funktionszusammenhängen in mechatronischen Systemen Herstellung mechatronischer Teilsysteme Installieren elektrischer Betriebsmittel Energie- und Informationsfluss in elektrischen, pneumatischen und hydraulischen Baugruppen Datenverarbeitungssysteme Planung und Organisation von Arbeitsabläufen Realisierung von mechatronischen Teilsystemen Entwickeln und Herstellen mechatronischer Systeme Informationsfluss in mechatronischen Systemen Montage und Demontage Inbetriebnahme und Fehlersuche Instandsetzung von mechatronischen Anlagen Grundlagen der Elektrotechnik Arbeiten mit Messinstrumenten Virtuelle Standard-Messgeräte Virtuelle Labormessgeräte Virtuelle Labormessgeräte für die Digitaltechnik Virtuelle Analysemessgeräte Strom, Spannung und Widerstand Gleichspannung Wechselspannung Messungen mit dem Voltmeter Messungen mit dem Amperemeter Messungen mit dem Ohmmeter Der einfache Stromkreis Das ohmsche Gesetz Ohmsche Widerstände Leitungswiderstände Temperaturabhängigkeit von Widerständen Stromdichte

2 2.3.6 Reihenschaltung von Widerständen Parallelschaltung von Widerständen Gemischte Widerstandsschaltungen Spannungsteiler Einstellbarer Spannungsteiler Vorwiderstand Der erweiterte Stromkreis Kenngrößen von Spannungsquellen Reihen- und Parallelschaltung von Spannungsquellen Messbereichserweiterung bei Spannungsmessern Messbereichserweiterung bei Strommessern Indirekte Messung von ohmschen Widerständen Elektrotechnik in der Mechatronik Spannungserzeugung Elektromotor und Elektrogenerator Frequenz, Kreisfrequenz und Wellenlänge Messen von Spannungen Addition von Wechselspannungen Rechtecksignale Sägezahnförmige Wechselspannungen Scheitelfaktor und Formfaktor Frequenz- und Phasenmessungen Aufnahme von Kennlinien Wechselstromschaltungen Ohmscher Widerstand (Wirkwiderstand) Kapazitiver Blindwiderstand Induktiver Blindwiderstand RC-Reihenschaltung RL-Reihenschaltung RCL-Reihenschaltung RC-Parallelschaltung RL-Parallelschaltung RCL-Parallelschaltung Wechselstromleistung und Blindleistungskompensation Wirkleistung Blindleistung Scheinleistung Blindleistungskompensation Drehstrom

3 3.4.1 Sternschaltung Dreieckschaltung Simulation einer Sternschaltung mit ohmscher Belastung Simulation einer Dreieckschaltung mit ohmscher Belastung Drehstromleistung Blindstromkompensation für Drehstromnetze Elektrische Leitungen Mechanischer Aufbau von Leitungen Spannungsfall an Wechselstromleitungen Leitungen in Drehstromnetzen Elektrische Arbeit und Energie Allgemeine Leistungsmessung Leistungsmessung bei Wechselstrom Leistungsmessung bei Drehstrom Leistungsfaktormessung Wirkungsgrad Elektrische Energie und Wärmemenge Elektromotoren und Antriebsverfahren Drehstrommotor Wirkungsweise des Asynchronmotors Schlupf, Moment und Drehzahl Wirkungsgrad und Verluste Magnetfeld Motordaten und Typenschild Belastungscharakteristik Reluktanzmotor Praxis der Antriebstechnik mit Drehstrommotoren Drehstromantriebe mit einer oder mehreren festen Drehzahlen Wärmeklassen Bemessung aus Lastmoment, Schwungmasse und Schalthäufigkeit Sanftanlauf und Sanftumschaltung Mechanische Verstellgetriebe Auswahl für ein Untersetzungsgetriebe Bremsmotoren Ansteuerung eines Drehstrommotors Motorschutzrelais Befehlsgeräte zur Steuerung von elektrischen Maschinen Ansteuerung mit erhöhtem Sicherheitsanspruch Selbsthalteschaltung

4 4.3.5 Schutzschaltung mit Redundanz Schutz durch Positionsschalter Gleichstromkleinstmotoren Gleichstromkleinstmotoren mit eisenlosem Läufer Mechanische Leistung Wirkungsgrad Anlauf unter Last Auswahlkriterien für DC-Kleinstmotoren Elektronik für die Motorregelung Regelung von Gleichstromkleinstmotoren Schrittmotoren Aufbau und Wirkungsweise von Schrittmotoren Drehmoment Auflösungsverfahren bei Schrittmotoren Steuerelektronik für Schrittmotoren Unipolare und bipolare Treiber Merkmale von Schrittmotoren Haltemoment und Selbsthaltemoment Dynamisches Moment und Abgabeleistung Hohe Winkelgeschwindigkeiten und Beschleunigungsmethoden Beschleunigungs- und Abbremsverhalten Reduktionsgetriebe Hydraulische und pneumatische Systeme in der Mechatronik Aufbau einer hydraulischen Anlage Druckerzeugung Bauelemente Steuern mit hydraulischen Ventilen Richtungssteuerung von Zylindern Beispiele hydraulischer Steuerungen Pneumatische Systeme Aufbau einer pneumatischen Anlage Druckluftverteilung Wartungseinheiten Pneumatische Instrumentierung Pneumatische Wegeventile Wahl eines Druckluftmotors Drehmoment und Drehzahl Aufbau von Druckluftmotoren Wirkungsweise von Druckluftmotoren

5 Betrieb von Druckluftmotoren Motorsteuerung und -regelung Mechatronische Simulationsmodelle Stanzmaschine mit Transportband Taktstraße mit zwei Bearbeitungsstationen D-Roboter Hinweise zu den beiden CD-ROM Bezugsadressen Zur CD Zur CD Wichtiger Hinweis Stichwortverzeichnis