Elektrische und Aktoren

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1 Elektrische und Aktoren Eine Einfuhrung von Prof. Wolfgang Gerke Oldenbourg Verlag

2 1 Einleitung 1 2 Einteilung und Aufbau von Aktoren Einteilung der Aktoren Aufbau von Aktoren 8 3 Arbeit, Energie, Leistung Elektrische Arbeit und Energie Mechanische Arbeit bei der Translation eines Mechanische Arbeit bei der Rotation eines Korpers Leistung Grundgleichungen Aktoren Lastkennlinien 29 4 Kreise fur elektrische Maschinen und Aktoren Die Flussdichte B und die Feldstarke Der magnetische Das Durchflutungsgesetz Magnetischer Widerstand Berechnung magnetischer im unverzweigten Magnetkreis Dynamik der in erster Ordnung, Simulationsprogramm 65 5 Aktoren Berechnung der Reluktanzkraft Magnetaktoren Magnetbetriebene Hydroventile Hydraulische 4/3 Wegeventile 81 V

3 5.3.2 Stetig wirkende Proportional- und Servoventile Elektrisch gesteuerte Einspritzventile im Kraftfahrzeug 84 6 Piezoaktoren Stapelaktoren und Multilayer-Aktoren Auslenkung bei Belastung Anwendung Stapelaktor: Einspritzventil mit Piezoaktor Piezoaktoren mit unbegrenzter Auslenkung LEGS-Motor Piezo-Aktor-Drive (PAD ) Aktoren Tauchspulenaktor Linearmotor mit elektronischer 8 Elektronische Energiesteller Unipolare Ansteuerung Bipolare Ansteuerung (PWM) Prinzip der bei Wicklungen Reluktanz Linear-Schrittmotoren Schrittmotor-Ansteuerung Zweistrangiger je 2 Spulen Halbschrittbetrieb Spulen Hybrid-Schrittmotor Ansteuerungsarten Die Das Barlowsche Rad Die Aufbau der Gleichstrommaschine 159

4 IX 10.4 Krafte auf eine Leiterschleife und mechanische Kommutierung Gleichgewichtszustande Berechnung des Drehmoments auf eine Krafte Leiterschleifen Anker mit Schleifenwicklung Reihenschaltung von vier Leiterschleifen Stromwendung bei der Schleifenwicklung Einfluss der Polpaarzahl Spannungsinduktion bei elektrischen Maschinen Spannungsinduktion einer Leiterschleife Spannungsinduktion bei mehreren am des Ankers verteilten Leitern Ankerquerfeld Schaltungen der Erregerfeldspannung Gleichungen zur Berechnung wichtiger GroBen der Gleichstrommaschine Das innere Moment Drehzahl-Drehmoment-Beziehung Drehzahl-Drehmoment-Beziehung der Reihenschlussmaschine Der Die elektrischen Veranderliche Magnetfelder und Wechselstrombeziehungen 200 Wechselstromwiderstand Erzeugung von mehrphasigen Wechselspannungen uber eine AuBenpolmaschine 209 Zweiphasenwechselspannung 209 Erzeugung einer Dreiphasen-Wechselspannung uber einen Drehstrom- 210 Stern- und Dreieckschaltung 213 Erzeugung einer dreiphasen Wechselspannung uber einen 11.5 Drehfelder 216 Zweiphasensystem im Dreiphasensystem Drehfeld bei mehreren Spulen pro Wicklungsstrang Kraftentstehung Stator 230 Asynchronmaschine mit 12.4 Asynchronmaschine mit

5 12.5 Anschluss der Asynchronmaschine an das Drehstromnetz Wirkungsweise der Asynchronmaschine Anlauf Spannungsinduktion bei offenen mit 12.8 Ersatzschaltbild der Asynchronmaschine Getrennte Betrachtung von Stator und Rotor der auf den Stator Ersatzschaltbild mit galvanischer Kopplung Berechnung der Stator- und der Luftspaltleistung und Luftspaltleistung Drehmoment und Ortskurven Ortskurvenpunkte und Strecken Beispiel einer Ortskurve des Statorstroms Die Belastungskennlinie Anfahren und Bremsen Anlauf mit Widerstanden im Lauferkreis Asynchronmaschine Drehzahlsteuerung Anderung der Polpaarzahl Anderung des Schlupfes Anderung der Frequenz der Drehspannung Die Aufbau und Wirkungsweise Ersatzschaltbild der Synchronmaschine bei Ubererregung Vollpol-Synchronmaschine Synchronmaschine Momententstehung

6 XI 14 Der Servotechnik Eigenschaften des Synchron-Servomotors Drehfeldsteuerung uber Blockkommutierung Sinuskommutierung Lageregelung Losung der Kontrollfragen 309 Literaturverzeichnis