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Moderne Stromrichterantriebe Antriebssystem, Leistungselektronik, Maschinen, Mechantronik und Motion Control, Arbeitsweise drehzahlveränderbarer Antriebe mit Stromrichtern und Antriebsvernetzung. (Kamprath-Reihe) von Brosch, Peter F. (eBook)

  • Verlag: Vogel Buchverlag
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Moderne Stromrichterantriebe

Studenten und Praktiker erfahren den Stand der Technik über intelligente modulare drehzahlveränderbare Antriebe. Konstrukteure, Facharbeiter und Monteure bekommen mit Betriebskennlinien, Checklisten, Maschinentabellen und Fallbeispielen zusätzliche Informationen. Damit dient das Buch auch als Nachschlagewerk für die tägliche Praxis. - Moderne Antriebe und Grundlagen der Antriebstechnik - Stromrichter-Komponenten - Elektrische Maschinen - Direktantriebe / Linearantriebe - Stromrichterantriebe mit Stromwender- und Drehfeldmaschinen - Antriebsvernetzung und dezentrale Installation bei Stromrichtern - Motion Control und Mechatronik - Auswahl und Bemessung drehzahlveränderbarer Stromrichterantriebe - Stromrichtermeßtechnik - EMV

Produktinformationen

    Format: PDF
    Kopierschutz: watermark
    Seitenzahl: 490
    Sprache: Deutsch
    ISBN: 9783834360649
    Verlag: Vogel Buchverlag
    Größe: 124587 kBytes
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Moderne Stromrichterantriebe

5 Elektrische Maschinen (S. 85-86)

5.1 Allgemeine Grundlagen

Die in der Antriebstechnik eingesetzten elek trischen Maschinen sind auch heute noch überwiegend als drehende Maschinen ausgeführt, der Linearmotor erobert aber immer mehr spezielle Anwendungsfälle, auf die später eingegangen wird. Auch bei Piezomotoren oder -Aktuatoren [5.1] erfolgt der Einsatz im μm- Bereich bei Linearaufgaben. Beim Antrieb hat die elektrische Maschine als "Motor" die Aufgabe, elektrische Energie in mechanische zu wandeln (Motorbetrieb), immer häufiger soll sie bei drehzahlvariablen Antrieben im Generatorbetrieb bremsen und u.U. die Bremsenergie in das Netz zurückspeisen ( Nutzbremsung). Eine drehende elektrische Maschine besitzt 2 Hauptbauteile: den ruhenden Ständer und den drehenden mit der Welle verbundenen Läufer. Im Motorbetrieb wird der Ständerwicklung elektrische Energie zugeführt, die gewandelt über die Welle als mechanische Energie abfließt, d.h. mit der drehenden Welle über das Drehmoment an den "Verbraucher" übertragen wird. Nach dem Gesetz von"actio = reactio" tritt an der Befestigung des Ständers ein gleich großes, entgegengesetzt gerichtetes Reaktionsmoment zum Wellenmoment auf. Bei Linearmotoren wird das bewegliche Primärteil bestromt. Die Magnete oder die Kurzschlussplatten des Sekundärteils sind meist fest angeordnet. Historie Da am Beginn der Entwicklung der Energietechnik nur galvanische Elemente als Stromquelle vorhanden waren, entstand als erster elektromechanischer Energiewandler der Gleichstrommotor. Bereits 1834 treibt ein kleiner Gleichstrommotor (aus Batterien gespeist) ein Boot an (Tabelle 5.1). Möglichkeiten zur Drehmomenterzeugung Die Energieumwandlung in der Maschine findet unter Ausnutzung elektromagnetischer Felder statt. Diese bewirken induzierte Spannungen oder Kräfte, die als Kräfte auf stromdurchflossene Leiter oder als Grenzflächenkräfte an den Trennflächen zwischen Gebieten verschiedener Permeabilität – z.B. Luft/Eisen – auftreten. Im ersten Fall erfahren dabei die Leiter einer Spule Kräfte im Feld eines Magneten oder einer anderen Spule, im zweiten Fall entstehen die Kräfte an einem ferromagnetischen Körper im Feld einer Spule. Ein Energieaustausch tritt dann auf, wenn in Spulen Spannungen induziert werden, die zu Strömen führen – egal, ob die Anordnung von Spule und Magnet im Ständer und Läufer ist oder auch umgekehrt.

Es sind verschiedene elektromagnetische Mechanismen anwendbar, um den Wandlungsprozess herbeizuführen, daraus resultiert auch die Vielzahl der ausgeführten elektrischen Maschinen. Bild 5.1 zeigt die Ausgangsanordnungen für den Bau von drehenden elektrischen Maschinen, die Aussagen gelten für Linearmotoren sinngemäß. Ständer und Läufer bestehen aus koaxialen ferromagnetischen Zylindern. Man erhält die wichtigsten Systeme drehender Maschinen, wenn im Ständer und Läufer Spulen untergebracht sind a) oder eine Spule mit ei nem nichtrotationssymmetrischen Ständer oder Läufer zusammenarbeitet (b, c, d). Bild 5.1 e) zeigt die Entstehung des Linearmotors aus einem drehenden Modell (Synchronmotor) im Prinzip. Letztlich ist das Prinzip des Transversalflussmotors in Bild 5.1 f) dargestellt. Bei dem dargestellten Motor trägt der Läufer die Magnete. Eine Ringspule erregt den Motor. Auf die Ansteuerung wird später eingegangen. Im Fall a) erhält man die Grundform der Drehfeldmaschine, die als Asynchron- oder Synchronmaschine gebaut wird, bei der Synchronmaschine kann die Läuferspule auch durch Permanentmagnete ersetzt werden b). Bei einem Läufer ohne Erregung entsteht wegen des unterschiedlichen magneti

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