Elektrische Antriebstechnik: Theoretische Grundlagen, Bemessung Und Regelungstechnische Gestaltung

ISBN-13: 9783642805950 / Niemiecki / Miękka / 2011 / 498 str.

Fritz K. Mmel

Opis

Die Antriebe stell en ein wichtigesBindeglied zwischen dem Maschinen bau und del' F;lektrotechnik dar. Deshalb wird ihre Entwicklung durch Impulse aus beiden Gebicten bestimmt. So hat die Optimierung und Automatisierung vieleI' 1"

Spis treści

1 Elektrische Maschinen.- 1.1 Aufgabenstellung bei der Antriebsprojektierung.- 1.2 Dynamische Antriebsbelastung.- 1.3 Lastmomente der Arbeitsmaschinen.- 1.4 Asynchronmotoren.- 1.41 Schleifringläufermotoren.- 1.411 Betriebskennlinien.- 1.412 Berechnungsprogramm.- 1.42 Käfigläufermotoren.- 1.421 Betriebskennlinien.- 1.422 Bremsschaltungen.- 1.43 Aussetzbetrieb.- 1.44 Dynamische Einflüsse.- 1.45 Frequenzsteuerung.- 1.46 Schaltvorgänge bei Asynchronmotoren.- 1.5 Synchronmotoren.- 1.51 Synchronmotor mit Vollpolläufer.- 1.52 Anlauf von Synchronmotoren.- 1.53 Synchronmotor mit Schenkelpolläufer.- 1.54 Frequenzsteuerung.- 1.6 Gleichstrommaschinen.- 1.61 Allgemeine Betriebseigenschaften.- 1.62 Maschinen-Konstanten und -Kennlinien.- 1.63 Dynamisches Verhalten des Gleichstrommotors.- 1.64 Stromrichtergespeister Gleichstrommotor.- 1.65 Gleichstrom-Stellmotoren.- 2 Transistoren und Thyristoren.- 2.1 Transistoren.- 2.11 Kenndaten und Grundschaltungen.- 2.12 Temperaturkompensation.- 2.13 Gleichspannungsverstärker.- 2.14 Leistungsstufen.- 2.15 Spannungsversorgung.- 2.2 Thyristoren.- 2.21 Wirkungsweise.- 2.22 Beanspruchung.- 2.23 Statische Kennwerte.- 2.24 Dynamische Kennwerte.- 2.241 Einschaltvorgang.- 2.242 Sperrvorgang.- 3 Stromrichter-Grundschaltungen.- 3.1 Wirkungsweise netzgeführter Stromrichter.- 3.2 Allgemeine Bemessungsregeln.- 3.3 Vollgesteuerte Brückenschaltung.- 3.4 Halbgesteuerte Brückenschaltung.- 3.5 Dreiphasige Einwegschaltung-Sternschaltung.- 3.6 Vollgesteuerte Drehstrom-Brückenschaltung.- 3.7 Halbgesteuerte Drehstrom-Brückenschaltung.- 3.8 Gegenparallelschaltungen.- 4 Äußere Anpassung der Stromrichter.- 4.1 Bemessung von Transformatoren und Drosseln.- 4.11 Stromrichter-Transformatoren.- 4.12 Glättungsdrosseln.- 4.13 Wechselstromdrosseln.- 4.2 Netzrückwirkung und Oberwellenunterdrückung.- 4.3 Beschaltung gegen Schaltüberspannungen.- 4.31 Lastbeschaltung.- 4.32 Transformatorbeschaltung.- 4.4 Überlast- und Kurzschlußschutz.- 4.41 Kurzschlußarten.- 4.42 Gleichstromkurzschluß.- 4.43 Verlust der Sperrfähigkeit eines Ventils.- 4.44 Kippung im Wechselrichterbetrieb.- 4.45 Kreisstromkurzschluß bei Gegenparallelschaltung.- 4.46 Überstromabschaltung durch Schalter.- 4.47 Überstromabschaltung durch Schmelzsicherungen.- 4.5 Störschutz der Informationselektronik.- 4.51 Spannungsversorgung und Schaltbedingungen.- 4.52 Störeinflüsse.- 4.53 Schutz gegen kapazitive und induktive Beeinflussung.- 4.54 Potentialverbindungen.- 5 Steuerung und Regelung von Drehstrommotoren.- 5.1 Steuer- und Regelmöglichkeiten bei Drehstrommotoren.- 5.2 Untersynchrone Stromrichterkaskade.- 5.3 Schlupfgesteuerter Asynchronmotor.- 5.31 Betriebskennlinien.- 5.32 Anschnittsteuerung antiparalleler Thyristoren.- 5.33 Kegelschaltung.- 5.4 Direktumrichter.- 5.5 Maschinenkommutierter Wechselrichter.- 5.6 Gesteuerte Löschung von Thyristoren.- 5.7 Wechselrichter mit Zwangskommutierung.- 5.71 Einphasige Wechselrichter.- 5.72 Dreiphasige Wechselrichter.- 5.8 Selbstgeführte Frequenzumrichter.- 5.81 Umrichterkombinationen.- 5.82 Spannungseinstellung.- 5.83 Frequenz- und Spannungsregelung.- 6 Bemessung der Motoren.- 6.1 Bemessung der Gleichstrommotoren nach dem Lastspiel.- 6.11 Momentgleichungen.- 6.12 Effektive Motorbelastung.- 6.13 Motorbemessung bei Feldschwächung.- 6.14 Motorbemessung bei Begrenzungsbeschleunigung.- 6.2 Leonard-Antriebe.- 6.21 Konstanten des Ankerkreises.- 6.22 Betriebseigenschaften.- 6.23 Steuerschaltungen.- 6.24 Mehrmotorenantriebe.- 6.3 Bemessung der Drehstrommotoren nach dem Lastspiel.- 6.31 Führungsbetrieb ohne Begrenzung.- 6.32 Schaltbetrieb mit Begrenzung.- 7 Regelungstechnik für Antriebe.- 7.1 Prinzipieller Aufbau von Antriebsregelkreisen.- 7.11 Funktionsgliederung.- 7.12 Normierung des Regelkreises.- 7.2 Frequenzgangdarstellung und Übergangsfunktion.- 7.21 Berechnungsgrundlagen.- 7.22 Frequenzgangdarstellung.- 7.23 Stabilität und Dämpfung.- 7.3 Stabilisierung von Regelkreisen.- 7.31 Phasenrandoptimum.- 7.311 Optimierungsregeln.- 7.312 Abhängigkeit der Dämpfung von der Integrierzeit.- 7.313 Bestimmung des günstigsten Reglerfrequenzganges.- 7.314 Fehlanpassung.- 7.315 Optimierung bei linear ansteigendem Sollwert.- 7.316 Optimierung bei verzögertem Sollwert.- 7.317 Berücksichtigung nicht kompensierter Zeitkonstanten.- 7.32 Symmetrisches Optimum.- 7.321 Optimierungsprinzip.- 7.322 Übergangsfunktion.- 7.323 Optimierung bei verzögertem Sollwert.- 7.33 Vergleich der Optimierungsverfahren.- 7.4 Einstellen des Regler-Zeitverhaltens.- 7.41 PID-Regler.- 7.42 PI-Regler.- 7.43 PD-Regler.- 7.44 Erhöhung der Grenzfrequenz durch starre Gegenkopplung.- 7.45 Herabsetzung der Grenzfrequenz des Regelkreises.- 7.46 Korrektur des Regelkreis-Frequenzganges.- 7.5 Einfluß von Totzeiten und Nichtlinearitäten.- 7.51 Totzeiteinfluß.- 7.511 Wirkung auf das Zeitverhalten.- 7.512 Berücksichtigung beim Phasenrandoptimum.- 7.513 Totzeit bei Ankerumschaltung.- 7.514 Zeitverhalten bei Totzeit und unkompensierten Zeitkonstanten.- 7.52 Sättigungserscheinungen.- 7.53 Geknickte Kennlinien.- 7.531 Amplitudenbegrenzung.- 7.532 Amplitudenunterdrückung.- 7.533 Hystereseerscheinung.- 8 Regelungsgrundschaltungen und ihre Bemessung.- 8.1 Ermittlung der Regelkreiskonstanten.- 8.11 Die Maschinenkonstanten.- 8.12 Die Verstärkungsfaktoren.- 8.2 Gleichstromantriebe mit einfachem Regelkreis.- 8.21 Stellgliedkonstanten.- 8.22 Optimierung nach dem Phasenrandoptimum.- 8.221 Wirkschaltbild des Regelkreises.- 8.222 Optimale Einstellung des Reglers.- 8.23 Optimierung nach dem Symmetrischen Optimum.- 8.24 Lastverhalten.- 8.241 Ermittlung des Lastverhaltens aus dem Führungsverhalten.- 8.242 Lastverhalten bei Phasenrandoptimierung.- 8.243 Lastverhalten bei symmetrischer Optimierung.- 8.25 Regelverhalten bei Feldschwächung.- 8.26 Motorfeldregelung bei Sammelschienenspeisung.- 8.27 Schwellwert-Strombegrenzung.- 8.28 Empirische Optimierung des Regelkreises.- 8.3 Gleichstromantriebe mit unterlagertem Stromregelkreis.- 8.31 Dynamische Einstellung des Stromregelkreises.- 8.311 Grundschaltung.- 8.312 Einstellung bei stehendem Motor.- 8.313 Einfluß von Glättungsgliedern.- 8.314 Verzögerung des Sollwertanstieges.- 8.315 Fehlanpassung.- 8.32 Dynamische Einstellung des Drehzahlregelkreises.- 8.33 Lastverhalten.- 8.34 Bemessung der Regler-Rückführung.- 8.35 Regelverhalten bei Feldschwächung.- 8.4 Stellantriebe.- 9 Mehrmotorenantriebe.- 9.1 Starr gekoppelte Antriebe.- 9.11 Aufgabenstellung.- 9.12 Momentausgleich.- 9.2 Bandspeicher-gekoppelte Mehrmotorenantriebe.- 9.21 Gleichlaufregelung über Tänzerwalzen.- 9.22 Schlingenheberregelung bei Einzelspeisung.- 9.3 Momentgekoppelte Mehrmotorenantriebe.- 9.31 Momentkopplung bei Sammelschienenspeisung.- 9.32 Momentkopplung bei Motoreinzelspeisung.- 9.4 Wickelantriebe.- 9.41 Wickelantriebe mit indirekter Zugerfassung.- 9.42 Wickelantriebe mit direkter Zugerfassung.- 10 Adaptive Regelmaßnahmen.- 10.1 Gesteuerte Adaption.- 10.2 Geregelte Adaption.