Elektrische Antriebe — Grundlagen: Mit durchgerechneten by Dierk Schröder

By Dierk Schröder

Das Lehrbuch bietet eine hochaktuelle Einführung in die elektrische Antriebstechnik 'eine Komponente, die für komplexe mechatronische Systeme z. B. in Hybrid- und Nutzfahrzeugen immer bedeutender wird. Den Grundlagen der Antriebsanordnungen, den Verlusten und der Erwärmung sind jeweils eigene Kapitel gewidmet. Gleichstrommaschine und Drehfeldmaschinen, die Grundlagen der Regelung und der Umrichterantriebe werden ausführlich behandelt. Für die four. Auflage wurde die Darstellung der elektrischen Maschinen vertieft. Mit lehrreichen Übungen und Lösungen.

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Die Antriebsleistung bzw. das Drehmoment ist vielmehr abh¨angig von dem sich aus der Technologie ergebenden Arbeitsablauf, der sich mit der Drehzahl, dem Drehwinkel, dem zur¨ uckgelegten Weg, der Zeit oder anderen Gr¨oßen ¨andert. Das dynamische Verhalten soll hier zun¨achst nicht betrachtet werden. Das station¨are Verhalten der Arbeitsmaschinen l¨aßt sich im allgemeinen durch Kennlinien MW = f (N, V, ϕ, X, t) darstellen. 1 Widerstandsmoment MW = const. Bei allen Arbeitsmaschinen, bei denen reine Hubarbeit, Reibungsarbeit oder Form¨anderungsarbeit zu leisten ist, ist das Lastmoment MW konstant und unabh¨angig von der Drehzahl N bzw.

2 ¨ Verlustarbeit an der Ubertragungsstelle Motor“ ” Durch Integration der Verlustleistung ergibt sich die Verlustarbeit. 1) Verlustleistung bei Nebenschlußverhalten (siehe Kap. 6) t1 f¨ ur Θ = const. 10) Beispiel: Gleichstrom–Nebenschlußmaschine GNM (siehe Kap. 15) t1 Verluste beim Beschleunigen Die Verluste wV Θ zum Beschleunigen der Schwungmasse beispielsweise beim Anfahren werden im folgenden unter vereinfachenden Voraussetzungen untersucht. Mit uA = n0 = const. (Einspeisung) und der Anfangsdrehzahl n1 wird n2 = n0 (Enddrehzahl = Leerlauf-Drehzahl).

IA = const. mB = const. 23) =Δn ˆ wobei Δn = const. = ˆ iA = const. 1 Erw¨ armung elektrischer Maschinen Verlustleistung und Temperatur Die Verluste werden im elektromechanischen Wandler in W¨arme umgesetzt. F¨ ur die Berechnung der Erw¨armung einer Maschine w¨ahlen wir ein vereinfachtes Modell, das als homogen angenommen wird. Der W¨armetransport erfolgt durch W¨armeleitung und Konvektion: A -A PV CAbb.

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