Elektrische Antriebstechnik

1 Einfuhrung.- 1.1 Allgemeines zum geregelten elektrischen Antrieb.- 1.2 UEberblick uber die historische Entwicklung der elektrischen Antriebe.- 2 Geregelte stromrichtergespeiste Gleichstrom-Kommutatormaschine.- 2.1 Gleichstrom-Kommutatormaschine.- 2.1.1 Leistungsbereich und Ausfuhrung.- 2.1.1.1 Gleichstromkleinmaschinen.- 2.1.1.2 Gleichstromservomotoren.- 2.1.1.3 Groessere permanenterregte Gleichstrommaschinen.- 2.1.1.4 Elektrisch erregte Gleichstrommaschinen des mittleren Leistungsbereichs.- 2.1.1.5 Gleichstrommaschinen des oberen Leistungsbereichs.- 2.1.2 Aufteilung des Umsatzvolumens auf Leistungsklassen.- 2.2 Auswirkungen der Stromrichterspeisung auf das Betriebsverhalten der Gleichstrom-Kommutatormaschine.- 2.3 Leistungsbereich und Ausfuhrung der Stromrichter.- 2.3.1 Elektronische Gleichstromsteller.- 2.3.2 Netzgefuhrte Stromrichter.- 2.4 Projektierung des Leistungsteils eines Einquadrantantriebs.- 2.4.1 Anforderungen durch die Arbeitsmaschine.- 2.4.2 Netz- und Umgebungsbedingungen.- 2.4.3 Auswahl der Gleichstrom-Kommutatormaschine.- 2.4.4 Dimensionierung der Glattungsdrosselspule (falls erforderlich).- 2.4.5 Auswahl des Stromrichters.- 2.4.6 Ermittlung der erforderlichen ideellen Leerlaufgleichspannung des Stromrichters.- 2.4.6.1 Induktive Gleichspannungsanderung: Dx.- 2.4.6.2 Ohmsche Gleichspannungsanderung: Dr.- 2.4.6.3 Spannungsreserve fur transiente Spannungsfalle: Df.- 2.4.6.4 Spannungsfall im Stromrichter: Dv.- 2.4.6.5 Ohmscher Spannungsfall in den gleichstromseitigen Leitungen (und in der Glattungsdrossel): DGL.- 2.4.6.6 Zusatzlicher ohmscher Spannungsfall im Ankerkreis der Gleichstrom-Kommutatormaschine: Dm.- 2.4.6.7 Erforderliche ideelle Leerlaufgleichspannung: Udi.- 2.4.7 Dimensionierung des Stromrichtertransformators (falls erforderlich).- 2.5 Regelung eines Einquadrantantriebs.- 2.5.1 Einfuhrung in die Aufgabenstellung.- 2.5.2 Analyse der Regelstrecke.- 2.5.3 Analyse des Stellglieds Stromrichter.- 2.5.4 Optimierung des Stromregelkreises.- 2.5.5 Optimierung des Drehzahlregelkreises.- 2.5.6 Geregelter Betrieb im Feldschwachbereich.- 2.5.7 Abschliessende Bemerkungen.- 2.6 Mehrquadrantenantriebe mit netzgefuhrtem Stromrichter.- 2.6.1 Feldumkehrschaltung mit mechanischer Umschaltung des Erregerstroms.- 2.6.2 Feldumkehrschaltung mit elektronischer Umsteuerung des Erregerstroms.- 2.6.3 Mechanische Ankerkreisumschaltung.- 2.6.4 Elektronische Umsteuerung des Ankerstroms.- 2.6.4.1 Kreisstromfreie Gegenparallelschaltung.- 2.6.4.2 Kreisstrombehaftete Kreuzschaltung.- 2.6.5 Ermittlung der erforderlichen Leerlaufgleichspannung des Stromrichters.- 2.7 Mehrquadrantenantriebe mit selbstgefuhrtem Stromrichter.- 2.7.1 Grundschaltungen eines uber elektronischen Gleichstromsteller gespeisten Antriebs.- 2.7.2 Mechanische Umschaltung des Stellers und des Ankerkreises.- 2.7.3 Elektronische Umsteuerung des Ankerstroms.- 2.7.4 Umkehrantrieb zum Anschluss an das Drehstromnetz.- 2.8 Netzruckwirkungen und Blindleistungsbedarf.- 2.9 Abschliessende UEberlegungen.- 3 Geregelte stromrichtergespeiste Drehstrommaschinen.- 3.1 UEberblick.- 3.2 Stromrichtergespeiste Synchronmaschinen.- 3.2.1 Stromrichtergespeiste Gleichstrom-Stromrichtermaschine (Stromrichtermotor, elektronisch kommutierter Gleichstrommotor, Elektronikmotor).- 3.2.1.1 Vergleich mit der Gleichstrom-Kommutatormaschine.- 3.2.1.2 Grundsatzliche Wirkungsweise.- 3.2.1.3 Steuerung des maschinenseitigen Stromrichters.- 3.2.1.4 Gesamter Antrieb: Ausfuhrungsbeispiele, Anwendungsbereich.- 3.2.1.4.1 Antriebe kleiner Leistung.- 3.2.1.4.2 Antriebe groesserer Leistung.- Anfahrvorgang mit selbstgefuhrtem maschinenseitigen Stromrichter.- Anfahrhilfen fur Antriebe mit maschinengefuhrtem maschinenseitigen Stromrichter.- Strukturen der Steuerung und Regelung bei drehzahlgeregelten Vierquadrantenantrieben.- Elektrisch erregte Gleichstrom-Stromrichtermaschine ohne bewegte Kontakte.- Massnahmen zur Verminderung der Welligkeit des Drehmoments.- Aufwandsvergleich mit der stromrichtergespeisten Gleichst