ISBN: 354067179X
TITLE: Regelung elektrischer Antriebe
AUTHOR: Leonhard, Werner
TOC:

Einleitung 1
1 Grundlagen der Mechanik 6
1.1 Newton'sche Bewegungsgleichung 6
1.2 Trgheitsmoment 8
1.3 Wirkung einer Getriebe-bersetzung 10
1.4 Leistung und Energie 11
1.5 Experimentelle Bestimmung des Trgheitsmomentes 13
2 Dynamik eines mechanischen Antriebes 15
2.1 Bewegungsgleichung eines starr gekoppelten Antriebs 15
2.2 Zwei-Achsen-Antrieb in Polarkoordinaten 18
2.3 Kennlinien verschiedener Motoren und mechanischer Lasten 20
2.4 Stabile und instabile Betriebspunkte 24
3 Integration der vereinfachten Bewegungsgleichung 27
3.1 Lsung der linearisierten Differentialgleichung 27
3.1.1 Anlauf eines Motors mit Nebenschlug-Kennlinie 28
3.1.2 Anfahren des Motors mit einem drehzahl-proportionalen Lastmoment 30
3.1.3 Belastung eines leerlaufenden Motors 30
3.1.4 Anfahren eines Gleichstrommotors durch stufenweises Kurzschlieen eines Anla-Widerstandes 33
3.2 Analytische Lsung der nichtlinearen Differentialgleichung 36
3.3 Numerische und graphische Integration 37
4 Thermische Effekte in elektrischen Maschinen 41
4.1 Leistungsverluste und Temperaturgrenzen 41
4.2 Erwrmung eines homogenen Krpers 42
4.3 Verschiedene Betriebsweisen eines Motors 46
4.3.1 Dauerbetrieb 46
4.3.2 Kurzzeitbetrieb 46
4.3.3 Periodischer Aussetzbetrieb 47
5 Fremderregte Gleichstrommaschine 49
5.1 Einleitung 49
5.2 Mathematisches Modell der Gleichstrommaschine 52
5.3 Statische Kennlinien mit Anker- und Feld-Steuerung 54
5.3.1 Ankersteuerung 55
5.3.2 Feldsteuerung 56
5.3.3 Kombinierte Anker- und Feldsteuerung 59
5.4 Dynamisches Verhalten eines Gleichstrommotors 61
6 Gleichstrommotor mit Reihenschlu-Feldwicklung 67
6.1 Blockschaltbild des Reihenschlumotors 68
6.2 Statische Kennlinien des Reihenschlumotors 71
7 Regelung einer fremderregten Gleichstrommaschine 75
7.1 Einleitung 75
7.2 Regelung eines Gleichstrommotors im Grunddrehzahlbereich 77
7.3 Regelung eines Gleichstrommotors im Feldschwchbereich 88
7.4 Regelantrieb mit Speisung durch rotierenden Generator 91
8 Netzgefhrter Stromrichter als Leistungssteilglied 95
8.1 Elektronische Schaltelemente 95
8.2 Netzgefhrter Stromrichter in Einphasen-Brckenschaltung 100
8.3 Netzgefhrter Stromrichter in Drehstrom-Brckenschaltung 117
8.4 Netzgefhrte Stromrichter mit reduzierter Blindleistung 128
8.5 Regelung mit leistungelektronischem Stellglied 131
9 Regelung stromrichtergespeister Gleichstrom-Antriebe 138
9.1 Gleichstromantrieb mit netzgefhrtem Stromrichter 138
9.2 Gleichstromantriebe mit zwangskommutierten Umrichtern 146
10 Symmetrische Drehfeldmaschinen 160
10.1 Mathematisches Modell einer Drehstrommaschine 161
10.2 Asynchronmaschine mit sinusfrmigen symmetrischen Spannungen im stationren 
Betrieb 173
10.2.1 Stnderstrom, Strom-Ortskurve 173
10.2.2 Drehmoment, Wirkungsgrad 179
10.2.3 Vergleich mit praktischen Motordaten 184
10.2.4 Anlauf des Asynchronmotors 185
10.3 Asynchronmotor mit eingeprgten Stnderspannungen beliebiger Kurvenform 188
10.4 Asynchronmaschine mit unsymmetrischen Stnderspannungen im stationren 
Zustand 199
10.4.1 Symmetrische Komponenten 199
10.4.2 Einphasen-Asynchronmotor 204
10.4.3 Einphasen- Bremsschaltung fr Drehstrom-Kranantriebe 206
10.4.4 Unsymmetrische Anfahrschaltung fr Asynchronmotoren 208
11 Stromversorgungen fr Drehstrom-Regelantriebe 212
11.1 Pulsweitenmodulierter (PWM) Spannungs-Zwischenkreis-Umrichter mit 
Transistoren (IGBT) 214
11.2 PWM Thyristor Umrichter mit konstanter Zwischenkreisspannung 222
11.3 Strom-Zwischenkreis-Umrichter mit Thyristoren und GTO 229
11.4 Umrichter ohne Zwischenkreis (Direktumrichter) 234
12 Regelung von Drehstrom-Asynchronmaschinen 239
12.1 Regelung der Asynchronmaschine anhand eines stationren Maschinenmodelles 
240
12.2 Regelung eines stromgespeisten Asynchronmotors in Rotorflu-Koordinaten 250
12.2.1 Prinzip der Feldorientierung 250
12.2.2 Fluerfassung 258
12.2.3 Wirkung der von den Stromregelkreisen herrhrenden Restverzgerung 261
12.2.4 Digitale Signalverarbeitung 263
12.2.5 Experimentelle Ergebnisse 266
12.2.6 Auswirkungen eines verstimmten Flumodells 269
12.3 Regelung eines spannungsgespeisten Asynchronmotor 275
12.4 Regelung eines mit einem Strom-Zwischenkreis-Umrichter gespeisten 
Asynchronmotors in Feldkoordinaten 281
12.5 Regelung eines Asynchronmotors ohne Drehzahlgeber 289
12.5.1 Motormodell in Stnderflu-Koordinaten 289
12.5.2 Beispiel fr eine "geberlose Drehzahlregelung" 293
12.5.3 Simulation und Versuchsergebnisse 295
12.6 Regelung der Asynchronmaschine mit kombiniertem Flumodell 299
13 Asynchron-Regelantrieb mit eingeschrnktem Drehzahl-Stellbereich 302
13.1 Doppeltgespeiste Drehstrommaschine mit konstanter Stnderfrequenz und feldorientierter Luferstromregelung 302
13.2 Regelung eines netzseitigen PWM- Umrichters als statischer Kornpensator 316
13.3 Schleifringlufermotor mit Schlupfleistungs-Rckgewinnung 322
14 Regelantriebe mit Synchronmotoren variabler Frequenz 328
14.1 Regelung eines permanenterregten Synchronmotors 330
14.2 Regelung von Synchronmotoren mit Speisung durch Direktumrichter 342
14.3 Synchronmotor mit lastgefhrtem Umrichter (Stromrichtermotor) 348
15 Einige Anwendungen elektrischer Regelantriebe 363
15.1 Drehzahlgeregelte Antriebe 364
15.2 Lineare Lage-Regelung 373
15.3 Lineare Lageregelung mit bewegtem Zielpunkt 384
15.4 Zeitoptimale Lageregelung mit festem Zielpunkt 390
15.5 Zeitoptimale Lageregelung mit bewegtem Zielpunkt 396
Schrifttum 403
Index 457
END
