Praxishandbuch Antriebsauslegung

Grundlagen, Formelsammlung, Beispiele

Reinhard Mansius

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Reinhard Mansius, Praxishandbuch Antriebsauslegung (2017), Vogel Communications Group, Würzburg, ISBN: 9783834362278

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Descripción / Abstract

Antriebssysteme sind für die Bereitstellung mechanischer Bewegungsenergie die treibenden Kräfte bei der Realisierung von industriellen Prozessen.
In der stark überarbeiteten 2. Auflage konzentriert sich das Buch auf die Beschreibung der Auslegung elektrischer Antriebssysteme. Die Auswahl der wesentlichen Bestandteile Motor, Getriebe, Stellgerät, Netzversorgung sowie deren Zusatzkomponenten wird detailliert beschrieben und auf die Berechnung der dafür notwendigen Größen intensiv eingegangen.
Basis bilden die richtige Analyse der physikalischen Größen des geforderten Prozesses, deren Aufarbeitung sowie die Kenntnis der technischen Möglichkeiten und Eigenschaften der zur Verfügung stehenden Komponenten.

Berechnung der Bewegungsabläufe, Kräfte und Drehmomente
Umrechnung am Abtriebselement und bei Übertragungselementen
Motor- und Stellgeräteauswahl
Berechnung der Werte am Zwischenkreis und Netzgrößen
Auslegung der Netzversorgung und des Bremswiderstandes
Berechnungen rotativer Motoren bei direktem Netzbetrieb
Auslegung der Motorbremse
Projektierungshinweise, Energieeinsparung, Beispiele
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Descripción

In der stark überarbeiteten 2. Auflage konzentriert sich das Buch auf die Beschreibung der Auslegung elektrischer Antriebssysteme.

Descripción

MANSIUS, REINHARD, Nach einer Berufsausbildung zum Elektromonteur studierte Reinhard Mansius Elektrotechnik in der Ausrichtung Elektrische Maschinen und Geräte/Automatisierungstechnik. Derzeit ist er als Produktmanager Antriebssysteme bei einem der weltweit führenden Spezialisten von Antriebs- und Steuerungstechnologien für modulare Antriebssysteme und Antriebsauslegungssoftware verantwortlich.

Índice

  • BEGINN
  • Titel
  • Impressum / Copyright
  • Vorwort
  • Inhaltsverzeichnis
  • 1 Einleitung
  • 1.1 Aufgaben der Antriebsauslegung
  • 1.2 Lastkennlinien von Arbeitsmaschinen
  • 1.3 Kennlinien von Motoren
  • 1.4 Motor und Arbeitsmaschine
  • 1.5 Erwärmung und Abkühlung elektrischer Maschinen
  • 1.6 Betriebsarten elektrischer Maschinen
  • 1.7 Charakteristiken der Anwendungen
  • 1.8 Topologie des mechanischen Antriebsstrangs
  • 1.9 Grundlegende Vorgehensweise bei der Antriebsauslegung
  • 2 Berechnung der Bewegungsabläufe
  • 2.1 Allgemeines
  • 2.2 Beschleunigungsphase
  • 2.3 Konstantphase
  • 2.4 Verzögerungsphase
  • 2.5 Dreieckprofil
  • 2.6 Trapezprofil
  • 2.7 Trapezprofil nach Drittel-Regel
  • 2.8 Relative Einschaltdauer
  • 2.9 Fahrbereich
  • 2.10 Ruck und Ruckbegrenzung
  • 2.11 Bewegungsgesetze höherer Ordnung
  • 2.12 Optimierung des Bewegungsablaufs
  • 3 Berechnung der Kräfte und Drehmomente
  • 3.1 Allgemeines
  • 3.2 Gewichtskraft
  • 3.3 Hangabtriebskraft
  • 3.4 Aufstandskraft
  • 3.5 Anziehungskraft
  • 3.6 Haftreibkraft
  • 3.7 Gleitreibkraft
  • 3.8 Rollreibkraft
  • 3.9 Prozesskräfte
  • 3.10 Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte
  • 3.11 Windkräfte
  • 3.12 Sonstige Zusatzkräfte
  • 3.13 Wirksames Gewichtsdrehmoment
  • 3.14 Haftreibdrehmoment
  • 3.15 Gleitreibdrehmoment
  • 3.16 Rollreibdrehmoment
  • 3.17 Prozessdrehmomente
  • 3.18 Beschleunigungs- und Verzögerungsdrehmomente
  • 3.19 Sonstige Zusatzdrehmomente
  • 3.20 Zusammenfassung der Kräfte und Drehmomente
  • 4 Umrechnung am Abtriebselement
  • 4.1 Allgemeines
  • 4.2 Ritzel mit Zahnstange
  • 4.3 Rad
  • 4.4 Rolle
  • 4.5 Seiltrommel
  • 4.6 Zahnriemen
  • 4.7 Gewindetrieb
  • 4.8 Schubkurbel
  • 5 Umrechnung bei Übertragungselementen
  • 5.1 Allgemeines
  • 5.2 Stirnradgetriebe
  • 5.3 Schneckengetriebe
  • 5.4 Planetenradgetriebe
  • 5.5 Keil- und Flachriemen
  • 5.6 Zahnriemen und Ketten
  • 5.7 Kupplungen und Gelenkwellen
  • 5.8 Auswahl und Optimierung des Übersetzungsverhältnisses
  • 5.9 Auswahl der Getriebegröße
  • 5.10 Lineare Übersetzung
  • 6 Motorauswahl
  • 6.1 Drehzahlen und Geschwindigkeiten
  • 6.2 Drehmomente und Kräfte
  • 6.3 Arbeitspunkte der Anwendung
  • 6.4 Externes Massenträgheitsmoment
  • 6.5 Auswahl des Motors
  • 7 Auswahl des Stellgerätes
  • 7.1 Für Nenndaten des Motors
  • 7.2 Für den tatsächlichen Strombedarf des Motors
  • 7.3 Nach Kennlinie für Motor mit Stellgerät
  • 7.4 Erforderliche Ausgangsfrequenz
  • 8 Berechnung der Werte am Zwischenkreis
  • 8.1 Leistungen
  • 8.2 Energie
  • 9 Auslegung der Netzversorgung und des Bremswiderstandes
  • 10 Berechnung der Netzgrößen
  • 10.1 Wirkleistung
  • 10.2 Scheinleistung
  • 10.3 Netzstrom
  • 11 Auslegung der Motorbremse
  • 11.1 Allgemeines
  • 11.2 Berechnung und Überprüfung der Bremsmomente
  • 11.3 Berechnung und Überprüfung der Bremsenergie
  • 11.4 Weitere Hinweise
  • 12 Berechnungen rotativer Motoren bei direktem Netzbetrieb
  • 12.1 Möglichkeiten zur Berechnung der Hochlaufzeit
  • 12.2 Auslegung verschiedener Anlaufverfahren
  • 12.3 Verlustenergie bei Anlauf, Reversieren und Gegenstrombremsen
  • 12.4 Zulässige Schalthäufigkeit für S1-Motoren
  • 12.5 Berechnung der erforderlichen Motornennleistung bei verschiedenen Betriebsarten
  • 13 Projektierungshinweise
  • 13.1 Fehlervermeidung
  • 13.2 Leistungssteigerung durch Betrieb an höherer Eckfrequenz
  • 13.3 Energiespeicher für Netzspannungsausfall
  • 13.4 Energiespeicher für dynamische Anwendungen
  • 13.5 Lastpendeln
  • 13.6 Rutschgrenze
  • 13.7 Kippgrenze
  • 13.8 Optimierung der Hochlauframpe
  • 14 Energieeinsparung
  • 15 Beispiele
  • 15.1 Fahrantrieb mit Frequenzumrichter
  • 15.2 Drehantrieb mit Frequenzumrichter
  • 15.3 Linearmotor nach relativer Einschaltdauer
  • 15.4 Wickelantrieb mit Asynchronmotor in Feldschwächung
  • 15.5 Betrieb an 87-Hz-Eckfrequenz
  • 15.6 Bewegungsablauf für eine mitlaufende Bearbeitung
  • 15.7 Ruckbegrenzung
  • 15.8 Auslegung mit Polynom 5. Ordnung
  • 15.9 Anlasswiderstände für Schleifringläufermotor
  • 15.10 Optimierung der Hochlauframpe
  • 16 Technischer Anhang
  • 16.1 Grundbeziehungen physikalischer Größen
  • 16.2 Einheiten und deren Umrechnungen
  • 16.3 Physikalische Konstante
  • Stichwortverzeichnis

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