Elektrische Antriebstechnik

This application-oriented monograph focuses on a novel and complex type of control systems. Written on an engineering level, including fundamentals, advanced methods and applications, the book applies techniques originating from new methods such as artificial intelligence, fuzzy logic, neural networks etc.

Aimed at engineers in product development as well as advanced students of electrical engineering, control and mechatronics, this is the first English-language edition of the bestselling German book in which the authors address the issue of fractional horsepower drives. They are crucial for all kinds of products, from simple domestic utensils to the most complex and advanced technological applications. This handbook gives a practical overview on all of the available drives.

Dieses Lehrbuch bietet einen umfassenden Überblick über den Aufbau und die Wirkungsweise von elektrischen Antrieben. Es zeigt, wie Antriebe bezüglich Produktivität, Kosten, Bauraum und Energieeffizienz optimiert werden können. Zahlreiche Bilder und Übungsaufgaben veranschaulichen den Lernstoff und dienen der Wissensvertiefung. Um den Einstieg in dieses komplexe Fachgebiet zu erleichtern, stehen zu Beginn des Buches die Anforderungen an elektrische Antriebe sowie deren Hauptunterscheidungsmerkmale im Vordergrund. Die Aufgaben einzelner Komponenten wie Motor, mechanische Übertragungselemente oder Positionsmessgeräte werden beschrieben, Grundbeziehungen herausgearbeitet und wichtige Begriffe zum Thema Produktinformation erklärt. Im Hauptteil werden gängige Motoren in Antrieben von Produktionsmaschinen, wie Gleichstrom-, Schritt-, Synchron- und Asynchronmotoren, erläutert. Im Teilgebiet Servoantriebstechnik sind grundlegende Zusammenhänge dargestellt. Der praxisnahe und leicht verständliche Aufbau des Buches ermöglicht den Lesern, sich Wissen auf dem Gebiet der elektrischen Antriebstechnik anzueignen bzw. dieses zu erweitern. Das Lehrbuch richtet sich an Studierende der Fachrichtungen Automatisierungstechnik, Elektrotechnik, Mechatronik, Maschinenbau sowie anderer verwandter Studiengänge. Die 2. Auflage wurde komplett durchgesehen, aktualisiert und erweitert.

Dieses Buch behandelt aus Sicht eines Anwenders alle Aspekte der modernen elektrischen Antriebstechnik. Es richtet sich zum einen an Praktiker, die elektrische Antriebe verstehen, auslegen, einsetzen und instand halten wollen, zum anderen an Facharbeiter, Techniker, Ingenieure und Studenten, die sich einen umfassenden Überblick über die elektrische Antriebstechnik verschaffen wollen. Jens Weidauer beschreibt die Grundlagen elektrischer Antriebe, ihre Auslegung und Anwendung bis hin zu komplexen Automatisierungslösungen. Dabei stellt er das gesamte Spektrum der Antriebslösungen mit den jeweiligen Einsatzschwerpunkten vor. Ein besonderer Aspekt ist dabei die Kombination mehrerer Antriebe zu Antriebssystemen sowie die Einbindung der Antriebe in Automatisierungslösungen. In einfacher und klarer Sprache, unterstützt durch viele grafische Darstellungen, werden komplexe Zusammenhänge erklärt und verständlich dargestellt. Der Autor verzichtet bewusst auf umfassende mathematische Betrachtungen, sondern legt den Schwerpunkt auf eine verständliche Erläuterung der Wirkprinzipien und Zusammenhänge. Damit wird der Leser in die Lage versetzt, elektrische Antriebe in ihrer Gesamtheit zu verstehen und antriebstechnische Probleme im beruflichen Alltag zu lösen.

Mechatronic Systems introduces these developments by considering the dynamic modelling of components together with their interactions. The whole range of elements is presented from actuators, through different kinds of processes, to sensors. Structured tutorial style takes learning from the basics of unified theoretical modelling, through information processing to examples of system development. End-of-chapter exercises provide ready-made homework or self-tests. Offers practical advice for engineering derived from experience with real systems and application-oriented research.

The German version of this standard work has provided generations of engineers with a comprehensive source of reference and guidance, on which they can rely throughout their professional lives, and is due to appear in its 19th edition. Now, for the first time, the key sections of this authoritative work are available in English. While DIN standards are retained throughout, the ISO equivalents are given wherever possible. Each subject is discussed in detail and supported by numerous figures and tables, equipping students and practitioners with a concise yet detailed treatment of: Mechanics, Strength of Materials, Thermodynamics, Engineering Design, Hydraulic and Pneumatic Power Transmission, Components of Thermal Apparatus, Machine Dynamics and Components, Manufacturing Process and Systems. Simply a must.

Converter driven applications are applied in more and more processes. Almost any installed wind-farm, ship drives, steel mills, several boiler feed water pumps, extruder and many other applications operate much more efficient and economic in case of variable speed solutions. The boundary conditions for a motor or generator will change, if it is supplied by a converter. An electrical machine, which is operated by a converter, can no longer be regarded as an independent component, but is embedded in a system consisting of converter and machine. This book gives an overview of existing converter designs for large electrical machines. Methods for the appropriate calculation of machine phenomena, which are implied by converters are derived in the power range above 500kVA. It is shown how due to the converter inherent higher voltage harmonics and pulse frequencies special phenomena are caused inside the machine which can be the reason for malfunction. It is demonstrated that additional losses create additional temperature increases or voltage peaks. The book describes how torque ripple can occur, which endanger the mechanical shaft system and last but not least shaft voltages are induced, which are sometimes sufficient in amplitude to damage bearings or to disturb sensors of the protection arrangements.