Einführung in die Theorie Geregelter Gleichstromantriebe by H. BühlerEinführung in die Theorie Geregelter Gleichstromantriebe by H. Bühler

Einführung in die Theorie Geregelter Gleichstromantriebe

byH. Bühler

Paperback | March 14, 2012 | German

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Title:Einführung in die Theorie Geregelter GleichstromantriebeFormat:PaperbackPublished:March 14, 2012Publisher:Birkhäuser BaselLanguage:German

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ISBN - 13:9783034871686

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Table of Contents

1 Kurze Einführung in die Regelungstheorie.- 1.1 Grundlagen.- 1.11 Steuern und Regeln.- 1.12 Regelkreis, Regelstrecke und Regeleinrichtung.- 1.13 Das Übertragungsverhalten der Regelkreiselemente.- 1.14 Bezogene Grössen.- 1.2 Die mathematischen Hilfsmittel.- 1.21 Laplace-Transformation und Übertragungsfunktion.- 1.211 Die wichtigsten Sätze der Laplace-Transformation.- 1.212 Die Übertragungsfunktion.- 1.213 Behandlung einiger charakteristischer Beispiele.- 1.22 Frequenzgang.- 1.221 Die Berechnung des Frequenzganges.- 1. 222 Die graphische Darstellung der Frequenzgangkurve.- 1.223 Behandlung einiger charakteristischer Beispiele.- 1. 224 Die Geradenapproximation des Amplitudenganges.- 1. 23 Stossantwort und Übergangsfunktion.- 1.231 Stossantwort.- 1.232 Übergangsfunktion.- 1.233 Behandlung einiger charakteristischer Beispiele.- 1. 234 Die Bestimmung der Übergangsfunktion aus dem Frequenzgang.- 1.235 Analytisch-graphische Bestimmung der Übergangsfunktion und des Frequenzganges aus der Pol- und Nullstellenverteilung der Übertragungsfunktion.- 1. 236 Die Lösung für stationären Wechselstrom, Frequenzgang.- 1. 3Die graphische Darstellung von Regelkreisen.- 1.31 Das Geräteschaltbild.- 1. 32 Das Blockschaltbild.- 1. 33 Das Signalflussdiagramm.- 1.331 Allgemeines.- 1. 332 Die Aufstellung des Signalflussdiagramms.- 1.333 Die Umformung und Vereinfachung des Signalflussdiagramms.- 1.4 Die Stabilitätsuntersuchung.- 1.41 Die Stabilität bei einfachen rückgekoppelten Systemen.- 1.411 Allgemeines.- 1.412 Übersicht über die Stabilitätskriterien.- 1.42 Die Stabilitätsuntersuchung nach NYQUIST.- 1.421 Die Ableitung des Nyquist-Kriteriums aus dem aufgeschnittenen Regelkreis.- 1.422 Zusammenstellung und Ableitung einiger Sätze aus der Funktionentheorie.- 1.423 Die Ableitung des Nyquist-Kriteriums mit Hilfe der Funktionentheorie.- 1.424 Die praktische Anwendung des Nyquist-Kriteriums.- 1.43 Die Stabilitätsuntersuchung nach BODE.- 1.431 Grundlagen für das Stabilitätskriterium.- 1.432 Zusammenstellung und Ableitung weiterer Sätze aus der Funktionentheorie.- 1.433 Der Zusammenhang zwischen Phasengang und Amphtudengang....- 1.434 Das Stabilitätskriterium bei der Geradenapproximation des Amplitudenganges.- 1.435 Der Zusammenhang zwischen den Knickstellen der Geradenapproximation des Amplitudenganges des offenen Regelkreises und der Übergangsfunktion des geschlossenen Regelkreises.- 1.44 Die Stabilitätsuntersuchung mit der Wurzelortsmethode.- 1.441 Die Grundlagen für die Wurzelortsmethode.- 1.442 Die Konstruktion der Wurzelortskurven.- 1.443 Beispiel für die Konstruktion der Wurzelortskurven.- 1.444 Die Übergangsfunktion des geschlossenen Regelkreises.- 1.45 Die Stabilität bei gekoppelten Regelkreisen.- 1.451 Die Stabilität bei einem gekoppelten System zweiten Grades.- 1.452 Die Stabilität bei einem gekoppelten System beliebigen Grades.- 1.5Die Stabilisierungsglieder.- 1.51 Allgemeine Gesichtspunkte für die Wahl der Stabilisierungsglieder.- 1.511 Das Übertragungsverhalten des geschlossenen Regelkreises.- 1.512 Kenngrössen für die Güte einer Regelung.- 1.52 Seriestabilisierungsglieder.- 1.521 Netzwerke mit Phasennacheilung, Phasenvoreilung und Phasennach- und -voreilung.- 1.522 I-, PI- und PID-Regler.- 1.53 Stabilisierung durch Rückführung.- 1.54 Stabilisierung durch unterlagerte Regelkreise.- 2 Die wichtigsten Schaltungen geregelter Antriebe.- 2.1 Übersicht.- 2.2 Ward-Leonard-Antriebe.- 2.21 Die Grundschaltung des Ward-Leonard-Antriebes.- 2.22 Die Regelschaltungen bei Ward-Leonard-Antrieben.- 2.221 Drehzahlregelkreis mit parallelgeschaltetem Ankerstrombegren- zungskreis.- 2.222 Drehzahlregelkreis mit unterlagertem Ankerstromregelkreis.- 2.223 Motorfeldschwächung durch Steuerung einer Erregerstromregelung.- 2.224 Motorfeldschwächung durch Begrenzung der Ankerspannung.- 2.225 Regelschaltungen zur kontaktlosen Drehrichtungsumkehr.- 2.3 Stromrichter antriebe.- 2.31 Die Grundschaltungen des Stromrichterantriebes 1762.311 Einfachschaltung.- 2.312 Kreuzschaltung und Gegenparallelschaltung im Ankerkreis.- 2.32 Die Regelschaltungen bei Stromrichterantrieben.- 2.321 Einfachschaltung ohne Drehmomentumkehr.- 2.322 Einfachschaltung mit Wendeschalter im Ankerkreis.- 2.323 Einfachschaltung mit Motorfeldumkehr.- 2.324 Kreuzschaltung und Gegenparallelschaltung.- 3 Das statische und dynamische Verhalten der Regelstrecke bei geregelten Gleichstromantrieben.- 3.1 Übersicht.- 3.2 Der Ward-Leonard-Antrieb.- 3.21 Bezogene Grössen, statische Kennlinien.- 3.211 Die Wahl der Bezugsgrössen.- 3.212 Leerlauf und Belastungskennlinien.- 3.22 Das dynamische Verhalten der Elemente des Ward-Leonard-Kreises.- 3.221 Generatorfeld.- 3.222 Motorfeld.- 3.223 Ankerkreis.- 3.224 Bewegungsgleichung.- 3.23 Signalflussdiagramm und Übertragungsfunktion.- 3. 24 Untersuchung der Übertragungsfunktion, Frequenzgang.- 3.241 Belastungsmoment konstant, kb = 0.- 3.242 Belastungsmoment für den Fall m ~ n, kb = 1.- 3.243 Belastungsmoment für den Fall m ~ n2kb2.- 3.244 Belastungsmoment für den Fall einer schwingungsfähigen, elastischen Welle.- 3.245 Belastungsmoment für den Fall eines Haspelantriebes für Metallbänder.- 3.3 Der stromrichtergespeiste Antrieb.- 3.31 Die statischen Kennlinien.- 3.311 Kontinuierliche Stromführung.- 3.312 Intermittierende Stromführung.- 3.313 Grenzkurve zwischen intermittierender und kontinuierlicher Stromführung.- 3.314 Steuerkennlinien und Belastungskennlinien.- 3.32 Das dynamische Verhalten, Übertragungsfunktion.- 3.321 Kontinuierliche Stromführung.- 3.322 Intermittierende Stromführung.- 3.323 Approximation von e-sTg durch rationale Funktionen.- 3.324 Frequenzgang.- 3.33 Kreuzschaltung der Stromrichter.- 3.331 Die statischen Kennlinien.- 3.332 Das dynamische Verhalten, Signalflussdiagramm.- 3.4 Der Einfluss der Ankerrückwirkung bei Gleichstrommaschinen.- 3.41 Die einzelnen Komponenten der Ankerrückwirkung (statisch).- 3.411 Ankerrückwirkung infolge Feld Verzerrung unter dem Hauptpol.- 3.412 Ankerrückwirkung infolge Bürstenverschiebung.- 3.413 Ankerrückwirkung infolge Stromwendung.- 3.414 Der statische Einfluss der Ankerrückwirkung.- 3.42 Das dynamische Verhalten der Ankerrückwirkung.- 3.421 Die Flussverkettung zwischen Anker und Erregerwicklung.- 3.422 Ausgleichsvorgang in der Erregerwicklung bei Ankerstromänderungen.- 3.43 Die Übertragungsfunktion des Ward-Leonard-Kreises, Motor mit Ankerrückwirkung.- 3.431 Zusammenstellung der Grundgleichungen, Signalflussdiagramm.....- 3.432 Die Übertragungsfunktion.- 3.433 Die Stabilitätskriterien.- 3.434 Beispiele von Frequenzgangkurven.- 3.44 Die Übertragungsfunktion des stromrichtergespeisten Antriebes, Motor mit Ankerrückwirkung.- 3.441 Zusammenstellung der Grundgleichungen.- 3.442 Die Übertragungsfunktion.- 3.443 Die Stabilitätskriterien.- 3.5 DerEinfluss der Kompoundwicklung bei Gleichstronimaschinen.- 3.51 Die Gleichstrommaschine mit Kompoundwicklung.- 3.511 Die Flussänderung.- 3.512 Die Klemmenspannung der Gleichstrommaschine.- 3.52 Die Übertragungsfunktion des Ward-Leonard-Kreises, Motor mit Ankerrückwirkung, Generator mit Kompoundwicklung.- 3.521 Zusammenstellung der Grundgleichungen, Signalflussdiagramm.- 3.522 Die Übertragungsfunktion.- 3.523 Die Stabilitätskriterien.- 3.524 Beispiele von Frequenzgangkurven.- 3.53 Die Gleichstrommaschine mit Ankerrückwirkung und Kompoundwicklung.- 3.531 Die Flussänderung.- 3.532 Die Flussänderung bei Motoren.- 3.54 Die Übertragungsfunktion des Ward-Leonard-Kreises, Motor mit Ankerrückwirkung und Kompoundwicklung.- 3.541 Zusammenstellung der Grundgleichungen.- 3.542 Die Übertragungsfunktion.- 3.543 Die Stabilitätskriterien.- 3. 544 Beispiele von Frequenzgangkurven.- 3.6 Der Einfluss des massiven Joches bei Gleichstrommaschinen.- 3.61 Die Ableitung der Grundgleichungen.- 3.611 Die Lösung der partiellen Differentialgleichung mit Berücksichtigung der Wirbelströme.- 3.612 Der magnetische Kreis.- 3.613 Der Ausgleichsvorgang in der Erregerwicklung, Übertragungsfunktion.- 3.62 Frequenzgang und Übergangsfunktion.- 3.621 Frequenzgang.- 3.622 Übergangsfunktion.- 3.63 Die Approximation der nichtrationalen Übertragungsfunktionen durch rationale Funktionen.- 3.631 Approximation von Gi? (s).- 3.632 Approximation von Gui (s).- 3.633 Approximation von Gi? (s).- 3.7 Der Einfluss der Überlagerungspermeabilität bei Gleichstrommaschinen.- 3.71 Die Überlagerungspermeabilität bei Dynamoblech.- 3.72 Die resultierende Übertragungscharakteristik bei kleinen Erregerstromänderungen bei Gleichstrommaschinen.- 4 Das statische und dynamische Verhalten der Regeleinrichtungen bei geregelten Gleichstromantrieben.- 4.1 Übersicht.- 4.2 Die Stellorgane.- 4.21 Der gittergesteuerte Gleichrichter für Speisung einer Erregerwicklung.- 4.211 Die statischen Kennlinien.- 4.212 Das dynamische Verhalten, die Übertragungsfunktion.- 4.22 Der Gittersteuersatz.- 4.221 Der magnetische Gittersteuersatz.- 4.222 Der Transistor-Gittersteuersatz.- 4.23 Die Verstärkermaschinen.- 4.231 Übertragungsfunktion.- 4.232 Der Einfluss der Kopplung mehrerer Steuerwicklungen.- 4.24 Die Transduktoren.- 4.241 Die wichtigsten Schaltungen tür Endverstärker und die statische Kennhnie.- 4.242 Die Übertragungsfunktion.- 4.3 Die Regelverstärker.- 4.31 Der Röhren Verstärker.- 4.311 Der rückgekoppelte Verstärker.- 4.312 Soll-Istwertvergleich durch Gegenschaltung der Soll- und Istwertspannung.- 4.313 Soll-Istwertvergleich durch Vergleichswiderstände.- 4.314 Der Einfluss einer endlichen Verstärkung beim PI- und PID-Regler.- 4.32 Der Transistorverstärker.- 4.33 Der Transduktorverstärker.- 4.331 Die statische Kennlinie.- 4.332 Die Übertragungsfunktion.- 4.34 Die Begrenzungsglieder.- 4. 35 « Grösser als »- und « Kleiner als »-Glied.- 4.4 Die Mess- und Einstellorgane.- 4.41 Die Messorgane.- 4.411 Der Tachogenerator.- 4.412 Der Gleichstrom-und Gleichspannungswandler.- 4.42 Die Einstellorgane.- 5 Die Untersuchung von geregelten Gleichstromantrieben.- 5.1 Übersicht.- 5.2 Geregelter Ward-Leonard-Antrieb.- 5.21 Drehzahlregelkreis mit unterlagertem Ankerstromregelkreis.- 5.211 Geräteschaltbild.- 5.212 Aufstellung und Umformung des Signalflussdiagramms.- 5.213 Daten und statische KennHnien für die nachfolgend untersuchten Beispiele.- 5.214 Stabilisierung und Übergangsfunktion bei konstantem Motorfeld ?m = 1.- 5.215 Stabilisierung und Übergangsfunktion bei geschwächtem Motorfeld (?m = 1... 0,33.- 5.22 Dreh Zahlregelkreis mit unterlagertem Ankerstromregelkreis und Motorfeldschwächung durch Begrenzung der Ankerspannung.- 5.221 Geräteschaltbild.- 5.222 Aufstellung und Umformung des Signalflussdiagramms.- 5. 223 Zusätzliche Daten für den Erregerstromregelkreis.- 5.224 Stabilisierung.- 5.23 Einfluss der Ankerrückwirkung.- 5.231 Erregerspannungsregelung für die Motorfeldschwächung.- 5.232 Erregerstromregelung für die Motorfeldschwächung.- 5.233 Der Einfluss von kleinen parasitären Reglerzeitkonstanten.- 5.3 Geregelter Stromrichter antrieb.- 5.31 Stromrichterantrieb mit Einfachschaltung, Drehzahlregelkreis mit parallelem Ankerstrombegrenzungskreis.- 5.311 Geräteschaltbild.- 5.312 Aufstellung und Umformung des Signalflussdiagramms.- 5.313 Daten und Kennlinien für das nachfolgend untersuchte Beispiel.- 5.314 Stabilisierung für Drehzahlregelkreis und Ankerstrombegrenzungskreis.- 5. 32 Stromrichterantrieb in Einfachschaltung, Drehzahlregelkreis mit unterlagertem Ankerstromregelkreis.- 5.321 Geräteschaltbild.- 5.322 Aufstellung und Umformung des Signalflussdiagramms.- 5. 323 Stabilisierung für Ankerstrom- und Drehzahlregelkreis.- 5.33 Stromrichterantrieb mit Kreuzschaltung.- 5.331 Geräteschaltbild.- 5.332 Aufstellung und Umformung des Signalflussdiagramms.- 5.333 Daten und Kennlinien für das nachfolgend untersuchte Beispiel.- 5.334 Stabilisierung für Stromrichter-und Drehzahlregelkreis.