Verfügbarkeit: Elektrotechnik und Elektronik in Maschinenbau und Mechatronik

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Bibliographische Detailangaben
Titel:	Elektrotechnik und Elektronik in Maschinenbau und Mechatronik für Studierende und für die Praxis
Von:	Ekbert Hering, Rolf Martin, Joachim Kempkes, Jürgen Gutekunst (Hrsg.) ; Mit Beiträgen von Julian Endres
Person:	Hering, Ekbert Martin, Rolf Kempkes, Joachim Gutekunst, Jürgen Endres, Julian 1943- 1942- 1960- 1983-
Vorheriger Titel:	Elektrotechnik für Maschinenbauer
Hauptverfassende:	Hering, Ekbert 1943- (VerfasserIn, HerausgeberIn), Martin, Rolf 1942- (VerfasserIn, HerausgeberIn), Kempkes, Joachim 1960- (VerfasserIn, HerausgeberIn), Gutekunst, Jürgen 1983- (VerfasserIn, HerausgeberIn), Endres, Julian (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Berlin Springer Vieweg [2024]
Ausgabe:	5. Auflage
Schlagworte:	Elektrotechnik Elektronik buch elektrotechnik buch maschinenbau elektrotechnik für maschinenbauer maschinenbau industrie 4.0 halbleitertechnik leistungselektronik bauelemente der leistungselektronik sensoren und aktoren elektrische messtechnik digitale schaltungen Feldbus elektrische antriebe elektrische energieversorgung elektrische antriebstechnik elektrotechnik Lehrbuch
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Beschreibung:	XIII, 615 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm
ISBN:	9783662675373 3662675374

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 GRUNDLAGEN DER ELEKTROTECHNIK . 1 ROLF MARTIN 1.1 PHYSIKALISCHE GRUNDGESETZE UND DEFINITIONEN. 1 1.1.1 LADUNG . 1 1.1.2 SPANNUNG . 2 1.1.3 STROM . 3 1.1.4 OHM ' SCHES GESETZ . 4 1.1.5 WIDERSTAND . 5 1.1.6 ARBEIT UND LEISTUNG . 7 1.1.7 KIRCHHOFF ' SCHE REGELN . 8 1.2 GLEICHSTROMKREISE MIT LINEAREN KOMPONENTEN . 11 1.2.1 ZWEIPOLQUELLEN . 11 1.2.2 REIHENSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN . 15 1.2.3 PARALLELSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN . 16 1.2.4 GEMISCHTE SCHALTUNGEN . 17 1.2.5 MESSUNG ELEKTRISCHER GROESSEN . 27 1.3 ELEKTRISCHES FELD . 32 1.3.1 FELDBEGRIFF . 32 1.3.2 KONDENSATOR . 34 1.3.3 LADEN UND ENTLADEN VON KONDENSATOREN . 37 1.3.4 ENERGIEINHALT DES ELEKTRISCHEN FELDES . 38 1.4 MAGNETISCHES FELD . 40 1.4.1 FELDBEGRIFF . 40 1.4.2 KRAFTWIRKUNGEN IM MAGNETFELD . 44 1.4.3 MATERIE IM MAGNETFELD . 47 1.4.4 MAGNETISCHER KREIS . 51 1.4.5 ELEKTROMAGNETISCHE INDUKTION . 59 1.4.6 SELBSTINDUKTION . 65 1.4.7 GEGENINDUKTION . 68 VIII INHALTSVERZEICHNIS 1.4.8 EIN UND AUSSCHALTEN VON STROMKREISEN MIT INDUKTIVITAETEN . 71 1.4.9 ENERGIEINHALT DES MAGNETISCHEN FELDES . 72 1.5 WECHSELSTROMKREISE . 74 1.5.1 BENENNUNGEN UND DEFINITIONEN . 74 1.5.2 SINUSFOERMIGE STROEME UND SPANNUNGEN . 77 1.5.3 ZEIGERDIAGRAMM . 80 1.5.4 WIDERSTAND, SPULE UND KONDENSATOR BEI SINUSFOERMIGEM WECHSELSTROM 87 1.5.5 WECHSELSTROMSCHALTUNGEN VON WIDERSTAND, SPULE UND KONDENSATOR 89 1.5.6 BLINDSTROMKOMPENSATION . 99 1.5.7 SCHWINGKREISE . 102 1.5.8 ORTSKURVEN . 109 1.5.9 TRANSFORMATOR . 111 1.6 DREHSTROM . 127 1.6.1 ENTSTEHUNG DER DREIPHASENWECHSELSPANNUNG . 127 1.6.2 GENERATORSCHALTUNGEN . 128 1.6.3 VERBRAUCHER-STERNSCHALTUNG . 131 1.6.4 VERBRAUCHER-DREIECKSCHALTUNG . 138 1.6.5 STERN-DREIECK-UMSCHALTUNG . 140 1.6.6 LEISTUNGSMESSUNG . 142 LITERATUR . 146 2 HALBLEITERTECHNIK . 147 JULIAN ENDRES, ROLF MARTIN UND JUERGEN GUTEKUNST 2.1 BAUELEMENTE . 147 2.1.1 LEITUNGSMECHANISMEN . 147 2.1.2 DIODEN . 157 2.1.3 TRANSISTOREN . 166 2.1.4 FELDEFFEKTTRANSISTOREN (FET) . 175 2.1.5 THYRISTOREN UND TRIACS . 188 2.1.6 OPTOELEKTRONIK . 192 2.2 ANALOGE INTEGRIERTE SCHALTUNGEN . 214 2.2.1 OPERATIONSVERSTAERKER . 214 2.2.2 WEITERE ANALOGE INTEGRIERTE SCHALTUNGEN . 218 2.2.3 DA-UND AD-WANDLER . 221 2.3 DIGITALE INTEGRIERTE SCHALTUNGEN . 232 2.3.1 LOGISCHE VERKNUEPFUNGEN UND SCHALTZEICHEN . 233 2.3.2 LOGIKFAMILIEN . 236 LITERATUR . 241 INHALTSVERZEICHNIS IX 3 LEISTUNGSELEKTRONIK . 243 JUERGEN GUTEKUNST 3.1 BAUELEMENTE DER LEISTUNGSELEKTRONIK . 243 3.1.1 PASSIVE BAUELEMENTE . 244 3.1.2 AKTIVE BAUELEMENTE . 266 3.2 LEISTUNGSELEKTRONIK IN DER PRAXIS . 278 3.2.1 ANWENDUNG PASSIVER BAUELEMENTE . 279 3.2.2 AKTORSTEUERUNG . 282 3.2.3 BRUECKENSCHALTUNGEN . 289 3.2.4 UNTERBRECHUNGSFREIE STROMVERSORGUNGEN (USV) . 297 3.2.5 SPANNUNGSWANDLER . 303 LITERATUR . 316 4 ELEKTRISCHE MASCHINEN . 317 JOACHIM KEMPKES 4.1 WIRKUNGSPRINZIPIEN ELEKTROMECHANISCHER ENERGIEWANDLER . 317 4.1.1 ELEKTRODYNAMISCHES PRINZIP . 317 4.1.2 KRAEFTE AUF GRENZFLAECHEN . 318 4.1.3 PRINZIPIELLER AUFBAU ROTIERENDER ELEKTRISCHER MASCHINEN . 319 4.2 LEISTUNGSBILANZ . 323 4.3 AUSFUEHRUNGSVARIANTEN . 324 4.4 AUSNUTZUNG UND BAUGROESSE . 325 4.5 GLEICHSTROMMOTOR . 331 4.5.1 PRINZIPIELLER AUFBAU . 332 4.5.2 AUFBAU DES ANKERS . 333 4.5.3 KOMMUTIERUNG . 335 4.5.4 INDUZIERTE SPANNUNG UND DREHMOMENT . 337 4.5.5 BETRIEBSVERHALTEN . 340 4.5.6 REIHENSCHLUSSMASCHINE/UNIVERSALMOTOR . 344 4.5.7 DREHZAHLVERSTELLUNG DES UNIVERSALMOTORS . 346 4.5.8 TYPISCHE DATEN VON GLEICHSTROMMASCHINEN . 348 4.6 SYNCHRONMOTOR . 351 4.6.1 SYNCHRONMOTOR ALS ELEKTRONISCH KOMMUTIERTER GLEICHSTROMMOTOR . 352 4.6.2 WECHSELFELDER UND DREHFELDER . 357 4.6.3 DREHFELDWICKLUNGEN . 360 4.6.4 ERSATZSCHALTBILD UND ZEIGERDIAGRAMM . 363 4.6.5 DREHMOMENT DER VOLLPOLMASCHINE. 365 4.6.6 PERMANENT ERREGTER SYNCHRONSERVOMOTOR . 367 4.6.7 SYNCHRONMOTOREN MIT ZAHNSPULENWICKLUNG . 371 4.6.8 RELUKTANZMOTOR . 372 4.6.9 SCHRITTMOTOREN . 375 4.6.10 KLAUENPOLGENERATOR (YYLICHTMASCHINE " ) . 376 X INHALTSVERZEICHNIS 4.7 ASYNCHRONMOTOR . 378 4.7.1 BEDEUTUNG DER ASYNCHRONMASCHINE . 378 4.7.2 AUFBAU UND ERSATZSCHALTBILD . 379 4.7.3 STROMORTSKURVE DER ASYNCHRONMASCHINE . 384 4.7.4 DREHMOMENT UND KLOSS ' SCHE FORMEL . 387 4.7.5 DREHZAHLVERSTELLUNG DER ASYNCHRONMASCHINE . 389 4.7.6 EINPHASEN-ASYNCHRONMOTOR . 393 LITERATUR . 396 5 ANTRIEBSTECHNIK . 397 JOACHIM KEMPKES 5.1 PROZESSBEEINFLUSSUNG DURCH ELEKTRISCHE ANTRIEBE . 397 5.2 SYSTEM YYARBEITSMASCHINE - ANTRIEBSMASCHINE" . 398 5.3 BETRIEBSARTEN . 400 5.4 BAUFORMEN, SCHUTZARTEN, KUEHLUNG, ISOLATION . 401 5.4.1 BAUFORMEN . 401 5.4.2 SCHUTZARTEN . 402 5.4.3 WAERMEKLASSEN UND KUEHLUNG . 404 5.5 WIRKUNGSGRADKLASSEN . 407 5.6 OPTIMALE GETRIEBEUEBERSETZUNG . 408 5.6.1 OPTIMALE GETRIEBEUEBERSETZUNG OHNE DREHZAHL-BEGRENZUNG . 409 5.6.2 OPTIMALE GETRIEBEUEBERSETZUNG MIT BEGRENZTER LASTDREHZAHL . 411 5.6.3 OPTIMALE GETRIEBEUEBERSETZUNG MIT BEGRENZTER MOTORDREHZAHL . 413 5.7 SERVOANTRIEBE . 414 5.7.1 STRUKTUR UND KOMPONENTEN EINES SERVOANTRIEBS . 416 5.7.2 ANFORDERUNGEN . 417 5.7.3 SENSOREN . 418 5.8 AKTORSYSTEME FUER MASSENSTROEME (STELLANTRIEBE) . 421 5.9 GENERATORKONZEPTE FUER WINDKRAFTANLAGEN . 427 5.9.1 GRUNDLAGEN . 427 5.9.2 POLUMSCHALTBARE ASYNCHRONGENERATOREN . 429 5.9.3 DOPPELT-GESPEISTER ASYNCHRONGENERATOR . 430 5.9.4 SYNCHRONGENERATOR . 433 5.10 ELEKTRISCHE FAHRZEUGANTRIEBE . 434 LITERATUR .440 6 ELEKTRISCHE ENERGIEVERSORGUNG . 441 JOACHIM KEMPKES 6.1 ENERGIEERZEUGUNG . 441 6.1.1 PRIMAERENERGIE . 441 6.1.2 BELASTUNGSKURVEN . 443 6.1.3 KRAFTWERKE . 444 INHALTSVERZEICHNIS XI 6.2 ENERGIEUEBERTRAGUNG . 453 6.2.1 UEBERTRAGUNGSSYSTEME . 453 6.2.2 DREHSTROMNETZE . 454 6.2.3 GLEICHSPANNUNGSNETZE . 455 6.2.4 NETZSTRUKTUREN . 459 6.2.5 VERBUNDBETRIEB . 459 6.3 SCHUTZMASSNAHMEN .460 6.4 NIEDERSPANNUNGSSCHALTANLAGEN . 465 LITERATUR . 468 7 SENSOREN UND AKTOREN . 469 EKBERT HERING 7.1 SENSOREN . 469 7.1.1 GRUNDLAGEN . 469 7.1.2 WEG-UND POSITIONS-SENSOREN . 471 7.2 AKTOREN . 497 7.2.1 HYDRAULISCHE AKTOREN . 497 7.2.2 PNEUMATISCHE AKTOREN . 500 7.2.3 PIEZO-STELLER . 500 7.3 ANSCHLUSSTECHNIK . 504 7.3.1 AKTORSTECKER . 504 7.3.2 SENSORSTECKER . 505 7.3.3 STANDARDISIERUNG DER STECKERBELEGUNG UND DIE VORTEILE . 506 LITERATUR . 506 8 FELDBUSSE . 507 JUERGEN GUTEKUNST 8.1 GRUNDLAGEN ZU FELDBUSSEN . 511 8.1.1 TOPOLOGIE VON FELDBUSSEN . 511 8.1.2 ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN AN FELDBUSSYSTEME . 512 8.2 STANDARD-FELDBUSSE . 513 8.2.1 PROFIBUS . 515 8.2.2 CAN-BUS/DEVICENET . 518 8.2.3 AS-INTERFACE . 525 8.2.4 INTERBUS-S . 527 8.2.5 CC-LINK . 530 8.3 ETHERNET BASIERENDE FELDBUSSE . 531 8.3.1 GRUNDLEGENDES ZUR ETHERNET-KOMMUNIKATION . 533 8.3.2 TCP/IP . 540 8.3.3 PROFINET . 541 8.3.4 ETHERNET/IP . 544 8.4 IG-LINK . 546 LITERATUR . 552 XII INHALTSVERZEICHNIS 9 ELEKTRISCHE MESSTECHNIK . 553 EKBERT HERING 9.1 GRUNDLAGEN . 556 9.1.1 DEFINITIONEN UND BEGRIFFE . 556 9.1.2 EINTEILUNG ELEKTRISCHER MESSGERAETE . 559 9.1.3 UEBERSICHT UEBER DIE DARSTELLUNG DER MESSWERTE . 559 9.1.4 MESSFEHLER, GENAUIGKEIT UND EMPFINDLICHKEIT . 559 9.2 MESSUNG VON SPANNUNG UND STROM . 566 9.2.1 GLEICHSTROMKREIS . 566 9.2.2 WECHSELSTROMKREIS . 569 9.2.3 ZEITLICH VERAENDERLICHE SPANNUNGEN . 571 9.3 MESSUNG VON WIDERSTAENDEN . 572 9.3.1 MESSUNG OHM ' SCHER WIDERSTAENDE IM GLEICHSTROMKREIS . 572 9.3.2 MESSUNG VON BLIND UND SCHEINWIDERSTAENDEN IM WECHSELSTROMKREIS . 574 9.4 ARBEITSMESSUNG . 576 9.5 LEISTUNGSMESSUNG . 577 9.6 ZEIT-UND FREQUENZMESSUNG . 579 9.6.1 ELEKTRONISCHER ZAEHLER . 579 9.6.2 ZEIT-UND FREQUENZMESSUNG . 580 LITERATUR . 582 LOESUNGENDERUEBUNGSAUFGABEN . 583 STICHWORTVERZEICHNIS . 603
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