Institut für Elektrotechnik Rechenübungen zu Elektrische Antriebstechnik Version 1.1, 03/2003 Arbeitsunterlagen Komponenten eines elektrischen Antriebsystems Verfahren in der Antriebstechnik: - pneumatisch - hydraulisch - elektrisch - Verbrennungskraftmaschinen Aufgabe der elektrischen Antriebstechnik : Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie (Bewegungsvorgang), meistens rotatorische Bewegung (aber auch Linearantriebe), Dimensionierung der Antriebsmaschine zum gegebenen Lastprofil des Abtriebs (Lastmaschine). Moderne drehzahlveränderliche, elektrische Antriebe bestehen aus folgenden Komponenten: elektrische Maschinen (Asynchronmaschinen, Gleichstrommaschinen,...) leistungselektronische Stellglieder (Leistungsteil) Steuerungs- und Regelungseinheit, Sensorik (Mikroprozessor,...) Die rein mechanischen Verstellmöglichkeiten der Drehzahl über Getriebe und die stufigen Verfahren z.B. die Polumschaltung bei Asynchronmaschinen, werden in Zukunft sicher Marktnischen behalten, aber an Bedeutung weiter verlieren. Antriebssysteme mit Stromrichter als Stellglieder sind Stand der Technik (Stromrichterantriebe). Beispiel für ein elektrisches Antriebsystem Gesamtkonzept (Stromrichterantrieb): Pel = Regelung Leistungsteil Maschine Energieumformung elektrisch<->elektrisch Energieumformung elektrisch<->mechanisch elektriche Maschine (Gleichstr.,Asynchr., Synchr.) Maschinenstromumrichter Zwischenkreis Netzstromumrichter Steuersatz Msoll Momenten-Regler Drehzahl-Regler nsoll 1 2 π nistMist η PAntrieb Mist nist Die Symbiose aus einer Stromrichterschaltung mit Steuer- und Regelungseinrichtung und der elektrischen Maschine macht das elektrische Antriebssystem zu einem kompakten, verlustarmen und hochdynamischen Antrieb. Die Schwerpunktsdisziplinen der Antriebstechnik sind daher: - Elektromechanik (Elektrische Maschinen, mechanische Kopplung zur Last ...) Leistungselektronik (Stromrichter- Stellglieder für elektrische Maschinen) Regelungstechnik (wird hier nicht behandelt) Seite A.1 von 1
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