Dieses Lehrbuch richtet sich an Studierende der Fachrichtungen Elektrotechnik, Maschinenbau und Fahrzeugtechnik. Es vermittelt die Grundlagen von der Energiegewinnung über die Energiewandlung bis zur Drehfeldmaschine und deren Anwendung in heutigen und vor allem zukünftigen Antriebssystemen, z.B. Hybrid- und Brennstoffzellen-Fahrzeuge. Zunächst werden aktuelle und zukünftige Energiequellen für Fahrzeugantriebe vorgestellt und miteinander verglichen. Darauf aufbauend werden elektrochemische Energiespeicher und -wandler wie die Brennstoffzelle oder Doppelschichtkondensatoren behandelt. Diese kommen u.a. in E- oder Hybridfahrzeugen zum Einsatz. Der Transformator wird ebenso wie das Schwerpunktthema Elektrische Maschinen behandelt. Dabei werden nicht nur die Standardmaschinen wie Gleichstrom- Asynchron-, Synchron- und Linearmotor erklärt, sondern auch solche die in zukünftigen Pkw- und Bahnantrieben zum Einsatz kommen werden, wie z.B. Reluktanz- und Transversalflussmotor. Im letzen Kapitel werden Antriebssysteme am Beispiel einer E-Lok und der Magnetschwebebahn, auch supraleitender MAGLEV, vorgestellt.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Dieses Handbuch stellt in systematischer Form alle wesentlichen Grundlagen der Elektrotechnik in der komprimierten Form eines Nachschlagewerkes zusammen. Es wurde für Studenten und Praktiker entwickelt. Für Spezialisten eines bestimmten Fachgebiets wird ein umfassender Einblick in Nachbargebiete geboten. Die didaktisch ausgezeichneten Darstellungen ermöglichen eine rasche Erarbeitung des umfangreichen Inhalts. Über 1800 Abbildungen und Tabellen, passgenau ausgewählte Formeln, Hinweise, Schaltpläne und Normen führen den Benutzer sicher durch die Elektrotechnik.
Aktualisiert: 2023-03-14
Autor:
Wolfgang Böge,
Dieter Conrads,
Egon Döring,
Peter Döring,
Heribert Gierens,
Arnfried Kemnitz,
Wilfried Plaßmann,
Horst Steffen,
Reinhard von Liebenstein,
Günter Wellenreuther,
Dieter Zastrow
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Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Thema der rotierenden konzentriert gewickelten elektrischen Antrieben, und insbesondere mit den Herausforderungen, die die asynchrone Bauart des Rotors mit sich bringt. Zu Herausforderungen zählen erhöhte Magnetisierungsströme bei einsatz von herkömmlichen Zahnwicklungen mit hohen Polpaarzahlen und niedrigen Wicklungsfaktoren (Oberwellenausführungen), zusätzliche Rotorverluste, welche infolge der starken Luftspaltharmonischen entstehen oder auch die Gefährdung der mechanischen Stabilität durch zu hohe Temperatur und Temperaturdifferenzen in bewegten Bauteilen.
In dieser Arbeit werden Methoden aufgezeigt, welche einen effizienten und sicheren Einsatz von konzentrierten Wicklungen in Asynchronmaschinen ermöglichen. Hierzu werden die Vorschriften zum Berechnen von konventionellen Wicklungen im Hinblick auf die besonderen Eigenschaften der konzentrierten Wicklungen untersucht. Die neuen modifizierten Ausdrücke werden an konkreten Beispielen angewandt. Es werden neue Wicklungstopologien vorgestellt. Darüber hinaus wird gezeigt, dass die Wicklungsanordnung nicht zwangsweise symmetrisch sein muss. Außerdem wird eine besonders seltene konzentriert gewickelte Grundwellenmaschine untersucht.
Neben den heute in der Elektromobilität flächendeckend eingesetzten Hochvoltantrieben mit Batteriespannungen von 300V und höher, wurde im Jahr 2014 eine weitere neuartige Käfigwicklung namens ISCAD (Intelligent Stator Cage Drive) vorgestellt. ISCAD ist ein innovativer und weltweit einzigartiger Hochleistungsantrieb auf 48V Ebene und stellt zweifelsohne die kompakteste Wicklungsausführung dar.
Um die thermische Stabilität einer konzentriert gewickelten Asynchronmaschine zu gewährleisten, wird diesem Thema besondere Aufmerksamkeit geschenkt.
Aktualisiert: 2021-12-20
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