Vorwort
1 Einleitung
1.1 Stand der Antriebstechnik
1.2 Besondere Eigenschaften
1.3 Qual der Auswahl
1.4 Komponenten
1.5 Direkt und ohne Mechanik - dezentral installiert
1.6 Gleichstrom- oder Drehstromlösung?

2 Das moderne Antriebspaket
2.1 Bestimmungsgrößen bei der Auswahl
2.2 Mikrorechner sorgen für Wirtschaftlichkeit
2.3 Vorteile der veränderbaren Drehzahl
2.4 Antriebsbeispiele
2.5 Drehzahlveränderbare Antriebe im Vergleich

3 Allgemeine Grundlagen der Antriebstechnik
3.1 Grundsystem des Antriebs
3.2 Physikalische Gesetze
3.3 Antriebsmomente elektrischer Maschinen
3.4 Grundtypen der Lastkennlinien (Arbeitsmaschinen)
3.5 Stabiler Betriebspunkt (Arbeitspunkt des Antriebs) .
3.6 Erwärmung
3.7 Kühlung
3.8 Zeitkonstanten
3.9 Betriebsarten
3.10 Äquivalente Belastung (mittlere Belastung)
3.11 Mechanische Übergangsvorgänge
3.12 Energieumsatz
3.13 Wachstumsgesetze

4 Stromrichter-Komponenten
4.1 Versorgung über Stromrichter
4.2 Ventile: elektronische Leistungsschalter
4.3 Grundlagen der Halbleitertechnik
4.4 Schutz von Halbleiterschaltern
4.5 Signalelektronik

5 Elektrische Maschinen
5.1 Allgemeine Grundlagen
5.2 Erzeugung einer kontinuierlichen Drehbewegung
5.3 Bauformen
5.4 Schutzarten
5.5 Leistungsschild
5.6 Lager und Schmierung
5.7 Dauermagnetwerkstoffe
5.8 Bürstenstandzeiten
5.9 Linearantriebe
5.10 Transversalflussmotor

6 Stromrichterantriebe mit Stromwendermaschinen
6.1 Gleichstromantriebe mit Stromrichtern
6.1.1 Gleichstrommaschine
6.1.1.1 Aufbau
6.1.1.2 Betriebsverhalten der fremderregten Gleichstrom-Maschine (fGM)
6.1.1.3 Besonderheiten
6.1.1.4 Kennlinien
6.2 Netzgeführte Stromrichter
6.2.1 Übersicht
6.2.2 Schaltungen netzgeführter Stromrichter
6.2.3 Ausgangsspannung mit ungesteuerten Ventilen
6.2.4 Steuerung der Ausgangsspannung mit steuerbaren Ventilen
6.2.5 Steuerkennlinie
6.2.6 Kommutierung
6.2.7 Betriebskennlinien
6.2.8 Arbeitspunkt des Antriebs
6.2.9 Glättungsmittel
6.2.10 Netzrückwirkungen
6.2.11 Regelung des netzgeführten Stromrichters
6.2.12 Betrieb in den 4 Quadranten
6.2.13 4-Q-Diagramm
6.2.14 Umsteuervorgang
6.2.15 Umkehrstromrichter mit Kreisstrom und Brückenmodulation
6.2.16 Stromrichterbetrieb im Feldschwächbereich
6.3 Gleichstromsteller (Chopper)
6.3.1 Tiefsetzsteller
6.3.2 1-Quadranten-Betrieb (Tiefsetzsteller)
6.3.3 4-Quadranten-Betrieb
6.3.4 Umsetzung der Bremsenergie
6.3.5 Regelung beim Steiler
6.3.6 Netzrückwirkungen
6.3.7 Übersetzungsverhältnis beim Gleichstrom Tiefsetzsteller
6.4 Reihenschlussmotor mit Wechselstromsteller
6.4.1 Reihenschlussmotor
6.4.1.1 Aufbau
6.4.1.2 Betriebsverhalten
6.4.1.3 Phasenanschnittsteuerung des Reihenschlussmotors
6.5 Kleinmaschinen
6.6 Pulsbetrieb der Reihenschlussmaschine

7 Stromrichterantriebe mit Drehfeldmaschinen
7.1 Übersicht
7.1.1 Entwicklung der AC-Antriebe
7.1.1.1 AC-Bewegungsantriebe
7.1.1.2 AC-Kompaktantriebe als dezentrale Antriebe
7.1.1.3 AC-Positionierantriebe
7.1.1.4 Drehende und lineare AC-Direktantriebe
7.2 Drehfeldmaschinen
7.2.1 Aufbau der Drehstrommaschinen in der Übersicht
7.2.2 Drehstrom-Asynchronmaschine
7.2.2.1 Aufbau
7.2.2.2 Allgemeiner Betrieb
7.2.2.3 50-Hz-Betrieb
7.2.2.4 Betrieb mit variabler Speisefrequenz
7.2.2.5 Asynchron-Servomaschinen
7.2.2.6 Linearantrieb
7.2.3 Drehstrom-Synchronmaschine
7.2.3.1 Aufbau und 50-Hz-Betrieb
7.2.3.2 Betrieb mit variabler Frequenz
7.2.3.3 Synchron-Linearantriebe
7.2.4 Reluktanzmaschine
7.2.4.1 Aufbau und Betrieb mit 50 Hz
7.2.4.2 Betrieb mit variabler Frequenz
7.2.5 Elektronisch kommutierte Maschine (EKM, AC-Servo)
7.2.5.1 Aufbau
7.2.5.2 Betrieb mit variabler Drehzahl
7.2.5.3 EK-Servomaschinen
7.2.5.4 EK-Linearantriebe
7.2.6 Geschaltete Reluktanzmaschine (gRM)
7.2.6.1 Aufbau und Betrieb
7.2.6.2 Einsatz
7.2.7 Schrittmotoren
7.2.7.1 Aufbau
7.2.7.2 Positionierbetrieb
7.3 Umrichter mit U- und I-Zwischenkreis
7.3.1 Übersicht: Maschinen und Umrichter
7.3.2 Elektronische Drehspannungserzeugung
7.3.2.1 Umrichterarten
7.3.2.2 Aufbau der Zwischenkreisumrichter
7.3.3 Umrichter mit Spannungszwischenkreis (LZ-Umrichter)
7.3.3.1 Drehspannungserzeugung
7.3.3.2 Drehspannungen
7.3.3.3 Spannungsraumzeiger
7.3.3.4 Drehfeld
7.3.3.5 Realisierung der U/f-Kennlinie beim U-Umrichter
7.3.4 Umrichter mit Stromzwischenkreis (I-Umrichter)
7.3.4.1 Drehfelderzeugung beim I-Umrichter
7.3.4.2 Strompulsen
7.3.4.3 U/f-Kennlinie beim I-Umrichter
7.3.4.4 Vorteile der «Sinus»-Pulsung
7.3.5 Modulationsverfahren bei U-Umrichtern
7.3.5.1 Allgemeines Ziel
7.3.5.2 Anforderungen an die Ventilsteuerung
7.3.5.3 Blockbetrieb
7.3.5.4 Unterschwingungsverfahren (PWM, Sinus-Δ -Modulation)
7.3.5.5 Verwandte Modulationsverfahren (Voltage-Vector-Control, Überlagerungsverfahren)
7.3.5.6 Pulserzeugung in der Steuerung
7.3.5.7 Raum-Zeiger-Modulation (RZM, SZM)
7.3.5.8 Hysterese-Strom-Modulation (HSM, Pulsen mit Stromvorgabe, Toleranzbandregelung)
7.3.5.9 Steuerbausteine und Grenzen
7.3.6 Steuerteil und Software der Umrichter
7.3.6.1 Software
7.3.6.2 Schnittstellen, Parameter und Funktionen
7.3.6.3 Wichtige Parameter und Auswirkungen
7.3.7 Drehzahl- und Drehmomentregelung (Verfahren)
7.3.7.1 Allgemeines
7.3.7.2 U/f-Kennliniensteuerung bzw. Frequenzregelung
7.3.7.3 Mehrmaschinenantriebe
7.3.7.4 Entwicklung der Drehmomentregelung
7.3.7.5 Feldorientierte Regelung (FOR, «Vektor»-Regelung)
7.3.7.6 Direkte Selbstregelung (DSR)
7.3.7.7 FOR-Regelung beim I-Umrichter
7.3.7.8 Gegenüberstellung der Regelverfahren Sonderfragen bei Umrichterantrieben
7.4.1 Erwärmung bei Umrichterbetrieb
7.4.2 Netzrückwirkungen
7.4.2.1 Allgemeiner Vergleich der Stromrichter
7.4.2.2 U-Umrichter
7.4.2.3 I-Umrichter
7.4.3 Bremsbetrieb
7.4.3.1 Allgemeines
7.4.3.2 U-Umrichter
7.4.3.3 I-Umrichter - nur Nutzbremsen
7.4.4 Pendelmomente
7.4.5 Geräusche
7.4.6 Vergleich U-Umrichter gegen I-Umrichter
7.5 Sondereinsatz von Umrichterantrieben
7.5.1 Energieeinsparung
7 5.2. Hochwirkungsgradmotoren
7.5.3 Betrieb am IT-Netz - keine Unterbrechung
7.5.4 Gleichlauf - elektronisches Getriebe, Kurvenscheibe usw.
7.5.5 Asynchron-Servomaschinen
7.6 Umrichter und elektronisch kommutierte Maschine
7.6.1 Entwicklung und Einsatz
7.6.2 Arbeitsweise der EK-Maschine
7.6.2.1 Blockstrom
7.6.2.2 Sinusstrom
7.6.2.3 Vergleich: Blockbetrieb und Sinusbestromung
7.6.3 Gebersysteme
7.6.4 Kennlinien der EK-Maschine
7.6.5 Stromrichtereinheit und Regelung
7.7 Umrichter und «geschaltete Reluktanzmaschine» (gRM)
7.8 Drehstromsteller und Drehstrom-Asynchronmaschine
7.8.1 Arbeitsweise und Einsatzmöglichkeiten
7.8.2 Steller als Sanftanlaufgerät
7.8.3 Steller als Sanftauslaufgerät
7.8.4 Elektronische KUSA-Schaltung
7.8.5 Betrieb mit variabler Drehzahl
7.8.5.1 Gesteuerter Betrieb
7.8.5.2 Geregelter Betrieb mit Spannungsdosierung
7.8.6 Grenzen des Betriebs
7.8.7 Verluste bei Belastung
7.8.8 Argumente für den Einsatz
7.8.9 Energiesparfunktion
7.9 Stromrichterantriebe mit Schleifringläufern
7.9.1 Untersynchrone Stromrichterkaskade (USK)
7.9.1.1 Arbeitsweise
7.9.1.2 Bemessung
7.9.2 Doppeltgespeister Schleifringläufer
7.10 Stromrichter und Schrittmotoren
7.10.1 Positionieren mit Schrittmotoren
7.10.2 Betrieb und Ansteuerung
7.10.2.1 Blockbestromung
7.10.2.2 Sinusbestromung
7.10.2.3 Kennlinien
7.10.2.4 Steuerung
7.11 Stromrichter-AC-Direktantriebe
7.11.1 Maschine und Mechanik
7.11.2 Elektroniksteuerung
7.11.3 Direkte Linearantriebe
7.11.3.1 Aufbau
7.11.3.2 Typische Einsatzgebiete
7.11.4 Direkte Drehantriebe
7.11.4.1 Aufbau
7.11.4.2 Typische Einsatzgebiete
7.12 Antriebe im Vergleich
7.12.1 Bewegungsantriebe
7.12.2 Positionierantriebe
7.12.3 Dezentrale Antriebe (Module)
7.12.3.1 Dezentrale Intelligenz (Submodule)
7.12.3.2 Subsysteme

8 Antriebsvernetzung und dezentrale Installation bei Stromrichtern
8.1 Antriebsvernetzung
8.1.1 Einleitung
8.1.2 Produktionsfaktor Information
8.1.3 Trend
8.1.3.1 Xeue Impulse
8.1.3.2 Verteilte Intelligenz in Modulen
8.1.4 Frequenzumrichter als intelligenter Busteilnehmer
8.1.5 Feldbussysteme
8.1.5.1 Topologie
8.1.5.2 Datenaustausch und Protokoll
8.1.5.3 Industrie-Bussysteme (offene Systeme)
8.1.5.4 Firmenspezifische Kommunikation
8.1.6 Bussystem-Nutzergruppen
8.1.7 Vorteile der Vernetzung
8.1.8 Vergleich und Entscheidung
8.2 Dezentrale Installation

9 Auswahl und Bemessung drehzahlveränderbarer Stromrichterantriebe
9.1 Allgemeine Hinweise
9.2 Netzdrosseln, Netztransformatoren und Filter
9.2.1 Drosseln
9.2.2 Netztransformatoren
9.2.3 Filter
9.3 Checklisten zur Festlegung der Antriebsdaten
9.3.1 Netzgeführter Stromrichter und Gleichstrommaschine
9.3.2 U-Umrichter und Drehstromasynchronmaschine
9.3.3 Positionierantriebe
9.4 Maschinendaten
9.5 Fallbeispiele
9.5.1 Mechanik
9.5.2 Gleichstrom
9.5.3 Drehstrom
9.5.4 EK-Motor (Positionierantrieb)
9.5.5 Schrittmotor (Positionierantrieb)
9.6 Klemmenkennzeichnung
9.7 DC/AC-Listenpreise
9.8 Normen und Vorschriften

10 Messungen an drehzahlveränderbaren Stromrichterantrieben (Stromrichtermesstechnik)
10.1 Messungen allgemein
10.1.1 Besonderheiten
10.1.2 Aliasing-Effekt
10.1.3 Geräteanzeige
10.2 Elektrische Messungen am Antrieb
10.2.1 Netzgeführte Stromrichter
10.2.2 Umrichter und Drehstromsteller
10.2.2.1 Vorbemerkung
10.2.2.2 Messungen am Umrichter
10.3 Mechanische Messungen am Antrieb
10.3.1 Drehzahl und Drehmoment
10.3.2 Lagerschwingungen
10.3.3 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
10.3.4 Erwärmungsmessungen
10.4 Simulation

11 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
11.1 Gesetz zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV)
11.2 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
11.3 Ursache und Ausbreitung der Störungen bei Frequenzumrichtern
11.4 Störfestigkeit und Entstörung
11.4.1 Leitungsgebundene Störungen
11.4.2 Nichtleitungsgebundene Störungen
11.5 Neubeschaffung
11.6 Messungen
11.7 Anschlusshinweise

Anhang (Tabellen)
Formelzeichen (Auswahl)
Abkürzungen und Begriffe (Auswahl)
Literaturverzeichnis
Inserentenverzeichnis
Stichwortverzeichnis