Von zahlreiohen Fachkollegen und auch von den Mitarbeitern des Springer. Verlages habe ich bei der Bearbeitung wertvolle Hinweise und Anregungen empfangen, fiir die ioh herzlich danke. Mein besonderer Dank gebiihrt auch allen Firmen, die mich mit Unterlagen und besonders mit Bildmaterial unterstiitzt haben. Dem Springer.Verlag danke ich, daB er auf meine Wiinsohe bereitwillig eingegangen ist, und daB das Buoh wieder in einer sehr guten Ausstattung er· scheinen kann. Esslingen a. N., im Januar 1973 Ramon Geisweid Inhaltsverzeichnis 1. Grundlagen der Elektrizitatslehre .... . 1 1.1 Wesen der EIektrizitiit ...... . 1 1.2 Wirkungen des eIektrischen Stromes. 3 1.3 Ohmsches Gesetz . . . . . . . 4 1.3.1 EIektrizitiitsmenge . . . . . 6 1.3.2 EIektrischer Widerstand. . . 6 1.3.3 Anderungen des Widerstandes 7 1.4 Kirchhoffsche RegeIn . . . . . . . 8 1.5 Energie und Leistung des eIektrischen Stromes 14 1.5.1 Anwendungen der Wiirmewirkung des elektrischen Stromes 16 1.6 Chemische Wirkungen des elektrischen Stromes . 19 1.6.1 EIektrische EIemente 20 1.6.2 AkkumuIatoren. 23 1. 7 MagnetfeId. . . . . . 26 1. 7.1 Induktionsgesetz 42 1. 7.2 SeIbstinduktion. 48 1.7.3 Gegeninduktion. 53 1. 7.4 Energie des MagnetfeIdes 54 1.8 EIektrisches FeId und Kondensator 56 1.8.1 Gesetze des eIektrischen Feldes 57 1.9 Freier Schwingungskreis . 63 1.10 ThermoeIektrizitiit 66 2. WechseIstrom . . . ..

1. Grundlagen der Elektrizitätslehre.- 1.1 Wesen der Elektrizität.- 1.2 Wirkungen des elektrischen Stromes.- 1.3 Ohmsches Gesetz.- 1.3.1 Elektrizitätsmenge.- 1.3.2 Elektrischer Widerstand.- 1.3.3 Änderungen des Widerstandes.- 1.4 Kirchhoff sehe Regeln.- 1.5 Energie und Leistung des elektrischen Stromes.- 1.5.1 Anwendungen der Wärmewirkung des elektrischen Stromes.- 1.6 Chemische Wirkungen des elektrischen Stromes.- 1.6.1 Elektrische Elemente.- 1.6.2 Akkumulatoren.- 1.7 Magnetfeld.- 1.7.1 Induktionsgesetz.- 1.7.2 Selbstinduktion.- 1.7.3 Gegeninduktion.- 1.7.4 Energie des Magnetfeldes.- 1.8 Elektrisches Feld und Kondensator.- 1.8.1 Gesetze des elektrischen Feldes.- 1.9 Freier Schwingungskreis.- 1.10 Thermoelektrizität.- 2. Wechselstrom.- 2.1 Erzeugungsprinzip, Benennungen und Festlegungen.- 2.2 Darstellung von Sinuslinien durch Zeiger.- 2.3 Beziehung zwischen Strom und Spannung im Wechselstromkreis.- 2.3.1.1 Induktivität im Wechselstromkreis.- 2.3.1.2 Spulen mit Eisenkern.- 2.3.1.2.1 Verlustlose Spule.- 2.3.1.2.2 Spule unter Berücksichtigung der Verluste und der Sättigung.- 2.3.2 Kapazität im Wechselstromkreis.- 2.3.3 Induktivität und Kapazität im Wechselstromkreis.- 2.4 Leistung des Einphasenwechselstroms.- 3. Drehstrom.- 3.1 Drehstromschaltungen.- 3.2 Drehstromleistung.- 3.3 Drehstrom-Spule.- 3.4 Drehfeld.- 4. Elektrische Meßtechnik.- 4.1 Meßgeräte, Strom- und Spannungsmessungen.- 4.2 Meßbereichserweiterung.- 4.3 Widerstandsmessungen.- 4.4 Leistungsmessungen.- 4.4.1 Drehstrom-Leistungsmessungen.- 4.5 Arbeitsmessungen.- 4.5.1 Wirkarbeitszähler.- 4.5.2 Blindarbeitszähler.- 4.6 Leistungsfaktormessungen.- 4.7 Frequenzmessungen.- 4.8 Magnetische Messungen.- 4.8.1 Aufnahme von Magnetisierungslinien.- 4.8.2 Eisenverlustmessung.- 4.9 Oszillographische Messungen.- 4.10 Digitale Anzeige analoger Größen.- 5. Gleichstrommaschinen.- 5.1 Erzeugung der Spannung.- 5.2 Erzeugung des Ständerflusses.- 5.3 Aufbau der Gleichstromgeneratoren.- 5.3.1 Magnetgestell.- 5.3.2 Anker.- 5.3.3 Stromwender und Stromabnahme.- 5.3.4 Hauptabmessung der Gleichstrommaschine.- 5.4 Gleichstrommotoren.- 5.5 Ankerrückwirkung und Stromwendung der Gleichstrommaschinen.- 5.6 Verhalten der Gleichstromgeneratoren.- 5.6.1 Fremderregter Generator.- 5.6.2 Selbsterregter Generator (Nebenschlußgenerator).- 5.6.3 Reihenschlußgenerator.- 5.6.4 Doppelschlußgenerator.- 5.7 Verhalten der Gleichstrommotoren.- 5.8 Verluste der Gleichstrommaschinen.- 5.9 Drehzahlsteuerung der Gleichstrommotoren.- 5.9.1 Drehzahlsteuerung durch Spannungsänderung.- 5.9.2 Drehzahlsteuerung durch Feldänderung.- 5.10 Elektrische Bremsung mittels Gleichstrommotoren.- 5.10.1 Senkbremsung.- 5.10.2 Nachlaufbremsung.- 6. Einphasen- und Drehstromsynchronmaschinen.- 6.1 Aufbau.- 6.2 Verhalten der Generatoren.- 6.2.1 Leerlauf.- 6.2.2 Belastung.- 6.3 Spannungsregelung.- 6.4 Synchronmotoren.- 7. Transformatoren (Umspanner).- 7.1 Wirkungsweise der Transformatoren.- 7.2 Aufbau der Transformatoren.- 7.3 Verhalten der Transformatoren.- 7.4 Sondertransformatoren.- 8. Asynchronmotoren.- 8.1 Asynchroner Drehstrommotor.- 8.1.1 Wirkungsweise.- 8.1.2 Aufbau des asynchronen Drehstrommotors.- 8.1.3 Verhalten des asynchronen Drehstrommotors.- 8.1.4 Verluste und Wirkungsgrad.- 8.1.5 Anlassen der Drehstrommotoren.- 8.1.6 Bremsung mit dem asynchronen Drehstrommotor.- 8.1.7 Steuerung der Drehzahl bei dem asynchronen Drehstrommotor.- 8.2 Asynchroner Einphasenstrommotor.- 9. Stromwendermotoren für Einphasenwechsel- und Drehstrom.- 9.1 Einphasen-Strom wendermotoren.- 9.1.1 Reihenschlußmotor.- 9.2 Drehstrom-Stromwendermotoren.- 9.2.1 Reihenschlußmotor.- 9.2.2 Nebenschlußmotor.- 10. Umformer.- 11. Stromrichter.- 11.1 Kontakt-, Hochvakuum-und Quecksilber dampf Stromrichter.- 11.2 Halbleiterstromrichter.- 11.2.1 Ungesteuerte Ventile.- 11.2.2 Steuerbare Ventile, Transistor, Thyristor, Triac.- 11.3 Grundsätzliche Stromrichterschaltungen.- 11.3.1 Schaltungen mit ungesteuerten Ventilen.- 11.3.2 Schaltungen mit gesteuerten Ventilen.- 11.4 Netzgeführte Stromrichter mit natürlicher Kommutierung.- 11.5 Last geführte Stromrichter mit natürlicher Kommutierung.- 11.6 Stromrichter mit Zwangskommutierung.- 12. Verteilung der elektrischen Energie.- 12.1 Leitungsnetz.- 12.1.1 Netzanordnung.- 12.1.2 Leitungsberechnung.- 12.1.3 Berechnung des Spannungsfalls der einseitig gespeisten Leitung.- 12.1.4 Berechnung des Spannungsfalls einer Ringleitung.- 12.1.5 Leitungsschutz.- 12.2 Schaltanlagen.- 13. Elektrische Antriebe.- 13.1 Betriebsarten.- 13.2 Wechselwirkung zwischen Antriebsmotor und Arbeitsmaschine.- 13.2.1 Elektrischer Antrieb ohne Berücksichtigung der Massenwirkung.- 13.2.2 Elektrischer Antrieb mit Berücksichtigung der Massenwirkung.- 13.3 Schutzarten, Kühlung und Bauformen der elektrischen Maschinen.- 13.4 Anpassung des Motors an die Arbeitsmaschine.- 13.4.1 Bestimmung der Motorleistung.- 13.4.2 Anpassung des Drehmomentes.- 13.4.3 Anpassung der Drehzahl.- 13.4.4 Einfluß der Raumtemperatur und Höhenlage auf die Motorgröße.- 13.4.5 Bauliche Anpassung des Motors.- 14. Steuerung und Regelung von Antrieben.- 14.1 Grundlagen der Steuerungstechnik, Schaltalgebra.- 14.2 Übersichtsschaltplan, Stromlaufplan, Wirkschaltplan.- 14.3 Grundbegriffe der Regelungstechnik, Zeitverhalten, verschied. Regler.- 14.4 Steuern und Regeln von Drehzahl, Drehmoment und Leistung.- 14.5 Belastungsausgleich.- 15. Schalt- und Anlaßgeräte.- 15.1 Schaltgeräte und ihre Bewertung.- 15.2 Anlaßgeräte.- 15.3 Ausführung der Anlaßvorrichtungen.- 15.4 Wahl des Anlassers.- 16. Überlastungsschutz des Motors.- 16.1 Vorbeugende Maßnahmen.- 16.2 Überstrom- und Kurzschlußstromschutz.- 17. Schutz gegen zu hohe Berührungsspannung.- 18. Anhang.- Tafel wichtiger Formelzeichen, Größen und Einheiten.- Schrifttum.