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糊性贾
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1 Nr. 8: Konkrete Prxiseispiele der Anwendungsorientierung in der Lehre Strke Prtner helfen weiter Von Shen Limin, ZUST, Erich Voss, Amerg, und Peter F. Brosch, Hnnover 1 Der möglichst enge Prxisezug ist ein wesentliches Kennzeichen der Ingenieurusildung n den Fchhochschulen in der Bundesrepulik Deutschlnd. Seit üer 20 Jhren wird diese Trdition deutscher Fchhohschulen uch n der Zhejing Universität für Wissenschft und Kunst (ZUST) in Hngzhou gepflegt. Zur prxisnhen Ausildung gehören ntürlich uch ktuelle technische Geräte. Im Großen Mschinen- Lor von ZUST stehen für die Ausildung Mschinensätze zur Verfügung. Elektrische Mschinen hen lnge Einstzduern und verlten prktisch nie. Die sehr kurzen Innovtionszeiten von etw 3 Jhren für elektronische Stell- und Regelgeräte lssen diese jedoch schnell verlten. Durch eine lngjährige Koopertion mit der Firm Siemens, Amerg, konnten neue Stromrichter-Geräte ls Spende entgegengenommen werden, die lle Funktionlitäten für drehzhlveränderre Antriee esitzen. Die eingesetzten ktuellen Stromrichter-Geräte mit den neuen Softwre-Funktionlitäten gesttten so eine sehr ktuelle und prxisnhe Lehre. 实力合作伙伴的持续帮助沈立民, 浙江科技学院 ;Erich Voss, 安贝克 ;Peter F. Brosch, 汉诺威尽可能紧密地与实践相结合是联邦德国应用科学大学进行工程师培养的一个主要特征德国应用科学大学的这种培养模式从二十年前开始在杭州的浙江科技学院得到了借鉴和推广结合实践的培养模式当然也需要在工业实际中使用的仪器设备浙江科技学院的大电机实验室具有为教学使用的电机机组, 电机有着很长的使用寿命, 实际上几乎永远也不会过时, 而电子调节和控制设备则会很快过时, 基本上每三年就需要更新或升级凭借与西门子 ( 安贝克 ) 公司多年的合作, 大电机实验室得到了该公司新型变流设备的捐赠, 这些设备广泛应用于电机调速拖动领域使用工业中实际使用的变流设备结合最新的功能软件, 可以开展非常接近工业实际和生产现场的实践教学活动 Strong prtners help Shen, Limin, Erich Voss, Amerg, und Peter F. Brosch, Hnnover 2 Closest prcticl reference is n essentil chrcteristic of engineering eduction t the University of Applied Sciences. For out 20 yers, this trdition of Germn Fchhochschulen is mintined t the Zhejing University of Science nd Technology (ZUST) in Hngzhou. For prcticl trining courses, it cn e disposed of the ltest equipment. Sets for the trining equipment re lso ville in the generl mchinery lortory. Electricl mchines hve long periods of use nd virtully never ecome outdted. The very short periods of innovtion of round 3 yers for electronic djustment nd control devices cn quickly ecome osolete. Due to longstnding coopertion with Siemens, Amerg, new devices with ll functions for speed drive could e received s dontion. Gret opportunities now derive from energy efficiency. All functions cn e relized now in the lortory. Especilly for fns nd pumps, significnt svings in energy cn e chieved if, insted of widespred choke or ypss systems, the flow rte is djusted ccording to the need y speed control. This ws confirmed in the lortory experiment y demonstrtion system nd mesurements hve een evluted. It is good to see tht less energy is needed when operting with n inverter. The current devices with new softwre fetures llow very current doctrine. 1 Dipl.-Ing. Shen, Limin, ist Loringenieur n der Zhejing University of Science nd Technology (ZUST) in Hngzhou, Prof. E.h. Dr.-Ing. Erich Voss, Siemens Amerg, und Prof. Prof. h. c. mult. Dr.-Ing. Peter F. Brosch Fkultät I der Fchhochschule Hnnover 2 Dipl.-Ing. Shen, Limin, is lortory engineer t the ZUST in Hngzhou, Prof. E. h. Dr.-Ing. Erich Voss, Siemens Amerg, und Prof. Prof. h. c. mult. Dr.-Ing. Peter F. Brosch fculty I of the FH Hnnover 1 /

2 Moderne elektrische Antriessysteme Moderne Lortorien Drehstromntriee sind usgereifte Systeme mit sehr geringen Ausfllrten. Sie estehen us dem elektronischen Stellglied und dem (Getriee-)Motor, der die elektrische Leistung wndelt und ds Drehmoment üer ds Getriee n die Lst npsst. Prinzipiell etrchtet fordert die Prxis zwei verschiedene Arten von Antriessystemen: solche zum Bewegen- und Bereiten und ndere zum Positionieren. Für eide Aufgen werden heute elektrische drehzhlvrile Drehstromntriee eingesetzt. Der Einstz von Gleichstromntrieen eschränkt sich uf kleine Leistungen (< 5 kw) und kleine Drehmomente (< 10 Nm) und uf esondere Nischen. Auch wenn diese Antriee hier nicht weiter etrchtet werden, sollte mn ei der Ausildung n sie denken, d sie leichter zu verstehen sind. Die Wirkungsgrde der Drehstromntriee sind hoch und die Leensduerkosten klein. Die Softwre des Stellgliedes ermöglicht eine Vielzhl von Funktionlitäten vom Gleichluf is zum Tktntrie usw. Unter mechtronischen Lösungen werden diese Funktionlitäten moderner Antriee zusmmengefsst. Üer Drehstromntriee im Großen Mschinenlortorium von ZUST wird im folgenden ein Üerlick gegeen. Prxis im Lor Noch immer ist der Drehstromsynchronmotor mit Kurzschlussläufer der Stndrdmotor in der Industrie. Er ist prktisch ds Areitspferd der elektrischen Antriestechnik ei Industrienlgen, in der Geäudetechnik und ei der Automtisierung. Die großen Stückzhlen werden im Leistungsereich von 0,7 kw is 7,5 kw eingesetzt. Dher ist es uch wichtig, dss in einem Mschinen-Lor für Ausildungs- und Forschungszwecke, möglichst Motoren dieser Leistungsklsse zu finden sind. Die 1995 eschfften und im letzten Jhr neu ufgestellten Motorensätze entsprechen gnz diesen Forderungen. Dei sind ei den eiden großen Sätzen immer Drehstrommotoren mit Gleichstrommotoren gekoppelt, wie Bild 1 zeigt. Bild 1 Gekoppelte Motoren links: Drehstrom, rechts: Gleichstrom; dzwischen ist eine Wirelstromremse ngeordnet und im Hintergrund die Stromversorgung Die eingesetzten Motoren sind Sonderkonstruktionen, die sich n den Bedürftnissen der Lehre orientieren. So sind die Läufer der Motoren schnell usur, um den Studenten den Aufu zu demonstrieren, wie Bild 2 zeigt. Die ktiven Buteile sind Elemente von Stndrdmotoren. Ds Gehäuse ist eine Sonderkonstruktion, die ds Hntieren erleichtert. Mit dieser Einrichtung wird den Studierenden sehr prxisnh der Aufu demonstriert und erläutert. 2 /

Schltschränke mit den entsprechenden Anzeige- und Bedienteilen zur Verfügung, wie mn in Bild 3 sehen knn. Bild 3 Konventionelle Energieversorgung Die Stromversorgung erfolgt us dem 3AC-Netz.

3 Bild 2 Demonstrtion n den Motorsätzen durch Prof. Sho Shifn Erklärung des Systems und Lernen m Ojekt: usgeute Läufer im direkten Vergleich Energieversorgung Für die Energieversorgung der Motorensätze oder nderer Ojekte stehen zwei konventionelle Schltschränke mit den entsprechenden Anzeige- und Bedienteilen zur Verfügung, wie mn in Bild 3 sehen knn. Bild 3 Konventionelle Energieversorgung Die Stromversorgung erfolgt us dem 3AC-Netz. Die vrilen Spnnungen werden üer Trfos erzeugt. Der Vorteil ist, dss die Spnnungen in diesem Fll komplett sinusförmig sind. Gleichspnnungen werden üer Brückengleichrichter erzeugt. Durch die ungesteuerten B6- Schltungen erhält mn Spnnungen geringer Welligkeit (c. 4%). Zusätzlich zu der konventionellen Versorgung git es moderne Stromrichtergeräte für die Versorgung der Drehstrommotoren. Hierfür sind ein Frequenzumrichter und ein Snftnlufgerät 3 /

4 vorgesehen (Bild 4). Beide Geräte sind gnz ktuell üer Bussysteme prmetrier- /steuerr. Mit den elektronischen Stromversorgungen können die ktuellen Proleme der drehzhlvrien Antriee voll demonstriert und untersucht werden. Bild 4 Moderne Stromrichtergeräte mit Bus-Ankopplung Betriesereit montiert werden die Geräte gerde prmetriert Die Stromrichtergeräte sind üer eigene Einheiten in ds System integriert. Prmetrierung und Steuerung erfolgen üer Rechner. Hndetrie ist flls gewünscht - möglich. Motorenstz Der nch dem Busteinprinzip entwickelte Siemens-Univerl-Experimentierstz esteht us vier Huptteilen: Drehstrom-Wechselstrom-Universlmotor mit uswechselren Läufern und Klemmrettern Gleichstrom-Universlmotor Bremseinrichtung Schwungmssen-Enrichtung Der solide Sthlrhmen mit ngepssten Schwingungsdämpfern gestttet den Einzel- oder Komplettufu der Motoren usw. Mit dem Motorenstz und den ergänzenden Busteinen können sämtliche in der Antries-Prxis vorkommenden Motoren hergestellt werden. Die usführren Motoren weisen ein normles leistungsngepsstes Betriesverhlten uf und ihre Betrieskennlinien entsprechen denen normler Motoren gleicher Burt und Leistung. Die Bremseinrichtung gestttet die Aufnhme vollständiger Drehzhl-Drehmoment-Kennlinien vom Leerluf is zum Kippmoment usw. Für die Prxis Die uswechselren Läufer und der Ständer stellen gut geeignete Anschuungsmterilien dr, ohne dss mn zusätzlich noch Schnittmodelle enötigt (Bild 5). Die uswechselren Läufer sind mit einem kompletten B-seitigen (NA-seitigen) Lgerschild und einer A-seitigen (AS-seitigen) Lgerhülse versehen. Bild 5 Motor geöffnet mit Klemmrett 4 /

5 Die entsprechenden Klemmretter für die verschiedenen Motoren stehen sepert ereit. Die Wickelköpfe von Ständer und Läufer sind optiml durch Gießhrz-Verkleidungen gegen Beschädigung durch nicht schgerechte Hndhung geschützt. Ddurch hen Studierende die Möglichkeit zum Hntieren, ohne, dss Schäden zu erwrten oder zu efürchten sind. Ein großer Vorteil ist, dss die Elemente einzeln lso unhängig voneinnder etrieen werden können. Die Kupplungen sind lle im Stillstnd schltr. Ddurch ist der Moter-Stz sehr flexiel (Bild 6). Bild 6 Motorenstz uf Sthlrhmen mit stufig schltrer Schwungmsse (gnz rechts) Weitere Motorsätze Um gezielt Motoren us dem Automtisierungereich zu untersuchen, knn n einem weiteren Motorenstz mit Siemens-Stromrichter gereitet werden (Bild 7). Der Motor knn üer eine Pulverremse elstet werden. Drehmoment, Drehzhl und Leistung werden digitl ngezeigt. Anlogusgänge lssen den Einstz von X-Y-Schreiern zur Aufzeichnung der Kennlinien zu. Bild 7 Ein 0,7 kw-motorstz für Einzelntriesuntersuchungen - umrichtergesteuert Oft werden esonders ei Trnsportnlgen Getrieemotoren eingesetzt. Sie hen den Vorteil, dss sie ls dezentrle Einheiten ds Drehmoment genu dort einringen, wo es gerde gerucht wird. Der ufgesttelte Motors wird von dem integrierten Frequenzumrichter gespeist."die Steuerung des Antries erfolgt üer Bussysteme von üergeordneten Rechnern (oder einer SPS). Bild 8 zeigt die Prmetrierung und Steuerung eines Motors üer einen Rechner, der uch zum Betrie des Getrieemotorstzes eingesetzt werden knn. 5 /

Bild 8 Rechnersteuerung eines Motors () und () Getrieemotor mit Frequenzumrichter (LENZE) Der LENZE-Kompktntrie (Bild 8) zeigt die sehr kleinen Amessungen solcher Antrieseinheiten, wie sie oft ei

6 Bild 8 Rechnersteuerung eines Motors () und () Getrieemotor mit Frequenzumrichter (LENZE) Der LENZE-Kompktntrie (Bild 8) zeigt die sehr kleinen Amessungen solcher Antrieseinheiten, wie sie oft ei Trnsportsystemen genutzt werden. Prxisorientierte Forschung 1 Energieetrchtung Große Möglichkeiten zur prxisorientierten Forschung leiten sich heute us der Untersuchung der Energieeffizienz ei Antrieen. Auch hierfür sind nun lle Funktionen im Lor relisierr. In der Bundesrepulik Deutschlnd werden c. 2/3 der eingesetzten Energie in mechnische Leistung umgewndelt (Bild 9), die zu etw 2/3 wiederum in Pumpen und Lüftern verrucht wird. Bild 9 Energieumsetzung in der BRD im Jhre 2005 So liegt heute ds Augenmerk uf diesen Antrieen, d mn dvon usgehen knn, dss sich esonders ei Lüftern und Pumpen erheliche Einsprungen n Energie erzielen lssen, wenn sttt der noch immer weitverreiteten mechnischen Drossel- oder Bypssregelung, der Volumenstrom üer eine elektronische Drehzhlregelung dem Prozess-Bedrf ngepsst wird. Eine solche Untersuchung n einem Stndrd-Lüfter wurde im Mschinen-Lor ls Demonstrtionsversuch ufgeut (Bild 10) und messtechnisch usgewertet (Bild 11). Aus 6 /

Bild 10 Versuchsufu im Großen Mschinenlor Bild 11 Vergleichsmessung der Leistungsufnhme mit Siemens-Umrichter; PF mit Frequenzumrichter und PD mit Drosseletrie den gewonnenen Messergenissen ist sehr

7 Bild 10 Versuchsufu im Großen Mschinenlor Bild 11 Vergleichsmessung der Leistungsufnhme mit Siemens-Umrichter; PF mit Frequenzumrichter und PD mit Drosseletrie den gewonnenen Messergenissen ist sehr gut zu sehen, dss eim drehzhlvrilen Betrie mit Frequenzumrichter erhelich weniger Energie im Gegenstz zur Drosselung des Volumenstroms enötigt wird. Auch wenn solche Ergeisse schon im Prinzip eknnt sind, werden Studierende doch nchdenklich, wenn sie n die vielen Lüfter und Pumpen denken, die in der VR Chin in Industrie und Hushlt im Einstz sind. 2 Anlufverhlten Alle in der Prxis eingesetzten Antriee müssen nlufen. Dies ist meist ein sehr kurzer Vorgng. Für prllel m Netz liegende Verrucher knn ds er schon Proleme durch Spnnungssenkung z.b. ei Rechnern usw. ringen, wie us der Prxis immer wieder erichtet wird. Im Rhmen einer Diplomreit wurde dher ein Demostrtionsstnd mit den verschiedenen konventionellen und elektronischen Anlufverfhren ufgeut. Der große Vorteil ist, dss der Einstz und die Auswirkung von Stromrichtergeräten us der Prxis direkt verglichen werden knn (Bild 12). Es stehen zur Verfügung KUSA-Gerät von DOLD einfcher Snftstrter von SIEMENS Snfttrter von SIEMENS Frequenzumrichter von LENZE Alle Geräte speisen die sele Lst und die Ergenisse ei Stromelstung und Hochlufzeit sind direkt vergleichr. 7 /

8 Bild 12 Anlufuntersuchungen Prüfstnd mit Spendengeräten us der Industrie Elektronische Geräte KUSA-Gerät von DOLD, einfcher Snftstrter von SIEMENS, Snftstrter von SIEMENS undfrequenzumrichter von LENZE (von links nch rechts) Die Anläufe können mit verschiedenen Lstdrehmomenten durchgeführt werden. Ntürlich ist uch der Direktnluf sowie der Y-D-Anluf im System integriert. Mit dem Oszilloskop können die Kurvenformen von Strom und Spnnng gezeigt werden. Der große Vorteil liegt drin, dss echte Stromrichtereräte us der Prxis und keine künstlichen Lorgeräte im Einstz sind, wie mn dies oft in den Loren findet. Fzit Die enge Verindung zu Antriesfirmen ermöglicht den Einstz moderner Antrieskomponenten im Großen Mschinenlor zur Ausildung von Studierenden der Energietechnik. Nur wer eine ktuelle Antrieseinheit gesehen, gehört und gespürt ht, wird uch später in der Prxis die richtige Auswhl treffen. Litertur Brosch, Peter F. : Moderne Stromrichterntriee. Vogel Verlg Würzurg, 5. Auflge 2008 Brosch, Peter F. : (Vrile speed Drives for Automtion ). Lenze Selst-Verlg, 2002 Brosch, Peter F. u. Shen, Limin: Antriestechnisches Updte im Mschinenlor der Zhejing Universty of Science nd Technology. Konstruktion, Juli/August-2008 S DIN Unterrichtsräume und Lortorien (VDE-Bestimmung VDE 0789 Teil 100) 8 /

9 实力合作伙伴的持续帮助沈立民, 浙江科技学院 ;Erich Voss, 安贝克 ;Peter F. Brosch, 汉诺威尽可能紧密地与实践相结合是联邦德国应用科学大学进行工程师培养的一个主要特征德国应用科学大学的这种培养模式从二十年前开始在杭州的浙江科技学院得到了借鉴和推广结合实践的培养模式当然也需要在工业实际中使用的仪器设备浙江科技学院的大电机实验室具有为教学使用的电机机组, 电机有着很长的使用寿命, 实际上几乎永远也不会过时, 而电子调节和控制设备则会很快过时, 基本上每三年就需要更新或升级凭借与西门子 ( 安贝克 ) 公司多年的合作, 大电机实验室得到了该公司新型变流设备的捐赠, 这些设备广泛应用于电机调速拖动领域使用工业中实际使用的变流设备结合最新的功能软件, 可以开展非常接近工业实际和生产现场的实践教学活动 9 /

10 现代电力拖动系统 ---- 现代实验室三相交流拖动是故障率很低的成熟系统, 它们由电子控制环节和 ( 齿轮箱 ) 电动机组成电动机将电能转换成机械能, 并通过齿轮箱输出与负载相匹配的转矩从原理上考虑, 实际应用中要求两类不同形式的拖动系统, 一类提供动力进行加工, 另一类是位置控制今天三相交流调速系统在这两类拖动系统中都得到了应用直流拖动的应用仅仅局限在低功率 ( 小于 5kW) 小转矩 ( 小于 10Nm) 的特殊电力调速系统尽管直流调速系统在此不作进一步讨论, 但是在教学中还是应该讲到它, 因为它比较容易理解三相交流拖动系统的效率高, 维护成本低控制软件的应用使得大量从同步运行到周期驱动等不同控制功能的实现成为可能把现代拖动的这种多功能性概括为机械电子解决方案下面对浙江科技学院大电机实验室里的三相交流拖动系统做一下介绍实验室里的实际应用鼠笼转子三相异步电动机仍然还是工业中使用的标准电动机, 它实际上是工业设备和楼宇自动化设备中电力拖动的标配电机, 被大量应用在功率范围从 0.7kW 至 7.5kW 的使用场合, 所以也就有必要在电机实验室里尽可能配置功率在这一范围内的电机, 以利于进行教学和科研于 1995 年购置并在去年重新安装调试的电机机组完全符合这一要求如图 1 所示的是分别由三相交流电动机和直流电机轴联组成的两套大机组图 1 电机机组左边 : 三相交流电机 ; 右边 : 直流电机 ; 中间 : 涡流制动器 ; 后面 : 电源控制柜根据教学的需要所配置的电动机有着独特的结构, 电机的转子可以进行快速的拆卸和安装, 方便向学生展示电机的结构, 如图 2 所示这些可以活动的部件是标准电机的组件为便于操作, 电机机壳同样有着特殊的结构利用这个设备能够非常接近实际地对学生进行实物示范教学, 讲解电机的结构图 2 邵世凡教授进行电机机组实物示范教学系统介绍实物讲授 : 拆卸下的转子进行比较电力供给 10 /

通过两个传统的配电柜给电机机组或其它设备供电, 可以从图 3 中看到, 它们包括一些仪表和操作部件输入电力需由三相电网提供, 输出电压可以通过自耦调压器进行调节传统配电柜的优点是, 电压在这里是完全的正弦波直流电压由整流电桥产生, 通过不可控的 6 臂整流电路得到的电压波动很小 ( 约 4%) 图 3 传统配电柜作为传统供电方式的补充,

11 通过两个传统的配电柜给电机机组或其它设备供电, 可以从图 3 中看到, 它们包括一些仪表和操作部件输入电力需由三相电网提供, 输出电压可以通过自耦调压器进行调节传统配电柜的优点是, 电压在这里是完全的正弦波直流电压由整流电桥产生, 通过不可控的 6 臂整流电路得到的电压波动很小 ( 约 4%) 图 3 传统配电柜作为传统供电方式的补充, 大电机实验室还配置了现代变流设备给三相交流电动机供电这里的变流设备主要包括一台变频器和一台软起动器 ( 如图 4 所示 ) 这两台设备可以通过总线系统进行实时参数设置和在线控制借助于电子设备供电可以完全反映调速系统的实际问题, 并可以对其进行测试各种变流设备通过总线集成到系统中, 可以通过计算机来进行参数设置和控制如果需要, 手动控制也是可行的图 4 具有总线接口的现代变流设备设备进行参数设置, 安装投运电机机组根据组件原理设计的西门子通用实验机组由以下四个主要部分组成 : 可更换转子和接线端子板的三相 - 单相 - 通用电动机直流 - 通用电动机制动装置 ( 负载调节 ) 飞轮惯量调节装置 11 /

12 配有合适减震缓冲装置的坚实钢架足以承载单个组件或整个机组设备利用电机机组和增补的零部件可以生产出在实际电力拖动中使用的所有电动机这些可以改造的电动机表现出一个与其功率相匹配的正常的运行特性, 并且具有与相同类型和功率的普通电动机同样的运行特性曲线利用制动装置可以测取从空载到最大转矩整条转速 - 转矩特性曲线为了实践可更换的转子和定子是很合适的直观教具, 不再需要另外的截面模型教具 ( 如图 5) 可更换的转子配有一个完整的 B 面 (NA- 面 ) 轴承端盖和 A 面 (AS- 面 ) 轴承套筒与不同电机相对应的各个接线端子板是可以单独拆开的定子和转子的绕组端部很好地覆盖着铸模树脂, 以避免由于不当操作造成损坏这样就有可能让学生自己动手操作, 而不必担心设备损坏和人生伤害图 5 拆开的电机和接线端子板一个突出的优点是, 机组中各部件可以单独驱动运行, 而不相互依赖在机组停止状态, 各联轴器是可以接入或断开的这样, 整个机组可以进行灵活配置 ( 如图 6) 图 6 钢架导轨上的电机机组, 具有分级可调的飞轮惯量 ( 最右边 ) 其它电机机组为了对自动化领域广泛应用的各种电动机进行测试, 可以用另一套带西门子变流器的电机机组来进行 ( 如图 7) 电动机可以通过一个磁粉制动器进行加载, 转矩转速和功率可以数字显示, 模拟量输出给 X-Y 记录仪可以绘出工作特性曲线图 7 一套由变频器控制的单独测试用 0.7kW 电机机组 12 /

13 带齿轮箱电动机在运输设备中的使用及其广泛作为分散驱动单元, 它具有可以输出与负载大小完全相匹配的转矩的优点, 即负载要求多大转矩, 就正好提供多大的转矩电动机的驱动由一台集成在其上的变频器来进行控制作为上层的计算机 ( 或可编程控制器 ) 可以通过总线系统对其进行控制, 图 8 所示为通过计算机对电动机进行参数设置和实时控制对带齿轮箱电动机也可以进行同样的控制 LENZE 变频器 - 齿轮箱 - 电动机一体机 ( 图 8) 显示了这种紧凑型驱动极小的外形尺寸, 它们常常被应用于运输系统图 8 计算机控制电动机 () 和变频器 - 齿轮箱 - 电动机一体机 (LENZE)() 基于实际应用的研究 1 对能量的关注今天在拖动领域的应用性研究, 大量的是源于对能量效率的测试和研究现在所有与此相关的工作也可以在实验室里进行在联邦德国使用的能源中大约有三分之二都转换成了机械功率 ( 如图 9), 在这其中又有大约三分之二是用在风机和泵类设备上因此, 现在大家把注意力集中在用电子调速控制系统来替代目前一直还在使用的机械阀门或流量分流控制方式, 因为电子调速控制系统能够根据过程的需要来调节输入能量的大小, 这将大量节省风机和泵类设备的能量消耗图 9 联邦德国 2005 年能量转换占比分布在大电机实验室建立了一个对工业标准风机进行这类测试的演示实验系统 ( 如图 10), 实验测试分析如图 11 从测量结果可以清楚地看到, 利用变频器进行调速控制比利用阀门来进行流量控制, 驱动系统所需的能量明显减小 13 /

图 10 大电机实验室里的实验系统风机测试功率 P(W) 600 500 400 300 200 PF PD 100 0 0 1 2 3 4 5 流量图 11 西门子变频器输入功率对比测试,PF: 变频器流量控制 ;PD: 阀门流量控制

但是由于它而引起的电压下降已经有可能会给同一电网中的其他用户 ( 如计算机等 ) 带来麻烦, 现实中总是有这方面的报道利用一个毕业设计, 设计建立了一个能够进行各种传统的和现代电子的方式进行起动的电动机起动过程演示测试台一个很大的优点是,

14 图 10 大电机实验室里的实验系统风机测试功率 P(W) PF PD 流量图 11 西门子变频器输入功率对比测试,PF: 变频器流量控制 ;PD: 阀门流量控制尽管这个结果学生在原理上已经知道, 但是通过实验能够进一步加深学生的这一认识, 要知道在中国有那么多的泵和风机在工业和家用领域中使用 2 起动特性所有在实际中使用的拖动系统都必须起动多数情况下这是一个很短暂的过程, 但是由于它而引起的电压下降已经有可能会给同一电网中的其他用户 ( 如计算机等 ) 带来麻烦, 现实中总是有这方面的报道利用一个毕业设计, 设计建立了一个能够进行各种传统的和现代电子的方式进行起动的电动机起动过程演示测试台一个很大的优点是, 通过实际测试可以直接对各种变流设备的使用情况及其起动效果进行相互比较 ( 如图 12) 主要可用设备包括 : 平滑起动器 DOLD 公司简易软起动器西门子公司软起动器西门子公司变频器伦茨公司给电动机都加上相同的负载, 对利用不同的设备进行起动时的起动电流和起动时间进行直接的比较 14 /

15 图 12 起动特性测试测试台 ( 主要设备由德国企业捐赠 ) 电子设备 ( 自左至右 ):DOLD 公司的平滑起动器, 西门子公司的简易软起动器西门子公司的软起动器, 伦茨公司的变频器起动试验可以在各种负载转矩下进行, 测试系统中当然也包括直接起动和 Y- 起动通过示波器可以观察电流和电压波形这套系统的优点是, 所选用的变流设备都取自工业实际, 而不是经常在实验室里看到的仿制实际的专用实验设备结论与电力拖动企业密切的联系, 使得在培养电气自动化专业学生的过程中能够使用现代先进的驱动设备只有真正地看到听到触摸到真实的驱动设备, 才能在以后的实际工作中做正确的选择参考文献 Brosch, Peter F. : Moderne Stromrichterntriee. Vogel Verlg Würzurg, 5. Auflge 2008 Brosch, Peter F. : 面向自动化的驱动现代驱动技术概论 (Vrile speed Drives for Automtion ). Lenze Selst-Verlg, 2002 Brosch, Peter F. u. Shen, Limin: Antriestechnisches Updte im Mschinenlor der Zhejing Universty of Science nd Technology. Konstruktion, Juli/August-2008 S DIN Unterrichtsräume und Lortorien (VDE-Bestimmung VDE 0789 Teil 100) 15 /

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Die Forschung ber den Zusammenhang zwischen deutsche Unternehmenskultur und soziale Kultur ( ) 5060809026 2 ,, Die Forschung ber den Zusammenhang zwischen deutsche Unternehmenskultur und soziale Kultur