Aktoren

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einführung.
• 1.1 Definition des Aktors.
• 1.2 Aktor und Normung.
• 1.3 Aktor als Systemkomponente.
• 1.4 Mechatronik und Mikrosystemtechnik.
• 1.5 Aktor-Schnittstellen.
• 1.6 Aktoren in Echtzeit-Umgebung.
• 2 Elektronische Aktoren.
• 2.1 Einleitung.
• 2.2 Leistungsdioden.
• 2.2.1 Ausführungsformen der Leistungsdioden.
• 2.2.2 Dynamische Eigenschaften der Leistungsdioden.
• 2.2.3 Beispiele für typische Leistungsdioden.
• 2.3 Bipolare Leistungstransistoren.
• 2.3.1 Grundstruktur und Stromführungsmechanismus.
• 2.3.2 Schaltvorgänge und dynamische Verluste.
• 2.3.3 Kritische Betriebszustände, sicherer Arbeitsbereich, praktisch ausnutzbare Sperrspannung.
• 2.3.4 Darlington-Transistoren.
• 2.3.5 Kaskoden.
• 2.3.6 Typische Beispiele.
• 2.4 Leistungs-Feldeffekt-Transistoren.
• 2.4.1 Hochspannungs- und Leistungs-MOSFETs.
• 2.4.2 Durchlaßverhalten.
• 2.4.3 Ansteuerung und dynamische Eigenschaften.
• 2.4.4 Thermisches Verhalten und Überlastfestigkeit.
• 2.4.5 Die eingebaute Rückwärtsdiode.
• 2.4.6 Typische Beispiele.
• 2.5 Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT).
• 2.5.1 Grundstruktur.
• 2.5.2 Thermisches Verhalten und kritische Betriebsfälle.
• 2.5.3 Einige Produktbeispiele.
• 2.6 Thyristoren und GTOs.
• 2.6.1 Konventionelle Thyristoren.
• 2.6.2 Gate-Turn-Off-Thyristoren.
• 2.7 Weitere abschaltbare Leistungsbauelemente.
• 2.7.1 Static Induction Transistor (SIT).
• 2.7.2 Field Controlled Thyristor (FCT).
• 2.8 Einsatzschwerpunkte der verschiedenen Bauelemente.
• 2.9 Integrierte Leistungsmodule und Smart-Power-Module.
• 2.9.1 Technologien und Grundbausteine der monolithischen Hochspannungsintegration.
• 2.9.2 Hybride Leistungsintegration.
• 2.10 Simulation von Leistungsbauelementen.
• 2.11 Anwendungsbeispiele.
• 2.11.1 Schematische Einteilung.
• 2.11.2 Leistungstransistoren als Emitterfolger.
• 2.11.3 Einfache Wechselstromsteller.
• 2.11.4 Gesteuerte Gleichrichter.
• 2.11.5 Der Gleichstromsteller (Chopper).
• 2.11.6 Selbstgeführter Wechselrichter.
• 2.12 Entwicklungstendenzen.
• 3 Elektromagnetische Aktoren.
• 3.1 Einleitung.
• 3.1.1 Definition des elektromagnetischen Aktors, Normen.
• 3.1.2 Antriebsübersicht.
• 3.1.3 Grundsätzliche Konstruktionsmöglichkeiten.
• 3.2 Selbstgeführte Motoren mit mechanischem Kommutator.
• 3.2.1 Allgemeines.
• 3.2.2 Gleichstrom-Kommutatormotoren.
• 3.2.3 Wechselstrom-Kommutatormotoren.
• 3.3 Selbstgeführte Motoren mit elektronischem Kommutator.
• 3.3.1 Elektronikmotor.
• 3.3.2 Servomotoren.
• 3.3.3 Geschalteter Reluktanzmotor.
• 3.4 Fremdgeführte Motoren.
• 3.4.1 Asynchronmotoren.
• 3.4.2 Synchronmotoren.
• 3.4.3 Schrittmotoren.
• 3.5 Antriebe mit begrenzter Bewegung.
• 3.5.1 Allgemeines.
• 3.5.2 Elektromagnet-Prinzip.
• 3.5.3 Tauchspul-Prinzip.
• 3.6 Steuerungs- und Regelungskonzepte.
• 3.6.1 Allgemeines.
• 3.6.2 Netzgeführte Stromrichter.
• 3.6.3 Gleichstromsteller.
• 3.6.4 Wechselstromsteller.
• 3.6.5 Stromrichter für Drehfeldmaschinen.
• 3.7 Antriebsbeispiele.
• 4 Fluidtechnische Aktoren.
• 4.1 Einleitung.
• 4.2 Fluidtechnische Antriebssysteme.
• 4.2.1 Stetige Ventile.
• 4.2.2 Unstetige Ventile.
• 4.2.3 Fluidtechnische Motoren.
• 4.2.4 Sensoren.
• 4.2.5 Regelungskonzepte.
• 4.2.6 Der fluidtechnische Antrieb als Subsystem.
• 4.2.7 Vergleich zwischen fluidtechnischen und elektromagnetischen Aktoren.
• 4.3 Anwendungsbeispiele.
• 4.3.1 Automatische Blockierverhinderungssysteme.
• 4.3.2 Servopneumatische Linearantriebe für Handhabungsaufgaben.
• 4.3.3 Pneumatische Greifer.
• 4.3.4 Bewegungssimulatoren.
• 4.3.5 Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine.
• 4.3.6 Einsatzgebiete und Einsatzbedingungen der Theaterhydraulik.
• 5 Unkonventionelle Aktoren.
• 5.1 Einleitung.
• 5.2 Thermobimetalle.
• 5.2.1 Physikalischer Effekt.
• 5.2.2 Technische Realisierung.
• 5.2.3 Anwendungsbeispiel.
• 5.3 Memory-Legierungen.
• 5.3.1 Physikalischer Effekt.
• 5.3.2 Technische Realisierung.
• 5.3.3 Anwendungsbeispiele.
• 5.3.4 Entwicklungstendenzen.
• 5.4 Dehnstoff-Elemente.
• 5.4.1 Physikalischer Effekt.
• 5.4.2 Technische Realisierung.
• 5.4.3 Anwendungsbeispiele.
• 5.5 Elektrochemischer Aktor.
• 5.5.1 Elektrochemische Reaktionen.
• 5.5.2 Technische Ausführung.
• 5.5.3 Anwendungsbeispiele.
• 5.5.4 Entwicklungstendenzen.
• 5.6 Elektrorheologische Flüssigkeiten.
• 5.6.1 Physikalischer Effekt.
• 5.6.2 Technische Realisierung.
• 5.6.3 Anwendungsbeispiele.
• 5.6.4 Entwicklungstendenzen.
• 5.7 Piezoelektrische Aktoren.
• 5.7.1 Physikalischer Effekt.
• 5.7.2 Technische Realisierung.
• 5.7.3 Anwendungsbeispiele.
• 5.7.4 Entwicklungstendenzen.
• 5.8 Magnetostriktive Aktoren.
• 5.8.1 Physikalischer Effekt.
• 5.8.2 Technische Realisierung.
• 5.8.3 Anwendungsbeispiele.
• 5.8.4 Entwicklungstendenzen.
• 5.9 Mikroaktoren.
• 5.9.1 Prinzip.
• 5.9.2 Technische Realisierung.
• 5.9.3 Anwendungsbeispiele.
• 5.9.4 Entwicklungstendenzen.