Mechatronik Modul 2 - ADAM - Leonardo da Vinci Projects and ...

3 Elektrische Antriebe
3.1 Einleitung
Elektrische Antriebe und Steuerungen
Minos
In weiten Bereichen der Technik wird elektrische Energie benötigt und
verwendet. Die wichtigsten Betriebsmittel sind dabei die elektrischen
Maschinen. Auch für ihre Steuereinrichtungen wird elektrische Energie
genutzt.
Elektrische Maschinen werden unterschieden in Generatoren und Motoren.
In Generatoren wird mechanische Energie in elektrische Energie
umgewandelt. Die elektrische Energie wird mit Hilfe der Motoren wieder
in mechanische Energie umgewandelt. Diese Motoren werden deshalb
auch als Antriebe bezeichnet.
Der überwiegende Teil der elektrischen Maschinen arbeiten mit einer
drehenden Bewegung. Motoren, die eine geradlinige Bewegung erzeugen,
werden als Linearmotoren bezeichnet. Ein bekanntes Beispiel dafür
ist der Antrieb des Transrapid.
Die Größe von elektrischen Maschinen reicht von Motoren mit wenigen
Millimetern Durchmessern bis zu Generatoren mit einer Masse von mehreren
hundert Tonnen.
Die kleinstem Motoren haben eine Leistung von etwa einem Milliwatt.
Die größten Generatoren dagegen erzeugen eine elektrische Leistung
von über eintausend Megawatt. Gibt man diesen Leistungsbereich in
Watt an, so reicht er von 0,001 W bis 1 000 000 000 W.
Die Übertragung und Verteilung der elektrischen Energie erfolgt durch
Spannungsnetze. Über große Entfernungen werden Hochspannungsnetze
verwendet. Über Mittel- und Niederspannungsnetze werden die
einzelnen Abnehmer der Energie an die Hochspannungsnetze angeschlossen.
Ein großer Vorteil der überwiegend verwendeten Wechselspannung besteht
darin, dass sie mit Hilfe von Transformatoren in andere Spannungswerte
umgesetzt werden kann. Entsprechend den elektrischen Maschinen
haben Transformatoren einen ähnlichen Leistungsbereich wie die
elektrischen Maschinen.
Für eine Punkt zu Punkt Verbindung wird auch eine Gleichstromübertragung
mit Hochspannung durchgeführt. Diese ist zwar technisch
aufwändiger als eine Übertragung mit Wechselspannung, hat aber auch
geringere Verluste bei großen Entfernungen, wie sie beispielsweise bei
der Durchquerung von Meeresteilen auftreten.
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