Begriffserklärungen

Abtastregelung:
Die Abtastregelung ist eine automatische Steuerung mit getasteten Eingangssignalen. Abtastregelungen enthalten neben linearen Übertragungsgliedern Abtastglieder, die in einer Tastperiode T das Eingangssignal des Abtastgliedes abtasten. Abtastregelungen findet man z.B. als Regelungen mit Fallbügelregler oder als Regler mit Kontaktthermometer. Alle Regelungen mit Digitalrechnern sind Abtastregelungen.

Adaptive Regelung:
Bei der adaptiven (= sich anpassenden) Regelung ändern sich die Regelparameter in Abhängigkeit des Wertes der Regelgröße, um sich an geänderte Parameter der Regelstrecke anzupassen.
Beispiele für adaptive Regelungen:
- Lückstromadaption beim Stromregler
- Drehzahlregleradaption mit unterschiedlichen Verstärkungen in Abhängigkeit des Regelbereiches

Analog/Digital-Wandler:
Der A/D-Wandler wandelt analoge Eingangssignale in digitale Ausgangsgrößen um.

Analoges Glied:
Bei einem analogen Glied liegen immer analoge Eingangs- und Ausgangsgrößen vor.

Analoge Größe:
Die analoge Größe ist eine Größe, die innerhalb eines begrenzten oder unbegrenzten Bereiches jeden beliebigen Wert annehmen kann.

Analoger Regler:
Der analoge Regler ist ein Regler, der analoge Eingangs- und Ausgangsgrößen bearbeitet bzw. ausgibt.

Ankerbereich:
Drehzahlbereich von Null bis zur Nenndrehzahl einer Gleichstrommaschine. Eine Drehzahlverstellung wird hier durch Änderung der Ankerspannung erreicht.

Ankerquerfeld:
Das Ankerquerfeld bewirkt die Verschiebung der neutralen Zone innerhalb eines Gleichstrommotors. Es wird durch den Ankerstrom hervorgerufen.

Ankerspannung:
Spannung an den Ankerklemmen einer Gleichstrommaschine. Bei der Ankerspannungsregelung dient die Ankerspannung als Drehzahl-Istwert. Dabei ist der Wert "IxR" eine Störgröße.

Anlaßschaltung:
Schaltung in Verbindung mit Drehstrommaschinen um einen Hochlauf mit reduziertem Strom zu erzielen. Info

Anlaßtransformator:
Der Anlaßtransformator wird in Verbindung mit Drehstromasynchronmaschinen eingesetzt. Die Wirkungsweise ist ähnlich der der Stern-Dreieck-Schaltung. Vorteil des Anlaßtransformators ist es, daß man das Spannungsverhältnis zwischen Anlauf und Betrieb frei wählen und es damit dem Anwendungsfall anpassen kann. Beispiel

Anlaßwiderstände:
Anlaßwiderstände benötigte man früher, um Gleichstrommaschinen hochzufahren. Durch die Gleichspannungsnetze mit konstanter Spannung wäre eine Gleichstrommaschine beim Einschalten mit einem Vielfachen ihres Nennstromes beaufschlagt worden. Zur Begrenzung des Einschaltstromes schaltete man Anlaßwiderstände in Reihe mit dem Anker, die dann während des Hochlaufs nach und nach überbrückt wurden. Info

Ansteuerleistung:
Leistung, die man aufwenden muß, um einen Thyristor bzw. Transistor durchzuschalten.

Asynchronmaschine:
Drehstrommaschine, deren Läufer nicht synchron mit dem Ständerdrehfeld dreht. Beim Kurzschlußläufer setzt sich der Rotor aus mehreren Stäben zusammen, die an den Enden durch Ringe kurzgeschlossen sind. Die Energieübertragung vom Ständer zum Läufer erfolgt induktiv, also ohne Bürsten oder Schleifringe. Die Asynchronmaschine wird auch als Kurzschlußläufer, Käfigläufer oder Drehstrom-Normmotor bezeichnet. Info 1 Info 2

Automatisierungsgerät:
Das Automatisierungsgerät ist der Teil der Gesamtanlage, der zur Informationsgewinnung, Überarbeitung, Verarbeitung, Ausgabe, Nutzung und Eingabe bei der Automatisierung von technischen Prozessen dient und nicht als eigenständige Anlage, sondern immer nur im Zusammenhang mit einer technischen Anlage verwendbar ist.

Beharrungszustand:
Wenn bei einem Übertragungsglied oder Regelkreis alle Einschwingvorgänge abgeklungen sind, d.h. das System befindet sich in Ruhe, so wird dies als Beharrungszustand genannt.

Bit:
Kurzwort aus "Binary Digit", binäre Ziffer. Ein Bit ist die kleinste Einheit für Speicher (bzw. Information) in der elektronischen Datenverarbeitung.

Blindleistung:
Blindleistung ist die elektrische Leistung, die zum Aufbau von magnetischen Feldern (z.B. in Motoren, Transformatoren) oder von elektrischen Feldern (z.B. in Kondensatoren) benötigt wird.
Bei überwiegend magnetischem Feld ist die Blindleistung induktiv, bei überwiegend elektrischem Feld kapazitiv.

Blindleistungskompensation:
Maßnahmen zur Verringerung des Blindleistungsflusses. Info 1 Info 2 Beispiel
siehe auch ... siehe auch ...

Blockheizkraftwerk:
Ein BHKW ist eine Anlage, die gleichzeitig Strom und Wärme erzeugt. Info siehe auch

Brems-Chopper:
Gerät, das bei zu hoch werdender Zwischenkreisspannung eines Frequenzumrichters einen Widerstand parallel zum Zwischenkreis schaltet, um die von der Maschine zurückgespeiste Energie in Wärme umzusetzen. Info Beispiel

Byte:
Für eine Einheit von 8 Binärzeichen wurde der Begriff Byte eingeführt. Ein Byte hat die Länge von 8 Bit. In einem Automatisierungsgerät werden z.B. die Signalzustände von 8 Eingängen, 8 Ausgängen oder 8 Merkern zu jeweils einem Eingangs-, Ausgangs- oder Merkerbyte zusammengefaßt.

Dämpfung:
Unter Dämpfung versteht man das Einschwingverhalten eines Übertragungsgliedes, d.h. den zeitlichen Übergang von einem Beharrungszustand in einen neuen Beharrungszustand.

Dämpfungsdrossel:
Drossel zwischen dem Ausgang eines Frequenzumrichters und dem Motor. Die Dämpfungsdrossel soll die Geräusche reduzieren, die im Motor aufgrund der höherfrequenten Anteile von Strom und Spannung eines Umrichters auftreten.

Digital/Analog-Wandler:
Der D/A-Wandler wandelt digitale Eingangsgrößen in analoge Ausgangsgrößen um.

Digital/Digital-Wandler:
Ein D/D-Wandler wandelt digitale Eingangssignale in digitale Ausgangssignale um.

Digitales Glied:
Bei einem digitalen Glied werden die beteiligten Größen durch digitale Signale gebildet.

Digitaler Regler:
Der digitale Regler ist ein Regler, bei dem die beteiligten Größen durch digitale Signale abgebildet werden.

Direktumrichter:
Art eines Frequenzumrichters, bei dem das neue Drehstromnetz direkt aus dem festen Netz ohne Zwischenkreis erzeugt wird. Info

Doppelwort:
Ein Doppelwort besteht aus 2 Wörtern, 4 Byte oder 32 Bit.

Drehmomentregelung:
siehe Momentenregelung

Drehstrom-Normmotor:
siehe Asynchronmaschine

Drehzahlgeführte Bremsung:
Bremsung, bei der der zeitliche Verlauf der Drehzahl als Sollwert, z.B. von einem Sollwertintegrator, vorgegeben wird. Das Bremsmoment paßt sich dem gewünschten Drehzahlverlauf an.

Drehzahl-Istwert:
Elektrisches Abbild der Drehzahl. Der Drehzahl-Istwert wird entweder von einer Tachomaschine, einem Impulsgeber oder der Ankerspannung geliefert. Vor dem Drehzahlregler erfolgt der Vergleich von Drehzahl-Sollwert und Drehzahl-Istwert.

Drehzahl-Sollwert:
Führungsgröße für die Drehzahl. Die Höhe des Drehzahl-Sollwertes bestimmt die Drehzahl, die Polarität und die Drehrichtung des zu regelnden Antriebs.

Drehzahl-Regelbereich:
Der Drehzahl-Regelbereich eines elektrischen Antriebs ist das Verhältnis von maximaler Drehzahl (meist Nenndrehzahl) und der minimalen Drehzahl, bei der der Antrieb stationär betrieben wird. Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge werden bei dieser Angabe nicht berücksichtigt.

Drehzahlregelung:
Regelung, bei der die Drehzahl die Regelgröße ist. Das Drehmoment stellt sich aufgrund der Lastkennlinie ein.

Dreieckschaltung:
Schaltung von Drehstromasynchronmaschinen, deren Wicklungsspulen im Dreieck verschaltet sind. siehe auch ...

Eingangssignal:
Ein Eingangssignal wird dem Eingang eines Übertragungsgliedes zugeführt und beeinflußt somit das Ausgangssignal dieses Übertragungsgliedes.

Einquadrantantrieb:
Antrieb, der lediglich im Quadranten I und/oder III arbeitet. Die Energieflußrichtung ist ausschließlich vom Netz zur Maschine, aber nie umgekehrt.

EMK-Vorsteuerung:
Teil der Ansteuerung bei kreisstromfreien Vierquadrantstromrichtern. Die Vorsteuerung bewirkt, daß bei Drehmomentwechseln die Ausgangsspannung des Stromrichters nicht von Null aus hochgefahren werden muß, sondern direkt nach der Umschaltung in Höhe der EMK zur Verfügung steht. Der dann noch auszuregelnde Anteil "IxR" ist relativ gering. Die EMK-Vorsteuerung trägt wesentlich zur Dynamik von kreisstromfreien Vierquadrantantrieben bei.

Encoder:
Gerät zur Drehzahl- und Drehrichtungserfassung bei rotierenden Maschinen. Beispiel

Feldbereich:
Drehzahlbereich oberhalb der Nenndrehzahl einer Maschine. Hier wird eine Drehzahländerung durch Ändern des Flusses erreicht. Bei Gleichstromantrieben wird bei konstanter Ankerspannung der Feldstrom entsprechend variiert. Bei Drehstromantrieben bleibt die Ständerspannung konstant und die Frequenz wird geändert.

Feldgleichrichter:
Im Stromrichter eingebauter ungesteuerter Gleichrichter zur Feldversorgung einer Gleichstrommaschine.

Feldstromrichter:
Stromrichter zur Regelung des Feldes einer Gleichstrommaschine. Der Feldstromrichter wird in den meisten Fällen dazu verwendet, das Motorfeld zu schwächen und damit einen Betrieb oberhalb der Nenndrehzahl der Maschine zu ermöglichen.

FET:
Feldeffekttransistor

Formfaktor:
Der Formfaktor ist das Verhältnis zwischen Effektivwert und Mittelwert einer elektrischen Größe.
Beispiel:
Das Drehmoment einer Gleichstrommaschine ist proportional dem Mittelwert des Ankerstromes, die Erwärmung der Maschine hängt von dessen Effektivwert ab. Der Motorhersteller gibt den für seine Maschine max. Formfaktor an, um eine Überhitzung der Maschine zu vermeiden. Ist ein Stromrichter aufgrund seiner Schaltung im Leistungsteil nicht in der Lage den vom Motorhersteller vorgeschriebenen Formfaktor einzuhalten, kann der Betreiber zur Verbesserung des Formfaktors eine Glättungsdrossel in Reihe mit dem Anker der Maschine schalten.

Fremdlüfter:
Mit konstanter Drehzahl laufender Lüfter zur Kühlung von Betriebsmitteln (Stromrichter, Frequenzumrichter, Motoren, Transformatoren). Die Aufgabe des Fremdlüfters ist es, eine ausreichende Belüftung sicherzustellen und die im Betriebsmittel entstehende Verlustleistung abzuführen. Bei Motoren wird der Fremdlüfter benutzt, weil die Leistung eines auf der Motorwelle montierten Lüfters im unteren Drehzahlbereich sehr stark nachläßt.

Frequenzumrichter:
Frequenzumrichter wandeln das Wechsel- bzw. Drehstromnetz mit konstanter Spannung und Frequenz in ein neues dreiphasiges Netz um. Spannung und Frequenz des so geschaffenen Netzes sind variabel. Bevorzugte Anwendung: Regelung von Drehstrommaschinen. Info 1 Info 2 Info3

Fühler:
Ein Fühler (Meßfühler) erfaßt die zu messende Größe direkt und stellt sie als geeignete physikalische Größe für die Weiterverarbeitung zur Verfügung.

Führungsgröße W:
Zur Darstellung des Sollwertes der Regelgröße muß man dem Regelkreis von außen eine Größe, die Führungsgröße eingeben. Ihr momentaner Wert W kennzeichnet den gewünschten Sollwert der Regelgröße.

Generatorbetrieb:
Beim Generatorbetrieb arbeitet die elektrische Maschine als Generator. Die mechanische Energie wird in elektrische Energie umgewandelt. Bei Gleichstromantrieben wird diese Betriebsart auch "Wechselrichterbetrieb" und bei Drehstromantrieben "übersynchroner Betrieb" genannt.

Glättungsdrossel:
Induktivität, die mit dem Anker einer Gleichstrommaschine in Reihe geschaltet ist. Aufgabe der Glättungsdrossel ist es, den Oberschwingungsanteil des Stromes und damit die Verlustleistung in der Maschine zu reduzieren.
Andere Einsatzmöglichkeiten als sog. Duplex-Drosseln hier.

Gleichrichterbetrieb:
siehe Motorbetrieb

Gleichspannungswandler:
Spannungswandler auf Optokoppler- oder Zerhackerbasis um Spannungssignale galvanisch zu trennen und zu normieren. Ein Gleichspannungswandler wird z.B. eingesetzt, um bei einer Ankerspannungsregelung die Ankerspannung von der Regelung potentialmäßig zu trennen. In der Regel ist der Gleichspannungswandler Bestandteil handelsüblicher Stromrichter.

Grundschwingung:
In der Leistungselektronik findet man häufig nicht-sinusförmige Größen. Nach Fourier kann man diese Größen auf eine Addition von mehreren Sinusschwingungen unterschiedlicher Frequenz und Amplitude zurückführen. Die Grundschwingung ist die Sinusschwingung mit der Frequenz des Gesamtsignals.

GTO:
= Gate turn off = abschaltbarer Thyristor. Im Gegensatz zum herkömmlichen Thyristor, der dann sperrt, wenn der Strom (Wechselstrom) durch Null geht, kann man hier mit einem Impuls den Thyristor jederzeit abschalten. GTOs findet man unter anderen im Wechselrichterteil einiger Umrichter.

Halbgesteuerte Brückenschaltung:
Brückenschaltung, bei der Thyristoren und Dioden als Leistungshalbleiter eingesetzt werden.

Hilfsregelgröße:
Die Hilfsregelgröße ist die Regelgröße eines untergeordneten Regelkreises in einer Kaskadenregelung.

Hochlaufgeber:
siehe Sollwertintegrator

Hysterese:
Es wird von einer Hysterese gesprochen, wenn die Ausgangsgröße für steigende Eingangsgrößen einen anderen Verlauf hat als für fallende Eingangsgrößen (siehe z.B. den Kennlinienverlauf bei einem Zweipunktregler).

Impulsgeber:
Geber auf der Welle einer Maschine, der eine der Drehzahl proportionale Frequenz abgibt. Dieses Signal kann u.a. als Istwert für die Drehzahl verwendet werden. Bei Vierquadrantantrieben müssen zweikanalige Geber verwendet werden. Hierbei sind die Signale der beiden Kanäle elektrisch um 90° versetzt, um die Drehrichtung des Antriebs erkennen zu können.

Integrationszeit:
Die Integrationszeit ist die an einem Sollwertintegrator eingestellte Hochlauf- bzw. Bremszeit.

IxR-Kompensation:
Wird bei Ankerspannungsregelung einer Gleichstrommaschine benutzt, um den durch das Produkt IxR auftretenden Fehler zu kompensieren.

I-Umrichter:
Art eines Frequenzumrichters, bei dem die Entkopplung zwischen dem speisenden Netz und dem Ausgangsnetz mit einem Strom-Zwischenkreis erreicht wird. Als Energiespeicher werden Induktivitäten verwendet.

Käfigläufer:
siehe Asynchronmaschine

Kaltleiter:
siehe Thermistor

Kollektor:
Lammelierter Teil des Ankers einer Gleichstrommaschine, auf dem die Bürsten laufen.
Der Kollektor dient der mechanischen Stromwendung in der Ankerwicklung einer Gleichstrommaschine. Info

Kommutator:
siehe Kollektor

Kommutierungsdrossel:
siehe Netzdrossel

Kommutierungskreise:
Schaltung, um einen Thyristor zu löschen, bei dem kein natürlicher Nulldurchgang des Stromes vorhanden ist. Kommutierungskreise werden z.B. bei Frequenzumrichtern benötigt, deren Wechselrichter mit Thyristoren arbeiten.

Kommutierungszeitpunkt:
allgemein: Umschaltzeitpunkt
In Verbindung mit Stromrichterschaltungen: Übergang der Stromleitung von einem Ventil (Thyristor, Diode) auf das nächste. In Verbindung mit Motoren: Umschalten der Stromleitung von einem Ankerzweig auf den nächsten.

Kreistrombehaftete Schaltung:
Schaltung des Leistungsteils eines Stromrichters, wo neben Leistungshalbleitern auch Kreisstromdrosseln und ein Trenntransformator verwendet werden. Durch den zusätzlichen Aufwand erreicht man, daß beim Umschalten von einer Drehmomentrichtung auf die andere keine stromlose Pause auftritt, während der die Gleichstrommaschine kein Drehmoment aufbringen kann.

Kreisstromfreie Schaltung :
Die kreisstromfreie Schaltung bei Stromrichtern besteht in den meisten Fällen aus zwei antiparallelen Brückenschaltungen. Beim Wechsel der Drehmomentrichtung entsteht prinzipbedingt eine Umschaltpause, um einen Kurzschluß zwischen den beiden Brücken zu vermeiden. Diese Umschaltpause dauert ca. einige Millisekunden, während denen die Gleichstrommaschine kein Drehmoment aufbringen kann.

Kurzschlußläufer:
siehe Asynchronmaschine

Lastkennlinie:
Diagramm, in dem das Lastmoment einer Arbeitsmaschine oder eines Motors über der Drehzahl aufgetragen wird (oder umgekehrt).

Losbrechmoment:
Drehmoment, das benötigt wird, damit ein Antrieb überhaupt zu drehen beginnt.

Mechatronik:
Verbindung von mechanischen Komponenten mit Teilen der Elektronik und der Informationstechnik. Info

Meßort:
Der Meßort ist die Stelle eines Regelkreises, an der eine Größe (z.B. die Regelgröße X) gemessen wird.

Momentenregelung:
Regelung, bei der das Drehmoment die Regelgröße ist. Die Drehzahl stellt sich dabei aufgrund der Lastkennlinie ein. Bei einer Drehmomentregelung wird häufig der Ankerstrom als Drehmomentistwert benutzt (indirekte Regelung). Anwendungen sind z.B. Wickelantriebe und Ziehmaschinen. Info Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3

Motorbetrieb:
Betriebsart, bei der eine elektrische Maschine Energie aus dem Netz aufnimmt und sie an die Arbeitsmaschine als mechanische Energie weitergibt. Die Maschine arbeitet also als Motor im Quadranten I oder III. Bei Gleichstromantrieben wird diese Betriebsart auch Gleichrichterbetrieb genannt.

Netzdrossel:
Die Netzdrossel wird auch Kommutierungsdrossel genannt. Sie hat die Aufgabe, die Netzrückwirkungen von Stromrichtern zu minimieren (Kommutierungseinbrüche, Oberschwingungen). Info

Normmotor:
siehe Asynchronmaschine

Nutzbremsung:
Art der elektrischen Bremsung von Maschinen, bei der die vorhandene mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt und in das Netz zurückgespeist wird (also wieder genutzt werden kann). Info

Oberschwingungen:
In der Leistungselektronik findet man häufig nicht-sinusförmige Größen. Nach Fourier kann man diese Größen auf eine Addition von mehreren Sinusschwingungen unterschiedlicher Frequenz und Amplitude zurückführen. Oberschwingungen in diesem Sinne sind Schwingungen mit einer Frequenz, die einem ganzzahligen Vielfachen der Netzfrequenz entspricht.
Beispiel: Netz 50 Hz, 5. Oberschwingung = 250 Hz Info Beispiel 1 Beispiel 2

Oberschwingungsspektrum:
Angaben über die Ordnungszahlen und die Amplituden aller in einem nichtsinusförmigen Signal vorkommenden Oberschwingungen. Die Amplituden werden dabei in Prozent der Grundschwingung angegeben.

Optimieren:
Anpassen der Reglerparameter an die Regelstrecke.

PAM:
Puls-Amplituden-Modulation. Verfahren zur Spannungsverstellung. Hierbei erfolgt eine Verstellung der Ausgangsspannung durch Änderung der Amplitude bei gleichbleibender Pulsbreite.

Phase-Lock-Loop = PLL:
= Phasenregelkreis

Phasenanschnittsteuerung:
Art der Spannungsverstellung in der Leistungselektronik. Hierbei wird eine Änderung des Spannungsmittelwertes dadurch erreicht, daß man einen oder mehrere Thyristoren zu unterschiedlichen Zeitpunkten, bezogen auf die Netzspannungs-Halbwelle, zündet (Zündimpulsverschiebung).
Frühe Zündung = hoher Spannungswert
Späte Zündung = kleiner Spannungswert Info Beispiel

PWM:
Puls-Breiten-Modulation. Bei gleicher Amplitude wird das Verhältnis von Einschaltzeit zu Ausschaltzeit variiert, um die Spannung zu verstellen.

Rampengenerator:
siehe Sollwertintegrator

Regelabweichung Xw:
Die Regelabweichung ist das Ergebnis des Vergleichs der Regelgröße X und der Führungsgröße W, d.h. die Regelabweichung ist die negative Regeldifferenz Xd.
Xw = X - W = -Xd

Regeldifferenz Xd :
Die Regeldifferenz Xd ist die Differenz zwischen Führungsgröße W und Regelgröße X.
Xd = W - X
Ihr momentaner Wert ist gleich der Differenz zwischen Sollwert und Istwert.

Regelgröße X :
Diejenige Größe in einem Regelkreis, die auf einen bestimmten Wert gebracht oder konstant gehalten werden soll heißt Regelgröße. Ihr momentaner Wert heißt Istwert (der Regelgröße) und wird mit X gekennzeichnet. Der Wert, den die Regelgröße annehmen soll, heißt Sollwert (der Regelgröße) und wird mit W gekennzeichnet.

Regelstrecke und Regeleinrichtung:
Aus Gründen der vereinfachten Darstellung werden oft die einzelnen Glieder der Regelkreise in zwei Gruppen zusammengefaßt. Die eine Gruppe wird von dem zu regelnden Anlagenteil gebildet. Sie heißt Regelstrecke. Ihre Eingangsgrößen sind die Stellgröße Y und die Störgröße Z. Ihre Ausgangsgröße ist die Regelgröße X. Man kann daher sagen: Die Regelstrecke ist ein Teil der Anlage zwischen Stellort und Meßort. Die anderen Glieder des Regelkreises bilden die Regeleinrichtung. Die Regeleinrichtung enthält die Bauglieder, die zur Durchführung der Regelaufgabe notwendig sind. Während die Regelstrecke den energieverarbeitenden Teil des Regelkreises bildet, stellt die Regeleinrichtung den informationsverarbeitenden Teil dar. Über Fühler und Stellglied sind die Regelstrecke und die Regeleinrichtung gekoppelt.

Reglerfreigabe:
Mit diesem Signal wird die Regelung eines Stromrichters oder Frequenzumrichters freigegeben. Bedingung für die Freigabe ist ein geschlossener Leistungskreis (Netzschütz eingeschaltet) und die Versorgung der Regelelektronik.

Reversieren:
Umkehren der Drehrichtung, z.B. Wenden von Rechtslauf auf Linkslauf.

Rückspeisung:
siehe Nutzbremsung

Sanftanlaufgerät:
siehe Softstarter

Schlupf:
Der Schlupf ist die Differenz zwischen der Drehfelddrehzahl und der Maschinendrehzahl (Läuferdrehzahl). Er wird in Prozent angegeben.
Beispiel:
Motor, 4-polig, 50 Hz, Nenndrehzahl 1450 U/min
Synchrone Drehzahl = 1500 U/min
Schlupf = s = [(1500 - 1450) : 1500]x100% = 3,3%

Schlupfkompensation:
Schaltung innerhalb eines Frequenzumrichters. Die Schlupfkompensation soll bewirken, daß sich die Drehzahl eines Antriebs nicht lastabhängig ändert. Bei zunehmender Last sorgt die Schlupfkompensation für eine Erhöhung von Ausgangsspannung und Frequenz, bei Entlastung für eine Reduzierung.

Sechspulsschaltung:
Gleichrichterschaltung, die innerhalb einer Netzperiode sechs Pulse liefert.

Signal:
Ein Signal ist die Darstellung einer Information. Diese Darstellung erfolgt durch den Wert oder den Werteverlauf einer physikalischen Größe.

Signalumformer:
Ein Signalumformer oder Meßumformer ist ein Gerät, das ein Eingangssignal (meist unter Verwendung von Hilfsenergie) möglichst eindeutig in ein entsprechendes Ausgangssignal umformt.

Sinusbewertung:
Dieser Ausdruck wird in Verbindung mit der Puls-Breiten-Modulation verwendet.
Betrachtet man eine Sinus-Halbwelle, dann ist der Augenblickswert der Spannung am Anfang und am Ende der Halbwelle klein, während das Maximum der Spannung in der Mitte liegt. Dies versucht man nun mit der Ansteuerung nachzubilden. Bei der sinusbewerteten Puls-Breiten-Modulation sind die Spannungsimpulse am Anfang und am Ende der Halbwelle schmal und in der Mitte breiter. Durch die Induktivität des Motors kann der Strom dem Spannungsverlauf nur verzögert folgen. Es ergibt sich ein oberschwingungsbehafteter Strom, dessen Grundschwingung sinusförmig ist.

Softstarter:
Geräte der Leistungselektronik, deren Leistungsteil aus einem Drehstromsteller besteht. Softstarter dienen zum zeitlich definierten Anlassen von Asynchronmaschinen. Hierbei wird die Ausgangsspannung bei stets gleichbleibender Frequenz von einem Anfangswert bis zur Nennspannung erhöht. Softstarter werden auch Sanftanlaufgeräte genannt. Softstarter sind nicht geeignet bei Motoren, die mit Nennmoment anlaufen müssen.
Info Beispiel 1 Beispiel 2

Sollwerteinsteller:
Das Gerät zum Einstellen des Wertes der Führungsgröße W wird Sollwerteinsteller oder kurz Sollwertgeber genannt.

Sollwertintegrator:
Der Sollwertintegrator ermöglicht zeitlich definierte Beschleunigungs- und Bremsvorgänge von Antrieben. Hochlauf- und Bremszeit sind dabei einstellbar. Der Ausgang des Sollwertintegrators gibt den Drehzahl-Sollwert vor.

Spitzenstrom:
Maximal vorkommender Strom.

Sprungantwort:
Die Sprungantwort ist der Verlauf eines Ausgangssignals eines Übertragungsgliedes in Abhängigkeit von der Zeit bei sprungförmiger Änderung des Eingangssignals. Dabei ist die Sprungantwort eine Maßeinheit der Ausgangsgröße.

Statische Genauigkeit:
Genauigkeit im stationären Betrieb. Mit statischer Genauigkeit ist nicht die Genauigkeit während Drehzahländerungen oder bei Lastwechseln gemeint.

Stellbereich:
Der Stellbereich ist der Bereich, in dem sich die Stellgröße ändern kann. Die Grenzen des Stellbereichs sind durch die Anschläge des Stellgliedes vorgegeben.

Stellglied:
Das Stellglied ist ein Übertragungsglied, das zur Steuerung von Größen auf die Umformung, den Transport oder die Ausgabe von Stoffen und/oder Energien in der Steuerstrecke oder Regelstrecke einen unmittelbaren Einfluß ausübt.

Stellgröße Y:
Diejenige Größe in einem Regelkreis, die eine beabsichtigte Veränderung der Regelgröße X im Zuge des Wirkungsablaufes der Regelung bewirkt, heißt Stellgröße Y.

Stern-Dreieck-Schaltung:
Bei der Stern-Dreieck-Schaltung werden die ständerseitigen Wicklungsspulen eines Drehstrommotors während des Anlaufs im Stern geschaltet. Kurz vor Erreichen der Nenndrehzahl erfolgt die Umschaltung in die Dreieckschaltung. Während der Sternschaltung fließt nur 1/3 des Leiterstromes verglichen mit dem direkten Einschalten im Dreieck. Es steht aber auch nur 1/3 des Drehmomentes zur Verfügung. Aus diesem Grund kann die Stern-Dreieck-Schaltung nicht in allen Fällen verwendet werden. Grund für den Einsatz der Schaltung ist vorwiegend der reduzierte Anlaufstrom und ein weicheres Anfahren.

Sternschaltung:
Schaltung von Drehstromasynchronmaschinen, deren Wicklungsspulen im Stern verschaltet sind.

Steuerbefehle:
Es handelt sich hierbei um binäre Signale, die Teile der Regelung oder die komplette Regelung aktivieren. Die Vorgabe von Steuerbefehlen kann über Schützkontakte, SPS-Ausgänge oder aber auch, falls vorhanden, über eine serielle Schnittstelle erfolgen.

Störgröße Z:
Alle Größen, die unbeabsichtigt von außen auf die Regelstrecke und somit auf die Regelgröße X einwirken, heißen Störgrößen.
Das Auftreten der Störgrößen ist der eigentliche Grund für die Benutzung einer Regelung. Die Störgrößen werden erfaßt und durch die entsprechende Reaktion des Reglers kompensiert.
Beispiele für Störgrößen:
- Laständerung bei Maschinen
- Temperaturschwankungen
- Netzspannungsschwankungen

Stromgrenze, Strombegrenzung:
Einrichtung innerhalb eines Stromrichters bzw. Frequenzumrichters, die den Maximalwert des vom Gerät gelieferten Stromes festlegt. Der Begrenzungswert ist einstellbar. Strombegrenzung bedeutet gleichzeitig Drehmomentbegrenzung. Erreicht der Gerätestrom den eingestellten Grenzwert, so verhindert die Regelung durch Absenken der Spannung (bei Frequenzumrichtern auch der Frequenz), daß der Grenzwert überschritten wird.

Stromrichter:
Stromrichter wandeln mit Hilfe von Halbleiterbauelementen ein Wechsel- bzw. Drehspannungsnetz mit konstanter Spannung und Frequenz in ein Gleichspannungsnetz mit veränderbarer Spannung um.
Typische Anwendung: Regelung von Gleichstrommaschinen. Foto

Stromsollwert:
Sollwert für den Strom einer Maschine. Bei einer Drehzahlregelung mit unterlagerter Stromregelung wird der Stromsollwert vom Ausgang des Drehzahlreglers vorgegeben.

Symmetrische Last:
Last, die alle Phasen des speisenden Netzes gleich belastet.

Tachogenerator:
Generator, der in den meisten Fällen an den Motor angeflanscht ist. Die Tachomaschine liefert eine Spannung, die der Drehzahl proportional ist und als Istwert für die Regelung dient. Bei Vierquadrantantrieben sind solche Tachomaschinen zu verwenden, die bei Drehrichtungswechsel die Polarität der abgegebenen Spannung verändern. Man bezeichnet diese auch als "reine Gleichstromtachos". Drehstrom- oder Wechselstromtachos mit nachgeschalteten Gleichrichter können aus diesem Grunde nur bei Einquadrantantrieben verwendet werden.

Teillastbereich:
Man spricht von Teillast, wenn ein Motor weniger als das Nennmoment zur Verfügung stellen muß, um die Arbeitsmaschine anzutreiben. Im Sprachgebrauch benutzt man diesen Ausdruck meistens für Belastungen, die 50% der Nennlast unterschreiten.

Thermistor:
Kaltleiter (PTC), der in der Motorwicklung montiert ist. Der Thermistor erhöht seinen Widerstand mit zunehmender Temperatur. Diese Widerstandsänderung wird ausgewertet und führt bei zu hoher Temperatur im Motor zu dessen Abschaltung. Thermistoren erfassen nicht nur die durch den Strom auftretende Wärme, sondern auch Temperaturerhöhungen mit anderen Ursachen, z.B. Sonneneinstrahlung oder Lüfterausfall.

Überlaufregelung:
Kombinierte Anker-/Feldregelung bei einer Gleichstrommaschine. Von Null bis zur Nenndrehzahl wird eine Drehzahlverstellung durch Verändern der Ankerspannung bei konstantem Feldstrom erreicht. Oberhalb der Nenndrehzahl schwächt man das Feld durch Reduzierung des Feldstromes. Hier bleibt die Ankerspannung konstant.

Übersynchroner Betrieb:
Betriebsart, bei der die Drehstromasynchronmaschine von außen über die Drehfelddrehzahl (synchrone Drehzahl) angetrieben wird. Dadurch wird die Drehstromasynchronmaschine zum Generator.

Übertragungsglied:
Bei der gerätetechnischen Betrachtung einer Regelung spricht man von Baugliedern und bei der wirkungsmäßigen Betrachtung spricht man von Übertragungsgliedern.

Umrichterspeisung:
Versorgung einer Drehstrommaschine aus einem Frequenzumrichter.

Umsteuern:
Wechsel der Drehrichtung

Unsymmetrische Last:
Last, die die Phasen eines speisenden Netzes ungleichmäßig belastet.
Beispiel: einphasige Lasten am Drehstromnetz

Unterlagerte Stromregelung:
Die Stromregelung ist einer anderen Regelung, meist einer Drehzahlregelung, unterlagert. Dies bedeutet, daß der Stromregler die Regelung nur dann übernimmt, wenn der maximal eingestellte Strom (Strombegrenzung) benötigt wird. In diesem Fall ist die Drehzahlregelung nicht im Eingriff.

U-Umrichter:
Art eines Frequenzumrichters, bei dem die Entkopplung zwischen dem speisenden Netz und dem Ausgangsnetz mit einem Spannungs-Zwischenkreis erreicht wird. Als Energiespeicher werden Kondensatoren verwendet.

Vektorregelung:
Art der Regelung bei Frequenzumrichtern mit dem Ziel, den Blindstrom in der Maschine konstant zu halten. Durch die Vektorregelung wird der Antrieb dynamischer und hat ein besseres Drehmomentverhalten.

Vergleichsstelle:
Die Stelle, an der Regelgröße und Führungsgröße verglichen werden, heißt Vergleichsstelle. Das Vergleichsglied ist Bestandteil eines jeden Reglers.

Verlustleistung:
Differenz zwischen zugeführter und abgegebener Leistung eines Betriebsmittels. In den meisten Fällen wird die Verlustleistung als Wärme frei. Sie ist daher wichtig bei der Berechnung der Kühlverhältnisse von Schaltschränken und Maschinen.
Beispiele:
- Erwärmung von Motoren aufgrund von Stromfluß durch die Wicklungen (P = IxIxR)
- Lagerreibung bei Motoren
- Erwärmung von Stromrichtern und Frequenzumrichtern bei Betrieb

Vierquadrantbetrieb:
Betrieb in allen vier Quadranten des Drehzahl-/Drehmomentdiagramms. Es sind hier beide Drehrichtungen und beide Drehmomentrichtungen möglich.

Vollgesteuerte Brückenschaltung:
Brückenschaltung, bei der alle Leistungshalbleiter Thyristoren sind.

Vollwellensteuerung:
Art der Spannungsverstellung in der Leistungselektronik. Die Spannungsverstellung wird derart vorgenommen, daß man ganze Netzperioden der Last aufschaltet, andere wiederum unterdrückt. Der entsprechende Wert der Ausgangsspannung ergibt sich aus dem Taktverhältnis zwischen Einschaltzeit und Ausschaltzeit.
Bevorzugtes Anwendungsgebiet: Elektrische Heizungssteuerungen

Wechselrichter:
Wechselrichter formen Gleichstrom bzw. -spannung in Wechselstrom bzw. -spannung um. Der Wechselrichter hat die umgekehrte Funktion eines Gleichrichters. Beispiel 1 Beispiel 2

Wechselrichterbetrieb:
siehe Generatorbetrieb

Wechselrichterkippen:
Wechselrichterkippen kann im Generatorbetrieb bei Vierquadrantantrieben auftreten. Es handelt sich hierbei um einen Kurzschluß innerhalb eines Stromrichters. Er wird dadurch hervorgerufen, daß ein Thyristor noch nicht vollständig gelöscht hat und der nächste Thyristor des gleichen Zweiges (bei einer Brückenschaltung) bereits wieder gezündet wurde. Hierbei wird dann die Generatorspannung kurzgeschlossen. Ursache für das Wechselrichterkippen kann eine Netzspannungsunterbrechung oder aber auch ein Planungsfehler in der übergeordneten Steuerung sein.

Wellenleistung:
Mechanische Leistung, die ein Motor an seiner Welle abgibt.

Widerstandsbremsung:
Art der elektrischen Bremsung, bei der die mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt und in einem oder mehreren Widerständen als Wärme freigesetzt wird. Im Gegensatz zur Nutzbremsung findet hier keine Netzrückspeisung statt.

Wirkungsgrad:
Verhältnis zwischen abgegebener und aufgenommener Leistung.
Beispiel:
Leistungsaufnahme = 10 kW
Leistungsabgabe = 8 kW
Wirkungsgrad = 8 kW : 10 kW = 0,8 oder 80%

Wort:
Eine Folge von Binärzeichen, die in einem bestimmten Zusammenhang als eine Einheit betrachtet werden. Ein Wort besteht aus 2 Byte oder 16 Bit.

Zweipulsschaltung:
Gleichrichterschaltung, die innerhalb einer Netzperiode zwei Pulse liefert.

Zwischenkreis:
Teil des Leistungsteils eines Frequenzumrichters. Der Zwischenkreis hat die Aufgabe, das neu erzeugte "Umrichternetz" vom "normalen Netz" zu entkoppeln. Als Energiespeicher sind bei I-Umrichtern Induktivitäten und bei U-Umrichtern Kapazitäten vorhanden.

Zwischenkreisspannung:
Spannung im Zwischenkreis eines Frequenzumrichters.

Zündimpulsverschiebung:
siehe Phasenanschnittsteuerung

Zyklisch:
In bestimmten Zeitabständen regelmäßig wiederkehrend.
Beispiel:
Zyklischer Drehmomentverlauf heißt, daß das von einem Motor aufzubringende Drehmoment nicht konstant ist, ein bestimmter Verlauf sich jedoch immer wiederholt.