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Verallgemeinerte Netzwerke in der MechatronikII. Mechatronische Netzwerke (MMS)

Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg GrabowFachgebiet Mechatronik

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Mechatronische Netzwerke II

2 2013- 2014 J.Grabow

Vorlesungsinhalt

1. Einführung und Grundbegriffe2. Mechatronische Elementarwandler3. Mechatronische Zweitore4. Wandlerprinzipien

Copyright

Ergänzungsliteratur

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Mechatronische Netzwerke II

3 2013- 2014 J.Grabow

1. Einführung und Grundbegriffe

1.1 Ansatz1.2 Energiestromprinzip

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Mechatronische Netzwerke II

4 2013- 2014 J.Grabow

1.1 Ansatz

mechanischesTeilsystem

elektrischesTeilsystem

thermischesTeilsystem

Energiestrom(Energiefluss)

Gesamtsystem

Umwelt

Systemgrenze

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Mechatronische Netzwerke II

5 2013- 2014 J.Grabow

1.1 Ansatz

elektrischesTeilsystem

mechanischesTeilsystem

Energieaustausch (Energiestrom)

Energiewandlung

MECHATRONISCHE WANDLER

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Mechatronische Netzwerke II

6 2013- 2014 J.Grabow

1.1 Ansatz

Untersystem 1

Untersystem 2

Untersystem 3

Energieübersetzung

Energietransport

EnergiespeicherungTeilsystem

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Mechatronische Netzwerke II

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1.1 Ansatz

TT

dqi

dt

PP

dqi

dt

δδ P T Pi qE

: P

T

qC

i

δδ T P Ti qE

: T

P

qL

i

P TP i i

: T

P

iR

i

pqpi

TiTq

T-Speicher P-Speicher

PRIMÄRGRÖSSEX

Y POTENTIALDIFFERENZ

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Mechatronische Netzwerke II

8 2013- 2014 J.Grabow

elektrischesTeilsystem

mechanischesTeilsystem

Energiestrom

Energiewandlung

MECHATRONISCHE WANDLER

1.2 Energiestromprinzip

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9 2013- 2014 J.Grabow

1.2 Energiestromprinzip

Motor Gebläse

Energiestrom

,L M

P

Energieträger; Primärgröße

Trägerstro

,

m i,PqL

M

Prozessleistung

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Mechatronische Netzwerke II

10 2013- 2014 J.Grabow

2. Mechatronische Elementarwandler

2.1 Reziprozitätsformen2.2 Energiestromprinzip

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2. Mechatronische Elementarwandler

Ti

2

Pi

2

2Tq

2

Ti

1

Pi

1

Pq

1Tq

1Pq

1 2P P

MECHATRONISCHER WANDLER

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2.1 Reziprozitätsformen

1 1S E 2 2S ES

const.E 1 2

Thermische Systeme

1 2 const.E E E

1 2 1 1 2 1SS S S E S E E

1 2 1 2

1 10S SE E T T

Gleichgewichtszustand

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2.1 Reziprozitätsformen

1 1 1,S E T 2 2 2,S E TPP T S

const.E 1 2

allgemeine Mechatronische Systeme

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2.2 Energiestromprinzip

Prozess oderSpeicher

Potentiale

Trägerstrom 1

Prozess oderSpeicher

Trägerstrom 2

1 222EI

21EI

11EI

12EI

Energieströme

1

Energieströme

2

Prozessmit Wirkungsgrad

1EP

2AP

2 1

2 1

1:

1:A E

A E

P P

P P

.dissP

1 2.diss E AP P P

11 1

2

Potentiale

21

22