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2020 | Book

Strukturbildung und Simulation technischer Systeme

Band 3: Magnetismus und Transformatoren

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Strukturbildung ist Modellbildung. Sie ist die Voraussetzung zur Simulation beliebiger Systeme. Durch Strukturen können technische Systeme wie mit einem Teststand simuliert, dimensioniert und optimiert werden. Das ist ein unschätzbarer Vorteil, denn Fehler werden schon in der Entwurfsphase erkannt und korrigiert.

Strukturen können mit allen gängigen Simulationsprogrammen berechnet werden. Das hier verwendete Programm SimApp ist leistungsfähig, preiswert und einfach zu erlernen.

In Band 1 wurden im Kapitel 1 die zur Modellbildung nötigen statischen Grundlagen gelegt. In Kapitel 2 wurden sie zunächst auf elektrostatische Systeme angewendet.

Der zweite Band legt die Grundlagen und Anwendungen zur dynamischen Systemanalyse. Im ersten Teil liegt der Schwerpunkt auf linearen elektrischen Systemen, im zweiten Teil liegt der Schwerpunkt auf nichtlinearen mechanischen Systemen.

Dieser dritte Band behandelt die Themen Magnetismus und Transformatoren. Die dazu nötigen Grundlagen aus den Bänden 1 und 2 werden zuvor kurz wiederholt. Es ist deshalb nicht unbedingt erforderlich, die beiden ersten Bände gelesen zu haben.

In dieser ‚Strukturbildung und Simulation technischer Systeme‘ werden die Grundlagen und Anwendungen anhand vieler Beispiele anschaulich, praxisnah und relativ leicht verständlich vermittelt. Das gilt insbesondere für die zur Strukturbildung unerlässlichen Kenntnisse der Regelungstechnik. So erlernt der Leser die Methoden, die er zur Simulation eigener Systeme benötigt.

In den folgenden Bänden wird die Strukturmethode auf weitere Bereiche der Technik angewendet werden: elektrische Motoren, Elektronik, Sensoren, Wärme- und Kältetechnik und auf die Hydraulik und Pneumatik.

Table of Contents

Frontmatter
Kapitel 1. Die Themen von Kapitel 1
Zusammenfassung
Aufgabe der Systemdimensionierung ist, die Bauelemente eines Systems nach den Vorgaben des Anwenders zu gestalten.
Axel Rossmann
Kapitel 2. Die Themen von Kapitel 2
Zusammenfassung
Alle natürlichen und viele technische Systeme sind Regelkreise. Zu deren Verständnis - und damit auch zu ihrer Simulation - sind regelungstechnische Grundkenntnisse unerlässlich. Sie werden nachfolgend kurz zusammengefasst.
Axel Rossmann
Kapitel 3. Die Themen von Kapitel 3
Zusammenfassung
Technische Systeme lassen sich hauptsächlich in drei Bereiche unterteilen:
  • Mechanik
  • Elektrizität
  • Magnetismus
Im Allgemeinen sind technische Systeme eine Kombination dieser Bereiche. Entsprechend werden ihre Grundlagen zu ihrer Simulation benötigt.
Axel Rossmann
Kapitel 4. Die Themen von Kapitel 4
Zusammenfassung
Abb. 4-8 zeigt die Struktur eines mechanischen Oszillators. Sie hat bei allen Systemen 2.Ordnung (z.B. elektrisch, hydropneumatisch, thermisch und magnetisch) den gleichen Aufbau. In den Analogien zeigt sich die Bedeutung von Oszillatoren in der Technik und bei ihrer Simulation.
Axel Rossmann
Kapitel 5. Magnetismus
Zusammenfassung
Was Sie in diesem Kapitel lernen
Sie erkennen die Analogien des Magnetismus zur Elektrizitätslehre und zur Mechanik. Dadurch können Sie auch beliebig gemischte Systeme simulieren.
Axel Rossmann
Kapitel 6. Transformatoren
Zusammenfassung
Zwei magnetisch gekoppelte Spulen bilden einen Transformator (Trafo). Transformatoren (Trafos) sind elektromagnetische Umspanner für Wechselstrom.
Axel Rossmann
Backmatter
Metadata
Title
Strukturbildung und Simulation technischer Systeme
Author
Axel Rossmann
Copyright Year
2020
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-662-48282-7
Print ISBN
978-3-662-48281-0
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-48282-7

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