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Literaturverzeichnis
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Backe, W.
Backe, W.
Lee, s. Y. Blackburn, I. F.
Lee, S. Y. Blackburn, I. F.
Fischbeck, H.
Wanner, K.
Mliller - Sybrichs, M.
Blackburn, I. F.
Dransfield, P.
Dransfield, P.
- 72 -
tiber die dynamische Stabilitat hydraulischer Steuerungen unter Berlicksichtigung der Stromungskrafte Habilitationsschrift TH Aachen, 1962
Grundlagen der olhydraulik Umdruck zur Vorlesung
Contribution to Hydraulic Control: 1. Steady-State Axial Forces on
Control-Valve Pistons Transaction of ASME, August 1952, s. 1005 - 1011
2. Transient-Flow Forces and Valve Instability
Transaction of ASME, August 1952, s. 1013 - 1016
tiber die Berechnung dynamischer Vorgange an Steuerschiebern Dissertation TH Aachen, 1966
Messung und Untersuchung der axialen Krafte an olhydraulischen steuerschiebern Dissertation TH Stuttgart, 1965
Untersuchungen an olhydraulischen steuerschiebern Dissertation TH Stuttgart, 1962
Contributions to Hydraulic Control 5. Lateral Forces on Hydraulic
Pistons Transaction of ASME, August 1953, s. 1175 - 1180
Hydraulic Lock A General Approach to Hydraulic Lock Proc. Inst. Mech. Engrs.1967/68 Vol 182 p. 595 - 602
Hydraulic Lock Hydraulic Lock with single-land pistons Proc. Inst. Mech. Engrs. 1968 Vol 182 p. 603 - 612
11 Whiteman, K. J.
12 Sweeney, D. C.
13 Nikitin, G. A. u. a.
14 Manhajm, J., Sweeney, D. C.
15 Wisu-Bericht Nr. 7 783
16 Prokes, J.
17 Mises, von R.
18 Merrit, H. A.
19 Tietjens, O.
20 Kallenbach, E.
21 Graubner, W.
22 Baumann, W.
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Hydraulic Lock at high Pressure The Engineer, April 1957, S. 554
Preliminary Investigation of Hydraulic Lock Engineering 1951, vol. 172, SSe 513, 580
Hydrau1ische Steuerung und Servohydrau1ik und Pneumatik Zeitschrift Verlag Technik, Kiew, Nr. 3, 1968
An Investigation of Hydrau1ik Lock Proc. Inst. Mech. Engrs. 1955 vol. 169, Nr. 42
Einf1uB der 01verschmutzung in den hydrau1ischen Systemen auf die Reibungskrafte in den Steuerschiebern Maschinenbau und Fertigungstechnik der UdSSR (7), 1966, Fo1ge 66, S. III - 114
Hydrostatische Antriebe mit Standarde1ementen Krausskopf-Ver1ag, Mainz 1968
Berechnung von Ausf1uB- und Uberfa11zah1en Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, Mai 1917
Hydraulic Control Systems John Wiley and Sons, New York, 1967
Stramungs1ehre, Band 1 und 2 Springer-Verlag, Berlin 1963
Der G1eichstrommagnet Akademische Ver1agsgese11schaft Geest und Portig KG, Leipzig 1968
Die Berechnung der Parameter und dynamischen Charakteristik gleichstromerregter Systeme mit trans-1atorischer Ankerbewegung Ilmenau TH, Dissertation vom 29.4.1968
G1eichstromhubmagnete fUr die Venti1-betatigung 01hydrau1ik und Pneumatik (1963) Nr. 11, S. 445
23 Gerhard, P.
24 Haug, H.
25 Hermann, P. K.
26 Hassle, E.
27 Tirelli, P.
28 FUhrer, E.
29 KUpfmUller, K.
30 Lehmann/Geisweid
31 DUrr Wachter
32 Philippow, E.
33 BrUderlink, R.
34 Loh, D.
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PrUfeinrichtung zur Ermittlung der Kraft-Hub-Kennlinie an HydraulikSteuermagneten ORSTA hydraulik (1970), Heft 4, S. 636
Betatigungsmagnete fUr Steuerventile der Olhydraulik und Pneumatik O. und P. (1967), Nr. 11, S. 424
Diagrammatische Bestimmung magnetischer Krafte und des Arbeitsvermagens von Dauer- und Elektromagneten
ETZ - A Bd. 86 (1965), Heft 11, S. 364
Magnete in hydraulischen und pneumatischen Systemen O. und P. (1964), Nr. 11, S. 424
AC and DC solenoid-operated hydraulic valves Hydraulics & Pneumatics (May 1971), S. 32
Schaltvorgange bei Hydraulik-Steuermagneten 01hydraulik und Pneumatik 10, 1966, Nr. 4, S. 127
EinfUhrung in die theoretische Elektrotechnik Springer-Verlag, Berlin-GOttingenHeidelberg, 1959, S. 225
Die Elektrotechnik und die elektrischen Antriebe Springer-Verlag 1962
Hydraulische Antriebe und Elektrohydraulik im Maschinenbau Carl Hanser-Verlag, MUnchen 1958
Taschenbuch Elektrotechnik Bd. 2 Starkstromtechnik VEB Verlag Technik Berlin, 1965
Laplace-Transformation und Elektrische Ausgleichsvorgange Verlag G. Braun, Karlsruhe 1964
Die Berechnung des dynamischen Verhaltens eines Wechselstrom-Magnetantriebes Archiv fUr Elektrotechnik, 47. Band, Heft 5, 1963
35 Bommer, H.
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Einfacher Nullspannungsschalter Elektronikpraxis, Nr. 10 Oktober 1974 Vogel-Verlag, Wurzburg
- 76 -
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Bi1d 1.1: Schematische Darste11ung eines Wegeventi1s in zwei Scha1tste11ungen
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Bi1d 2.1: Ubersicht der Ko1benformen bei verschiedenen
Scha1tungstypen
- 79 -
- 80 -
t.P = 0 -Lastfa/l I
F,x
Fext = PL . A2
Lastfa/l D Fox
Fext = PL . A2
Lastfa" DI Ex
Bild 2.3: Verschiedene Lastfalle bei steuerungen mit
Wegeventilen
- 81 -
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T A P 8
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/ Steuerkante offnet A2 AI
T
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I Pmax
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Bild 2.4: Symbol, Schema und Ersatzschaltbild fUr
Ventiltyp 1
- 82 -
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~Xl: :11 IFm P T
TAP 8 T
I~ --I--J--Fl_-
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I ~P1 °1
I Pmax °max
/Steuerkante 6ffnet
Bild 2.5: Symbol, Schema und Ersatzschaltbild fUr
Ventiltyp 2
- 83 -
102 a A 8 b
~XIBIt IklJ PT
T A p 8 T
- Schaltrichtung 1
/ Steuerkante schlieOt
"/ Steuerkante iiffnet A2 AI
I Pmax Qmax
Bild 2.6: Symbol, Schema und Ersatzschaltbild fur
ventiltyp 3
T
- 84 -
102 AB
A p 8 T
EL~ ___ _ 1 2
-.. Schaltrichtung 1
I Ipmax L Qmax
Bild 2.7: Symbol, Schema und Ersatzschaltbild fur ventiltyp 4
- 85 -
1 0 2 AB b
&NXIRlt lNzJ P T
T A P B
- Schaltrichtung 1
t Pmax °max
T
Bild 2.8: Symbol, Schema und Ersatzschaltbild fUr Ventiltyp 5
T A
3
- 86 -
102 A B
p
1 ,
B T
2
- Schaltrichtung 1
fPmax amax
Bild 2.9: Symbol, Schema und Ersatzschaltbild fUr
ventiltyp 6
F ext. 1
- 87 -
2 1 A8
&1ZIf } P T
TAP 8 T
_k~ 1 2
- Schaltrichtung 1
t ~P1 0 ,
fPmax
°max
Bild 2.10: Symbol, Schema und Ersatzschaltbild fUr
Ventiltyp 7
T A
- 88 -
2 1 AB
qXI! a~ PT
P B
_ .tL-=fl ___ _ 2 , 1 3
---- Schaltrichtung 1
Bild 2.11: Symbol, Schema und Ersatzschaltbild fUr
Venti1typ 8
- 89 -
T
~X161f l~
-Schaltrichtung 1
A p B T
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Schaltrichfung 2
t ~P3 °3 Schaitr;chtung 1
t Pmax Om ax
I
Schaltrichtung 2
Bild 2.12: Symbol, Schema und Ersatzschaltbild fur
ventiltyp 9
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( Lasttall II)
Bi1d 3.1: Grundscha1tung 1
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(Lastfall JI[ )
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Bi1d 3.2: Grundscha1tung 2
(Lostfol/ III)
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°mox
Bild 3.3: Grundschaltung 3
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( Lastfall II )
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Bild 3.4: Grundschaltung 4 (Lastfall II)
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Bild 4.3: Hydraulische Verstelleinheit
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(hydraulischer Leerlauf)
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(Hersteller 2)
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Bild 4.8: Stellkraftbedarf bei Ventiltyp 2
(Hersteller 3)
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Bi1d 4.11: Ste11kraftver1aufe bei Venti1typ 3
(Herste11er 4)
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Lastfa11 III
(Verbraucher arbeitet a1s Pumpe)
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Bild 6.5: strornungskrafte bei Grundschaltung 4
Hydraulischer KurzschluB: Arbeitsan
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Bild 7.4: Schaltvorgang bei Ventiltyp 2 mit
Ubererregung U = 36 V
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Bi1d 7.5: Geanderte Versuchsanordnung zur indirekten Messung
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Venti/hub x
Bi1d 7.6: Ste11kraftverlauf beim SchlieBen einer Steuerkante
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- 1,25mm r-1
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Venti/hub x
Bi1d 7 . 7: Stel1kraftver1auf beim Sch1ieBen einer Steuerkante
des Ventiltyps 2, Kolbengeschwindigkeit x = 12 , 5 cm/s
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Bi1d 7.8: Ste11kraftverlauf beim Sch1ieBen einer Steuerkante
des Venti1typs 2, Ko1bengeschwindigkeit x = 2,5 cm/s
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Bild 8.1: Druckverteilung in den Dichtspalten bei Ventil
typ 2
z
Bild 8.2: Denkmodell zur Berechnung der hydraulischen
Klernmkraft
- 138 -
z
Bi1d 8.3: Druckver1auf bei konischem Dichtspa1t
Bi1d 8.4: Skizze zur Ermittlung der geometrischen Be
ziehungen und Definitionen bei der Mode11be
rechnung
- 139-
Po
Bild 8.5: Wegeventilrnodell
- 140 -
"'l 10 ~ § pm .! 8 ~ Dehnung " VI 6 ~ ~p=300bar " " 0
2 ~p= 200bar
0 0 2 " 6 8 mm 12
300 bar
Q. Druckv~tei'ung ~
200 :::: J:! '8 gH«hn~t -1c ~ 100
g~m~ss~n
Cs
0 0 2 6 8 mm 12
I: -z
-I Dichtspa!tlang, d,s Mod, lis
Bi1d 8.6: Gehauseverformungen und zugehorige Druckverlaufe
im Dichtspalt eines wegeventilmodells
L1 3
- 141 -
pmr--__
1
Or---------------~--~------------~
, I Pmax= 300 bar , ,/1\ . t ~ ~ /' " "W "
\ '
- - - -. , - .., r -.., I~ ':.-...::' ~' r - -, r -..., 1--L..._J L... ....... L....-I L...J '- Ar -l0 r--:I r----, .c.J, - pm
r.,~/ -'r ----; - ',t--, f I _ /I II I
"I , 1 - ~ II I ----/,-,L_I ..... -/ I------J ..... -/ ~.;-,
..4--, \ L ___ .J L ___ ... ( L ~r jr.., r-, r-,'''' r-;-, _ _ _ ....J\ L-r L..._...J L __ ..... '-_.J ,\---' J-----
......... -- ....... _/
,$'. " J ....
.± . ~\_~/
Or-----------------------------------~ 1
pm 3 L1
Bild B.7: Gehauseverformung eines Wegeventils unter
Druckbelastung (statisch)
- 142 -
SOO~----~----~-----r----~
'-.. N
Bild 9.1: Statischer Kraft-Hub-Verlauf bei verschiedenen
Gleichspannungsmagneten mit Nennspannung
400r-----~-----,------,------,
'-.. N ;::: CJ
~ 300~----~----~--~~~~--~
200~----~-----~~~--~----~
100r-----1-__ ~-1------4-----~
o o 20 40 60 V 80
Spannung U
Bild 9.2: Gemessene Maximalkrafte zu Beginn der Hubbewegung
des Magnetankers
- 143 -
Hub x
Zeit t
Bi1d 9.3: Einscha1tverha1ten eines federbe1asteten Gleichspannungsrnagneten
240
N
o o 2
U=124 V
3 4
'r--Ventilhub IA
V V
I -I x = const
-:::: ~ =--
) . ,- x=OmA;
IB ;}-8= -1
)(1'=0.096
~=0.112
;/(3=0,125 )(4=0,148 )(5=0,18
5 6 7 8mm 9 Ankerweg x
2,5~--~--~--~--'---~---r--~--~---' ~A
.~ 2
E:
~ 1.5 ~--t----I---+-----::±:::::::!:==t:~li~~~~ ... (I)
~ 1 ~
0.5 ~--~~+---~--~--~--~---+---4--~
10 20 30 40 50 60 70 80 ms 90 Zeit t
Bild 9.4: Dynarnische Kennlinien von Gleichspannungsrnagneten
Qmax=501lmin LJp = 50 bar
- 144 -
x 0~~~-===-4~0~~~8JO~--~~JO~m---s-~J60~--~
Qmax=50l/min
Llp =50 bar
Kolbenweg x l1mmITei/ungJ Zeit t Erregerstrom ~JQ4A/Teilung] ---P'L-200 bar Stellkraft F (6() NITeilung J
- .- p'-100 bar L
0L---~----~~~--~r---+-----~---4
O~----~----~~----~----~~----~---80 120 ms 160
Zeit t
Bi1d 10.1: Einscha1tvorgange bei Grundtyp 1 (10.1 a)
und Grundtyp 2 (10.1 b)
- 145 -
- ------------- --r--"'T"""-----
fges
Bi1d 10.2: Durch Stromungskrafte verzogerter Einschaltvorgang
(schematisch)
100
..... ms <l
§ 80
~ CIJ
;§' 60 i::
CIJ ::.. .... ·iii ~ 40 -.E tX
20
/
V I
++~ V
~/ ,/
,/
a .,/
a 20 40 60 80 N 100 Sfromungskraffmaximum
Bild 10.3: Schaltzeitverlangerung durch Stromungskrafte
t Ql
" -'5 ~ c:
" .-:§ J! Lt
t l4,.
~ ~
~
- 146 -
F (I)
.~ Eff,ktivwt!rl d" Kraft
Bi1d 11.1:Zeit1icher Kraftver1auf eines wechse1spannungs
rnagneten
~O ~-----,------~------~------~
N U=UNenn
Ilt.. ...... ..... 0 ~ ...... <lJ
~ 80 ~
o 2 4 6 mm Hub 15
Bi1d 11.2: statische Kraft-Hub-Kenn1inien von Wechse1-
spannungsrnagneten (Effektivwerte)
8
240.
, 24
00 ..
12
,4
90° S>
-
mH
1\
I N
I A
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'\ C
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L 't
...
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0-82
°o~
1lJ..
160
1,6
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Q)
c Q
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D'\
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Q)
V)
~80
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74
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2 4'
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1.3
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Wech
sels
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smag
nete
n
- 148-
UO~------~~---------,----------~
N
90~~--------r-----------+---------~
Ill..
30~-------4~------~~~~--~
Arbei tsbereich
o ~ ________ ~~~ ______ ~ __________ ~ 0"8 3 A 6 mm 9
Hub c5
Bi1d 11.4: Einf1uB der Erregerspannung auf den
statischen Kraft-Hub-Ver1auf
KurZ5ch/ufJringe
- 149 -
beweg/icher Anker (geb/echtJ
Ankerhub r--~I----r-
E"egerwicklung
es tstehender Kern (geblecht)
"...!II~ ___ -t-- Venti/stOne/ /1
t====t, !====f.---,Dampfung I lJ
Bi1d 11.5: Aufbau eines wechse1spannungsmagneten
(schema tisch )
Ma
gn
ets
pu
le
/ Vee
I,K
7
Q1J
JFI6
30V
1
Klq
SW
Pha
se 2
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V
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L 22~~
1-MP
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-::U
= I
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I, I
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-+~_
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5V
5,
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Bi1
d 1
1.6
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a1
tun
g zu
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Sch
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s ~
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m
Nu
11
du
rch
gan
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er
Netz
span
nu
ng
f-J
U1 o
- 151 -
u= 12'u cos wt
u
i= ffu sinwt wL
Wt-
Bild 11.7: Erregerstrom einer verlustlosen Drossel mit Luftspalt beim Schalten im Spannungsmaximum
t u
. Yi'u 1= WL (I-cos wt)
wt-Bild 11.8: Erregerstrom einer verlustlosen Drossel mit Luft
spalt beim Schalten im Spannungsnulldurchgang
t X
~90S--
t ~ Bild 11.9: Schaltvorgang eines Wechselspannungsmagneten beim
Schalten im Spannungsmaximum und im Spannungsnulldurchgang (schematisch)
t u
,i,F
F
-_.-
---
U \ \
'. ,.
\
\ I
/ \
.1
\ '1
-/"
\ I
\ I
\ /
\ / -
U=
22
4V
i m
ax
=3,9
6A
Fm
ax=
182,
3N
cx=
-18°
. w
t --
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\.
I \i I
Bi1
d 1
1.1
0:
Ein
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1sp
ann
un
gsm
agn
eten
an
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u1
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.....
lJ1
!\J
- 153 -
~f I U
cx=oo ip
t /~------
wt----
Bi1d 11.11: Schematische Darste11ung des Rush-Effektes
I I I I
\ I \ I
" -i
u,i
,F t
F
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i ---
U
\ I
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I
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6 A
F
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0,4
N
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74° \
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Bi1
d 1
1.1
2:
Ein
sch
a1
tvo
rgan
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es w
ech
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span
nu
ng
smag
nete
n
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d
im
Sp
ann
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gsm
axim
um
(A
nk
er fix
iert)
wt
..
f-'
lJ1 01'>
- 155 -
480.-------~~---------------,
N U=224 V
ms 30 75 42~--------~------------_.
~ "'><mm E A e ~5.0 lii2,8 ~ <D (l) t1)
~ 2,5 ~ 1,4 "'t l.(j
o +-__ ~6---~~--~----~~_._+~~~----~
o 10 20 ms 30 Zeit t
Bi1d 11.13: Einscha1tvorgang eines Wegeventi1s im Spannungs
nu11durchgang
~ 5 C))
~mm Q:, 2,5 ~ c: ~ 0
- 156 -
400~------------------------~
N lJ... 320 U=224 V
ms 30 Zeit t
'-E: e2,8 -~ A a=90° (lJ
~ 1,4
~ 0
o 10 20 ms 30 Zeit t
Bi1d 11.14: Einscha1tvorgang eines Wegeventi1s im
Spannungsmaximum
5,6 mm,A .-
f: 4,2 o~ ~ ..... ())
~ ~ 2,8 ())~ QJ QJ ~~
Lt ~ 1,4
- 157 -
Bi1d 11.15: Pre11vorgang beim Scha1ten eines wegeventils
4,2 r
f .- mm,A 0: = 71C, f: ~ ..Q
e 2,8 :) - DI :S V) QJ "-~ ~ -QJ ~ 1,4
c ())Qj ~ ~~ Lt~ 0
Bi1d 11.16: Einscha1tverha1ten eines Wechse1spannungsmagneten
bei unglinstigem Scha1twinke1
- 158 -
30
II) ms Q.I 0'1 .....
.... '-Q.I
~ -0 .c: lJ
~ E 0 II) Q.I l!)
0 0 ,5 90 1350 180
Zeitwinke/ (X
Bild 11.17: Gesamtschaltzeit eines Wechselspannungsmagneten
als Funktion des Schaltwinkels nach dem Spannungs
nul1durchgang
220 V (]Last
fvfp
Bild 11.18: Schaltungsaufbau zum Schalten eines Triacs im
Spannungsnulldurchgang
Forschungsberichte des Landes N ordrhein -Westfalen
Herausgegeben im Auftrage des Ministerprasidenten Heinz Kuhn vorn Minister fur Wissenschaft und Forschung J ohan~es Rau
Sachgru ppen verzeichnis
Acetylen . Schweilltechnik Acetylene· Welding gradtice A~tylene . Technique du soudage Acetileno . T~cnica de la soldadura A.lleT.J1eH H TeXIIHKa CBH.pKH
Arbeitswissenscllaft Labor .cience SCience du tra .. ail Trabajo cientifico BonpocbI TpYJ\OBoro "pOlieCCII
Bau . Steine . Erden Constructure . Construction material· Soilresearch Constructior. . Mat~riauJ: de construction· Recherche loutenaine La construcci6n . Mattri.les de ('onsrrucci6n . Reconocimiento del luelo CTpoB"8nhcTBo .. CTPOIIT8.'lhHMe M&TepMIlJ1b1
Bergbau Mining Eltploitation del mines Mineri. ("OPIIO" ""nn
Biologie Biology Biologie Biologi. S.oJlor ••
Chemie Chemistry Chimie Quimiea X .....
Druck· Farbe . Papier Photographie Printing· Color' Paper . Pbotograph~ Imprimerie • Couleur . Papier . Photograpbie Artes graficas . Color· Papel . Fotografia
TBDorpa<lJBII . KpaCKB . 6YMara . <!JOTorpa<lJ ...
Eisenverarbeitende Industrie Metal workmg industry Industrie du fer Industria del bierro MeT&JlJJoo6pa6oTbl88.KHU&.H UPOMbllUJl8HHOCTh
Elektrotechnik . Optik Electrotechnology . Optici Electrotechnique • Optique Electrot~cnica . Optic. ;-}JleKTpOTexHHK8 R onTHKa
Energiewirtschaft PowF'r economy
Energie Energia ;}HepreTH4ecKoe xoanftcTllo
Fahrzeugbau· Gasmotoren Vehicle construction' Engines Construction de v~hiculel . Moteun Construcci6n de vehiculos . Motore. flpoB3BoncTBo TpaHcnopTHhlX cpellCTB
Fertigung Fabrication Fabrication Pabricaci6n npOR3BOllCTIO
Funktechnik . Astronomie Radio engineering· Astronomy Radiotecbnique • Astronomie R.diot~cnica . Astronomia PalllloTexHDa II aCTpoHo ... 1I
Gaswirtschaft Ga. economy Ga. Ga. ra30Boe X03RftCTBO
Holz bearbeitung Wood working Travail du bois Trabajo de la madera nepeBoo6pn6oTKa
Hiittenwesen . Werkstotfkunde Metallurgy . Materials .research M~tallurgie . Mar~riaux Mctalurgia • Materiales MeTa.1nyprHH H MaTepHBnOBeJleHHe
Kunststotfe Plastics Pla .. iques Plbricos 1I.1aCTMaccbl
Luftfahrt . Flugwissenschaft Aeronautics' Aviation A~ronautjque • AviatIOn Acronautica . A viacion ABRIIl\RII
Luftreinhaltung Air·cleaninJit Purification de I"air Purificaci6n del aire O~HllleliHe BO:JllYXII
Maschinenbau Machinery Construr:cion m~canique Construcci6n de maquinas MawHuocTpoHTe.lbcTBO
Mathematik Mathematics Math~m3tiques
Matematicas MaTeMllTHK8.
Medizin . Pharmakologie Medicine • Pharmacology M~d.cin •. l'harm.colo~i. Medicin •. rarmacologi. Me_1HIlHIUl H fttapWaJw.10rHH
NE-Metalle ~on-ferrous met,.: Metal non ferrcus Melli no lerroso I{BeTlible MeTa.1.1bl
Physik Physics Physique Fisica ct>HJHKR
Rationalisierung Rationalizing Ration.tlisation Racionalizaci6n PaUHoIIH.IH.HIIIHJI
Schall· Ultraschall Sound . Ultrasonics Son . Ult ra-son Sonido . Ultras6nico aBYK R y.1bTpaJBYK
Schiffahrt Navi~"tion Navigation Navc~aci6n
CY.lOXO;ICTBO
Textilforsch'Jng Textile rcse:uch Tutiles Turil Bonpocbl T~KCTH:lbIlOH npOMbllJlJleHHOCTB
Turbinen Turbines Turbines Turbin .. Typ6HHbI
Verkehr Tralnc Tr.nc Tranco TpallcllopT
W irtschafts w issenschaften Polltic ... 1 economy Economic politiquc Clencias cconomicas ;)I\OHOMHl.f:eCKHe uaytiH
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