Electrical engineering Books

Book SynopsisConstant and Product-Cubic Systems.- Self-linear and Product-cubic systems.- Crossing-linear and Product-cubic systems.

Read more less

Book SynopsisIntroduction.- Basic Third-Harmonic Injection Matrix Converter.- Third-Harmonic Injection Matrix Converter with Multiple-Outputs.- Three-Level T-Type Third-Harmonic Injection Matrix Converter.- Three-Level Matrix Converter with Integrated Neutral-Point Potential Balancer.- Three-Level Indirect Matrix Converter for Adjustable Speed Drives.- Third-Harmonic Injection Micro-Inverter for AC Photovoltaic Module Applications.- Back-to-Back Matrix Converter with Single-Arm Current Injection.- Three-Level Modulation Strategy for Conventional 3×N Direct Matrix Converters.- Control Method for Matrix Converter to Enhance Linear Voltage Transfer Ratio.- Cascade PI-SMC Method for Matrix Converter-Fed BDFIM Drives.- Conclusions and Perspective for Future Work.

Read more less

Book SynopsisChapter 1. A Controller Hardware-Enhanced Virtual Laboratory for Testing, Teaching, and Training in Battery Energy Storage Systems.- Chapter 2. A CSI-7 inverter for low voltage DC source photovoltaic applications using a CockroftWalton voltage doubler based DC-link.- Chapter 3. A hybrid intelligence model forecasts the voltage of a battery used in electric vehicles.- Chapter 4. A Simple Control Algorithm to Reduce the DC Current Level in a CSI-UPQC.- Chapter 5. A Simulation Platform for Dynamic Equalization Analysis in Second-Life Lithium-Ion Batteries.- Chapter 6. Advanced MFD Simulation in Aerial Power Lines Facilities using CRMag PLUS.- Chapter 7. Aging-Aware Electric Vehicle Simulation Platform for Battery Charging Strategy Optimization.- Chapter 8. An Overview of Optimization Approaches Dealing with the Uncertainty Associated with Electric Vehicles.- Chapter 9. Analysis of electrical consumption in university centers. Case study of the School of Engineering Chapter 10. Analysis of Low Voltage Ride Through Capability in Multiport Converters for Soft Open Point Applications.- Chapter 11. Artificial Neural Network-Based Fast Power Reserve Control for Active Power Balancing.- Chapter 12. Assessing Onboard Charger Effects in High Inverter-Based Resource Penetration Scenarios.- Chapter 13. Battery temperature estimation based on impedance features.- Chapter 14. Comparative assessment of energy production of bifacial and monofacial photovoltaic modules in floating installations.- Chapter 15. Comparison Between Axial Flux BLDC and Axial Flux PMSM for High Speed and Low Power Application.- Chapter 16. Comparison of Modular Multilevel and Flying Capacitor Converters Made of Wide Bandgap Switches for New MVDC Grids.- Chapter 17. Comprehensive Analysis of Power Electronics in an Offshore Wind Turbine Architecture with a 15 MW-Doubly Excited Synchronous generator.- Chapter 18. Control of an Hybrid AC/DC MG Using Raspberry Pi.- Chapter 19. Control of Dual Asymmetric Alternate Arm HVDC Converter under AC and DC Network Faults.- Chapter 20. Control of hybrid renewable energy and storage-integrated multi-energy microgrid with electric and gas boiler, electric vehicle, and household loads.- Chapter 21. Design and control procedure for a step-down USB charger/discharger.- Chapter 22. Design and Validation of an Optimized Energy Management Strategy for an off-grid PV system based on an Adaptive Fuzzy Control.- Chapter 23. Detection of partial shadowing occurrence in photovoltaic arrays.- Chapter 24. Development an Artificial Intelligence Diagnostic System for Low-Profile Wind Turbine Equipment.- Chapter 25. Development of a Li-ion Battery Module Digital Twin using Matlab Toolboxes.- chapter 26. Electrical characterization of Vanadium Flow Battery-Cell Test Facility (VFB-CTF): early results and methods for scaling up.- Chapter 27. Evaluation of Energy Options for Island Communities: A Case Study on Ushant.- Chapter 28. Extending the high-voltage side operating range of a multi-port smart transformer.- Chapter 29. Fault management system prototype for photovoltaic arrays: study case.- Chapter 30. Fully Integrated Optical-Electrical-Thermal Model of Bifacial Photovoltaic Modules for Energy Yield Assessment.- Chapter 31. Genetic Algorithm-Based Optimization for Sizing Tramway Electrical Infrastructures. Application to a Real Study Case.- Chapter 32. Identification of the Region of Attraction of Synchronous Machines and Grid-Following Converters Through Reverse Trajectories.- Chapter 33. Impact of including ventilation on the energy flexibility of educational buildings when optimizing energy consumption.- Chapter 34. Influence of parameter identification choices on a Li-ion battery electric model.- Chapter 35. Innovative Solutions for Renewable Energy and Storage Integration using Grid-Tied Cascaded H-Bridge Converters.- Chapter 36. Introducing dissymmetrical inductances in the Modular Multilevel DC converter (M2DC).- Chapter 37. Long-range and cost-effective Communication Architecture for Rural MG Clusters' Control and Management: an Ethiopian case study.- Chapter 38. LOSSES BALANCE STRATEGY IN MULTI-STACK HYDROGEN FUEL CELL SYSTEM FOR A MARITIME PASSENGER TRANSPORT.- Chapter 39. Machine learning classification of power converter control mode.- Chapter 40. Mapping of Optimal Locations for the Installation of Solar Power Plants to Support the Transition of the Energy Matrix in the Galapagos Islands.- Chapter 41. Methodology for Electrochemical Impedance Spectroscopy in PV panels using power converters.- Chapter 42. Methods for determining the magnetic state of permanent magnets on rotors, in a perspective of End of Life of electric machines.- Chapter 43. Microgrid power dispatch in off-grid regions: Benefits of power line links between small populations. Application to Guaviare region in Colombia.- Chapter 44. Modelling time-variable green hydrogen production with a PEM electrolyser coupled with photovoltaic energy.- Chapter 45. Offline real-time high frequency data logging based methodology for PMSM observer design.- Chapter 46. Photovoltaic modules single-diode model parametric identification by means of implicit and explicit approaches.- Chapter 47. Power Sharing in an Islanded Single-Phase Microgrid: Performance Analysis of Droop Control Strategies.- Chapter 48. Refined TMY Data Generation Method for Accurate Sizing of Bifacial PV Module-Based Micro-grids in Snowfall-Prone Climates.- Chapter 49. Sensorless Trapezoidal Control of Brushless Permanent Magnet Motors: Review on Back EMF Position Sensing techniques.- Chapter 50. Ship Fuel Consumption Reduction through Variable-Speed Generation under Coordinated Control and Management Systems.- Chapter 51. Smart fuzzy logic based agricultural greenhouse irrigation system.- Chapter 52. Study on the adaptation of a residential building development in Spain for the integration of electric vehicles.- Chapter 53. Temperature Effect on the Open Circuit Voltage of Lithium-Ion Battery.- Chapter 54. The use of Artificial Intelligence for the Unit Commitment Problem: State of the Art.- Chapter 55. Thermal Camera Prototype for Predictive Maintenance in Photovoltaic Applications Based on TinyML Embedded System.- Chapter 56. Thermal modelling of fire propagation in lithium-ion batteries using FDS.- Chapter 57. Towards Better Grounding Designs: Simplified Estimation of Two-Layer Soil Parameters based on a Greedy Algorithm.- Chapter 58. Voltage Tracking of PV with a Nonlinear Controller in DC Microgrid: An Experimental Verification using Hardware-in-the-Loop.

Read more less

Book SynopsisIntroduction.- Power Conversion Through Novel Current Source Matrix Converter.- High Power Density 10-kV SiC-MOSFET-based Modular, Scalable Power Converters for Medium Voltage Applications.- SiC-Based Wireless Power Transformation for Data Centers & Medium Voltage Applications.- Universal Battery Supercharger.- A Universal Converter for DC, Single-Phase AC, and Multi-phase AC Systems.- Single DC Source Based Cascaded Multilevel Inverter.- Advanced Parallel Resonant MHz / MW Scale Three Phase AC to DC Ultra-Fast EV Charger.- Ultra Dense Power Converters for Advanced Electrical Systems.- Grid-Connected Modular Soft-Switching Solid State Transformers.- A Bidirectional, Transformerless Converter Topology for Grid-tied Energy Storage Systems.- Enabling Ultra-Compact, Lightweight, Efficient, and Reliable 6.6 kW On-Board Bi-Directional Electric Vehicle Charger with Advanced Topology and Control.- A High-Voltage High-Reliability Scalable Architecture for Electric Vehicle Power Electronics.- WBG-Enabled Current-Source Inverters for Integrated PM Machine Drives.- Low-Cost e-mode GaN HEMT Gate Driver IC Enables Revolutionary Energy Savings in Variable Speed Drives for Appliance Motors.- Reliable, High Power Density Inverters for Heavy Equipment Applications.- Extreme Efficiency 240 Vac to Load Data Center Power Delivery Topologies and Control.- Wide Bandgap Solid State Circuit Breakers for AC and DC Microgrids.- Unified Power Flow Controller.- 1200 V SiC Based Extremely Compact, 500 kW, 2000 Hz Inverter for High-Speed Permanent Magnet Synchronous Machine (PMSM) Applications.- Resonant Voltage Regulator Architecture Eliminates 30-50% Energy Consumption of Digital ICs.- Aircraft Electrification - The Next Frontier for EV Technology.- WBG Based Power Electronics: Techno-Economic Aspect and Commercialization.

Read more less

Book SynopsisChapter 1 Introduction.- Chapter 2 Applications of Pulsed Power Technology.- Chapter 3 Pulsed Power Architectures for Solid-State Devices.- Chapter 4 SiC Power Device Fabrication.- Chapter 5 High-Voltage SiC Power Module Packaging.

Read more less

Book SynopsisComputer Science and Engineering.- Viral data integration and knowledge discovery methods for current and future pandemics.- Learning Optimal Equilibria and Mechanisms under Information Asymmetry.- Technology and Applications of Compiler Based Precision Tuning.- Resource Allocation and Scheduling Problems in Computing Continua for Artificial Intelligence Applications.- Electronics.- Analog Circuit Design for In Memory Linear Algebra Accelerators.- Localized LO Phase Shifting for Phased Array Systems.- Systems & Control.- Data Based Control Design for Recurrent Neural Network Models with Stability Guarantees.- In silico modelling, analysis, and control of complex diseases addressing clinical questions, personalized treatments, and healthcare management.-Control of large scale MLD systems via multi agent reformulation and decentralized optimization.-Telecommunications.- Forensic analysis of satellite imagery challenges and solutions.- Digital Signal Processing Methodologies for Audio System Modeling and Audio Output Enhancement.- Optimized ISAC Waveform Design in 6G Networks.

Read more less

Book SynopsisIntroduction.- The Nature of Power System Oscillations.-  Modal Analysis of Power Systems.- Modal Analysis for Control.- Power System Structure and Oscillations.- Generator Controls.- Power System Stabilizers.- Power System Stabilizers Problems and Solutions.- Robust Control.- Damping by Electronic Power System Devices.- Wide-Area Measurement Systems.- Modal Analysis in the Context of Wide-Area Measurement Systems.- Wide-Area Control of Power System Oscillations.- Forced Oscillations.- Oscillations in Low-Inertia Power Systems.- Appendix 1: Model Data Formats and Block Diagrams.- Appendix 2: Equal Eigenvalues.

Read more less

Book SynopsisIntroduction.- Short-circuit withstand capability.- Conventional current sensing in devices.- The BaSIC topology concept.- Application of the BaSIC Topology to Si IGBTs.- Application of the BaSIC Topology to SiC Power MOSFETs.- Application of the BaSIC Topology to GaN HEMT devices.- Current Sensing using the BaSIC Topology.- Eliminating repetitive short-circuit failure using the BaSIC Topology.- Avalanche ruggedness of the BaSIC Topology to GaN HEMT devices.- Optimization of Silicon Depletion-Mode MOSFETs for the BaSIC Topology.- Selection Methodology for Silicon Enhancement-Mode MOSFETs for the BaSIC Topology.- Comparison of the BaSIC Topology to the conventional DESAT topology.- Synopsys.

Read more less

Book SynopsisSustainability Through Digital Technologies.- Business-To-Business Sustainable Development Through Digitalization.- The Impact of 5.0 Marketing on B2B Sustainability in the Energy Sector.- From Green Tech to Digital Tech: Leveraging Digital Solutions for Sustainable Development.- The Role of Digital Technologies in Sustainable Supply Chain Management.- Digital Technologies that Lead to Innovation, Sustainability, and Risk Management.- The Role of Digital Technologies in Economic, Social and Environment Sustainable Development.

Read more less

Book SynopsisSustainability Through Digital Technologies.- Business-To-Business Sustainable Development Through Digitalization.- The Impact of 5.0 Marketing on B2B Sustainability in the Energy Sector.- From Green Tech to Digital Tech: Leveraging Digital Solutions for Sustainable Development.- The Role of Digital Technologies in Sustainable Supply Chain Management.- Digital Technologies that Lead to Innovation, Sustainability, and Risk Management.- The Role of Digital Technologies in Economic, Social and Environment Sustainable Development.

Read more less

Book SynopsisIntroduction.- Literature Review.- Distributed Constrained-Based Control of DC Microgrids.- Tube-based Control of DC Microgrids.- Dynamic Tube Control Scheme for Islanded DC Microgrids.- Tube-Based Control for Islanded AC Microgrids.- Conclusions and Future Work.- Appendix A: Preliminaries: Theory and Notation.

Read more less

Book SynopsisDigital Twin Overview.- Digital Twin in Industry.- Digital Twin Solutions for Smart Grid Applications.- Industrial Experience.- Conclusion.

Read more less

Book SynopsisIntroduction to 3D Photonics.- Fundamentals of Photonic Integrated Circuits.- The Evolution from 2D to 3D PICs.- Design and Fabrication Techniques.- Thermal Management in 3D PICs.- Alignment and Packaging of 3D PICs.- Heterogeneous and Hybrid Integration.- Applications of 3D Photonics.- Modeling and Simulation Tools.- Industry Trends and Future Directions.- Case Studies and Real-World .- Applications.- Conclusion and Vision for the Future.- References and Further Reading.- Appendix.

Read more less

Book SynopsisIntroduction.- The Enigmatic MOS Channel.- A Linear Amplifier with MOSFET.- MOS Drain Current Surfaces.- MOSFET-Based Voltage-Controlled Amplifier.- Happy Delay.- Conservation of Energy or Charge?.- II SIMULATIONS.- Mind Your Simulations.- Biomedical Project Development Simulations.- Saturating Core Inductor.- Software 555.- A Successive Approximation Register ADC.- FM and PM in Discrete Time.- Randomness.- III PROJECTS.- Reading Cassette Data Saved by a CASIO FX-702P Programmable Calculator.- DTMF Pager.- Digital Oscillator with myRIO.- DTMF Dialer with LabVIEW.- Spectrum Analysis on an Oscilloscope.- Rössler Attractor.- Barcode Reader.- IV MATH.- DeMorgan's Theorem.- Lure of the Complex Numbers.- Backward Rotating Wheels.- Great Circle and Heading.- Land Area.- Sudoku Generator.- Conclusion.

Read more less

Book SynopsisIntroduction.- The Meaning of Gender in Framing Conversations about Women in Academia.- Women Engineering Academic Leaders: Deans, Provosts, Presidents.- Engineering Education.- Women in Engineering Programs and WEPAN.- History of and Trends in Women’s Participation in Academic Computing.- Women at the National Science Foundation.- Women National Professional Society Leaders.- National Science Foundation’s ADVANCE Program.- Women and Intersectionality.- Advocates and Allies Programs.- “But you’re not an engineer”: Exploring the role of women collaborators in engineering education research.- Launching an Engineering Program at a Women’s College.- Disciplinary Differences.- Conclusion.

Read more less

Book SynopsisThe technical systems we develop today are complicated. The challenges vehicle manufacturers are facinginvolve a combination of the fields of electronics, mechanics, control engineering, telecommunications, computer engineering, and software programming in order to realise the required functionality. This multi-disciplinary field of engineering is called mechatronics, and one of the key disciplines in this field is electronic engineering. Consequently, knowledge of the basic laws and principles of electronic engineering is mandatory for anyone who wants to work in the field of mechatronics. This book therefore explains the fundamentals of electrical engineering with an emphasis on mechatronic systems. Starting with basic laws, the main focus is on circuit analysis, including DC and AC circuits, transient effects, filters and oscillating circuits. Basic circuit elements are introduced as well as more complex semiconductor devices like operational amplifiers, biopolar junction transistors and MOSFET field-effect transistors. Finally, a short introduction to the important field of circuit simulation completes the book. The latest vehicles are classic examples of mechatronic systems. Automotive applications are therefore used throughout the book as examples to demonstrate the application of the discussed topics in a mechatronic environment.

Read more less

Book SynopsisA comprehensive and easy to understand introduction to a wide range of tools to help designers to optimize their projects. The authors are engineers and therefore many of the examples are on engineering applications, but the techniques presented are common to various areas of knowledge and pervade disciplinary divisions. The book describes the fundamental ideas, mathematical and graphic methods and shows how to use Matlab and EXCEL for optimization.

Read more less

Book SynopsisThis book examines business model transformation through the study of electrical utilities, an industry at the center of today’s efforts to combat climate change. When change comes to the business model of such a mature industry, the pattern is often recognizable. The foundational elements of the industry shift, allowing the innovation of business models by new competitors, while established firms face the threat of disruption. The utility sector, after decades of relative stability, is in the midst of such a transformation today. After providing a historical summary of the dominant business models of the utility sector, Transformation of the Electric Utility Business Model looks at the factors currently impacting the industry. Utilities and policy makers today are facing two long-term issues that will dominate their agendas in the coming decades: rebuilding utility infrastructure to enable the decarbonization of the economy, and managing the risk of catastrophic events that can leave large areas without power for extended periods. Fortunately, with proper planning, many utility investments in decarbonization will also support risk management. However, these investments are often not compatible with current utility business models, requiring creativity and new regulatory frameworks to successfully implement. This book considers the impact of these factors, and then discusses the future. This well-researched, extremely insightful book is essential reading for all those with an interest in business strategy, energy studies and sustainability. Table of ContentsIntroduction Part 1 - The Business Model 1. Age Leads to Rigidity The Problems with Mature Organizations Changing a Dominant Business Model 2. The Business Model – What is it? Development and Popularization of the Concept The Elements of a Business Model Part 2 – A History of Business Model Transformation 3. Before the Grid “The Private Power Plant” – Pre-1882 A Fragmented Marketplace An Example in JP Morgan’s Basement 4. First Business Model – Central Station Grid – 1882 to 1890s Edison’s Vision on Pearl Street Downfall: A Business Model Constrained by Distance. 5. Second Business Model – Centralized Production, Competition - 1890s to 1920s The Dominance of AC and Scale Downfall: Competition in a Natural Monopoly 6. Third (and still current) Business Model – Regulated Monopoly – 1920s to 2020s Regulation and Monopoly Stressing the Business Model: The Four D’s and Competition from Distributed Renewables Part 3 – Emergence of a New Business Model 7. Four D’s of Change: Financial Decline, Decarbonization, Decentralization, Digitization Financial Decline Decentralization Decarbonization Digitization 8. A Business Model Under Strain The Value Chain: New Competition from Decentralized Renewables The Customer: A Dream Customer No Longer The Value Offering: Expanded Customer Expectations Value Capture: An System in Need of Maintenance 9. The Future Business Model What We Know Shape of the Future Business Model Part 4 – Pathways to Business Model Transformation 10. A Path Well Traveled - Recurring Patterns of Dislocation 11. Roadblocks to Change The Roadblock of Technology The Roadblock of Embedded Values and Thinking The Roadblock of Financial Returns Breaking Through Roadblocks 12. Pathways to Transformation Approach 1 - Maintain Traditional Boundaries (“Stay in your lane”) Approach 2 - Extend the Existing Model (“Get a bigger umbrella”) Approach 3 - Develop Ambidexterity (“Use a different skill set”) Approach 4 - Experiment (“The path seldom taken”) References

Read more less

Book SynopsisPublic corporations and private businesses operate in an increasingly complex, uncertain, and interconnected world. When evaluating investment decisions, business managers can no longer base their decisions primarily on expected financial return. They now must now consider a host of performance value measures (i.e., criteria) pertaining to issues such as environmental and social governance, sustainability, and stakeholder satisfaction. In addition, corporate managers must ensure that their investment decisions are aligned with the company’s vision, mission, and values in order to maintain investor confidence and protect brand image. Lastly, to be truly successful, business managers must assess the risks associated with each performance measure and manage their impacts during project implementation. This book takes a pragmatic business and economics view towards evaluating competing investment alternatives and/or capital project strategies. It provides a practical step-by- step process using a structured decision analysis framework to evaluate, understand, quantify, and measure project invesment strategies in light of multiple stakeholder objectives and success criteria. This process assists in helping stakeholders (internal and external) achieve a shared understanding of project issues and to facilitate convergence towards a mutually acceptable solution. The approach considers available choices, identified uncertainties, constraints, necessary tradeoffs, and preferences so as to identify solutions that maximize overall benefits while minimizing overall costs and risk. A real world case study is presented in the early chapters and the process steps are demonstrated through application to this case study. Recent advances in technology allow for investment strategies to be evaluated against multiple criteria within one integrated platform. This book guides the reader in performing multi-criteria decision analysis, including the use of Monte Carlo simulation, within an MS Excel environment using native MS Excel and as well as add-in programs such Palisades Decision Tools suite. Example model structures, screen shots, formulas, and output results are provided throughout the book using an illustrative case study.

Read more less

Book Synopsis This book is unique to be the only one completely dedicated for battery modeling for all components of battery management system (BMS) applications. The contents of this book compliment the multitude of research publications in this domain by providing coherent fundamentals. An explosive market of Li ion batteries has led to aggressive demand for mathematical models for battery management systems (BMS). Researchers from multi-various backgrounds contribute from their respective background, leading to a lateral growth. Risk of this runaway situation is that researchers tend to use an existing method or algorithm without in depth knowledge of the cohesive fundamentals—often misinterpreting the outcome. It is worthy to note that the guiding principles are similar and the lack of clarity impedes a significant advancement. A repeat or even a synopsis of all the applications of battery modeling albeit redundant, would hence be a mammoth task, and cannot be done in a single offering. The authors believe that a pivotal contribution can be made by explaining the fundamentals in a coherent manner. Such an offering would enable researchers from multiple domains appreciate the bedrock principles and forward the frontier.Battery is an electrochemical system, and any level of understanding cannot ellipse this premise. The common thread that needs to run across—from detailed electrochemical models to algorithms used for real time estimation on a microchip—is that it be physics based. Build on this theme, this book has three parts. Each part starts with developing a framework—often invoking basic principles of thermodynamics or transport phenomena—and ends with certain verified real time applications. The first part deals with electrochemical modeling and the second with model order reduction. Objective of a BMS is estimation of state and health, and the third part is dedicated for that. Rules for state observers are derived from a generic Bayesian framework, and health estimation is pursued using machine learning (ML) tools. A distinct component of this book is thorough derivations of the learning rules for the novel ML algorithms. Given the large-scale application of ML in various domains, this segment can be relevant to researchers outside BMS domain as well.The authors hope this offering would satisfy a practicing engineer with a basic perspective, and a budding researcher with essential tools on a comprehensive understanding of BMS models.Table of ContentsLithium batteries and underlying electrochemical processes.- Electrochemical model (EM) for lithium batteries.- Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) models.- Equivalent circuit models (ECM).- Reduced order models.- Battery management system – state estimator and algorithms.- Battery thermal models.- Battery life models.

Read more less

Book SynopsisThis updated edition of the industry standard reference on power system frequency control provides practical, systematic and flexible algorithms for regulating load frequency, offering new solutions to the technical challenges introduced by the escalating role of distributed generation and renewable energy sources in smart electric grids. The author emphasizes the physical constraints and practical engineering issues related to frequency in a deregulated environment, while fostering a conceptual understanding of frequency regulation and robust control techniques. The resulting control strategies bridge the gap between advantageous robust controls and traditional power system design, and are supplemented by real-time simulations. The impacts of low inertia and damping effect on system frequency in the presence of increased distributed and renewable penetration are given particular consideration, as the bulk synchronous machines of conventional frequency control are rendered ineffective in emerging grid environments where distributed/variable units with little or no rotating mass become dominant. Frequency stability and control issues relevant to the exciting new field of microgrids are also undertaken in this new edition. As frequency control becomes increasingly significant in the design of ever-more complex power systems, this expert guide ensures engineers are prepared to deploy smart grids with optimal functionality.Table of ContentsPower System Control: An Overview.- Real Power Compensation and Frequency Control.- Frequency Response Characteristics and Dynamic Performance.- PI Based Frequency Control Design.- Frequency Regulation with Time Delays.- Multi-Objective Control Based Frequency Regulation.- Agent Based Robust Frequency Regulation.- Application of Structured Singular Values in LFC Design.- Frequency Control in Emergency Conditions.- The Impacts of Distributed Generation.- Renewable Energy Options and Frequency Regulation.- Frequency Control Analysis and Design in Microgrids.

Read more less

Book SynopsisThis book presents a comprehensive set of guidelines and applications of DIgSILENT PowerFactory, an advanced power system simulation software package, for different types of power systems studies. Written by specialists in the field, it combines expertise and years of experience in the use of DIgSILENT PowerFactory with a deep understanding of power systems analysis. These complementary approaches therefore provide a fresh perspective on how to model, simulate and analyse power systems. It presents methodological approaches for modelling of system components, including both classical and non-conventional devices used in generation, transmission and distribution systems, discussing relevant assumptions and implications on performance assessment. This background is complemented with several guidelines for advanced use of DSL and DPL languages as well as for interfacing with other software packages, which is of great value for creating and performing different types of steady-state and dynamic performance simulation analysis. All employed test case studies are provided as supporting material to the reader to ease recreation of all examples presented in the book as well as to facilitate their use in other cases related to planning and operation studies. Providing an invaluable resource for the formal instruction of power system undergraduate/postgraduate students, this book is also a useful reference for engineers working in power system operation and planning.Table of ContentsLoad Flow Calculation and its Application.- Modelling of Transmission Systems under Unsymmetrical Conditions and contingency analysis using DIgSILENT PowerFactory.- Probabilistic load flow module for PowerFactory.- Unbalanced Power Flow in Distribution Systems using TRX Matrix: Implementation using DIgSILENT Programming Language.- Primal-dual interior point algorithm applied to DC optimal power flow using DIgSILENT Programming Language.- Indices to Assess the Integration of Renewable Energy Resources on Standard Test Networks through DIgSILENT’s Programming Language.- Modelling of automatic generation control in power systems.- Gas Turbine Modelling for Power System Dynamic Simulation Studies.- Implementation of Simplified Models of DFG-Based Wind Turbines for RMS-Type Simulation in DIgSILENT Power Factory.- Parameterized modal analysis using DIgSILENT Programming Language.- Probabilistic Approach for Risk Evaluation of Power System Oscillatory Stability.- Mean-Variance Mapping Optimization Algorithm for Power System Applications in DIgSILENT Power Factory.- Application and Requirement of DIgSILENT PowerFactory to Matlab/Simulink Interface.- Advanced applications of DPL language: Simulation automation and management of results.- Interfacing PowerFactory: co-simulation, real-time simulation and controller hardware-in-the-loop applications.- PowerFactory as a software stand-in for Hardware-In-Loop Testing.- Programming of simplified models of Flexible Alternating Current Transmission System (FACTS) devices using DIgSILENT Simulation Language.- Active and Reactive Power Control of Wind Farm based on Integrated Platform of PowerFactory and Matlab.- Implementation of Simplified Models of Local Controller for Muti-terminal HVDC Systems in DIgSILENT Power Factory.- Estimation of Equivalent Model for Clusters of Induction Generators based on PMU Measurements.

Read more less

Book Synopsis1 Einleitung.- 2 Grundlagen der Elektrotechnik.- 3 Bauelemente und Baugruppen des elektrischen Signalsteuerteils.- 4 Elektrisch betätigte Wegeventile.- 5 Entwicklung einer elektropneumatischen Steuerungen.- 6 Dokumentation einer elektropneumatischen Steuerung.- 7 Sicherheitsmaßnahmen bei elektropneumatischen Steuerungen.- 8 Relaissteuerungen.- 9 Aufbau moderner elektropneumatischer Steuerungen.- Stichwortverzeichnis.- Normen.Table of Contents1 Einleitung.- 2 Grundlagen der Elektrotechnik.- 3 Bauelemente und Baugruppen des elektrischen Signalsteuerteils.- 4 Elektrisch betätigte Wegeventile.- 5 Entwicklung einer elektropneumatischen Steuerungen.- 6 Dokumentation einer elektropneumatischen Steuerung.- 7 Sicherheitsmaßnahmen bei elektropneumatischen Steuerungen.- 8 Relaissteuerungen.- 9 Aufbau moderner elektropneumatischer Steuerungen.- Stichwortverzeichnis.- Normen.

Read more less

Book SynopsisDiese bislang einzige einfuhrende Fachbuch in deutscher Sprache behandelt die Grundlagen zur Entwicklung von Flugtriebwerkssystemen, zur Ermittlung ihrer Leistungscharakteristiken sowie weitergehende Betrachtungen uber das Funktionsverhalten und uber die Berechnung und Ausfuhrung einzelner Triebwerkskomponenten. Die Darstellung ermoglicht dem Leser - ohne Beschaftigung mit Detailfragen - einen Gesamtuberblick uber die Grundlagen der Flugtriebwerkstechnik. Die zweite Auflage wurde uberarbeitet und aktualisiert.Table of ContentsI. Triebwerkssysteme.- 1 Einführung.- 1.1 Luftraum.- 1.2 Triebwerksanforderungen.- 1.3 Triebwerksarten.- 2 Kolbenmotor.- 2.1 Saugmotor.- 2.2 Motor mit mechanischer Aufladung.- 2.3 Motor mit Abgasturboaufladung.- 3 Grundlagen der Gasturbinentriebwerke.- 3.1 Thermogasdynamik.- 3.2 Kreisprozesse.- 3.2.1 Idealprozesse.- 3.2.2 Realprozeß.- 4 Turbinen-Luftstrahltriebwerke.- 4.1 Kenngrößen.- 4.2 Vorauslegung.- 4.3 Kennfelder der Strömungsmaschinen.- 4.3.1 Verdichterkennfeld.- 4.3.2 Turbinenkennfeld.- 4.4 Triebwerkskennfelder.- 5 Propeller-Turbinen-Luftstrahltriebwerke.- 5.1 Propeller.- 5.2 Leistungsaufteilung.- 6 Zweistrom-Turbinen-Luftstrahltriebwerke.- 6.1 Ausführungen.- 6.2 Leistungsaufteilung.- 6.3 Kennfeldberechnung.- 7 Maßnahmen zur Schubverstärkung.- 7.1 Wassereinspritzung.- 7.2 Nachverbrennung.- 8 Triebwerke für den Senkrechtstart.- 8.1 Hub-Marsch-Triebwerke.- 8.2 Hubtriebwerke.- 9 Staustrahltriebwerke.- 9.1 Kreisprozeß.- 9.2 Triebwerkskennfelder.- 10 Raketentriebwerke.- 10.1 Kenngrößen.- 10.2 Antriebsbedarf.- 10.3 Flüssigkeitsraketen.- 10.4 Feststoffraketen.- 10.5 Hybridraketen.- II. Triebwerkskomponenten.- 11 Triebwerkseinläufe.- 11.1 Berechnungsgrundlagen.- 11.1.1 Diffusor.- 11.1.2 Verdichtungsstöße.- 11.2 Ausführungen.- 11.2.1 Unterschalleinlauf.- 11.2.2 Überschalleinlauf.- 12 Strömungsmaschinen.- 12.1 Berechnungsgrundlagen.- 12.1.1 Verdichter.- 12.1.2 Turbinen.- 12.2 Ausführungen.- 13 Brennkammern.- 13.1 Berechnungsgrundlagen.- 13.1.1 Thermochemie.- 13.1.2 Thermogasdynamik.- 13.2 Ausführungen.- 14 Schubdüsen.- 14.1 Berechnungsgrundlagen.- 14.2 Ausführungen.- Literaturverzeiehnis.

Read more less

Book SynopsisUbungs- und Prufungsaufgaben zu den Themen: Krafte zwischen Leitern, Elektronenbewegung im Magnetfeld, Anwendung des Induktionsgesetzes auf homogene und inhomogene Felder, Induktionswirkungen auf Netze, Energie im Magnetfeld, Druck auf Grenzflachen, magnetische Kreise, Induktivitat und Gegeninduktivitat, Betriebsverhalten von Gleichstrommaschinen. Die Gliederung der Aufgaben orientiert sich an Grundlagen der Elektrotechnik II von G. Bosse. Dieser Band ist aber auch unabhangig davon als Ubungsbuch zur Wiederholung und Prufungsvorbereitung geeignet. Jeder Aufgabe ist ein ausfuhrlicher Losungsweg nachgestellt, der auch erlauternden Text enthalt.Table of Contents5. Das Statische Magnetfeld.- a. Die Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter.- b. Das Durchflutungsgesetz.- c. Der magnetische Fluß.- d. Bewegung eines Ladungsträgers im Magnetfeld.- 6. Zeitlich Veränderliche Magnetfelder die Energie im Magnetfeld.- a. Anwendung des Induktionsgesetzes auf homogene Felder.- b. Anwendung des Induktionsgesetzes auf inhomogene Felder.- c. Netze im Magnetfeld.- d. Die magnetische Flußdichte und die magnetische Erregung an Grenzflächen; der Druck auf Grenzflächen.- e. Der magnetische Kreis.- f. Induktivität, Gegeninduktivität.- 7. Anwendungen des Induktionsgesetzes.- a. Der verlustfreie Übertrager.- b. Der Gleichstrom-Nebenschlußgenerator.- c. Die Gleichstrom-Reihenschlußmaschine.

Read more less

Book SynopsisUbersichtliche Systematik und Konzentration auf wesentliche Sachverhalte, sind die hervorragenden Vorzuge dieses Buches, das sich auch als ausgezeichnetes Repetitorium eignet. Uber das reine Prufungswissen hinaus werden Zusammenhange zu anderen Fachgebieten, beispielsweise Fragen der mathematischen Physik aufgezeigt. Numerische Methoden zur Losung feldtheoretischer Fragestellungen werden in ihrer grundsatzlichen Vorgehensweise verstandlich erlautert und in ihrer Leistungsfahigkeit verglichen.Table of Contents1 Elementare Begriffe elektrischer und magnetischer Felder.- 1.1 Feldstärke, Fluß und Flußdichte von Vektorfeldern.- 1.1.1 Elektrisches Vektorfeld E.- 1.1.2 Magnetisches Feld H.- 1.1.3 Strömungsfeld J.- 1.2 Materialgleichungen — Grenzflächenbedingungen.- 2 Arten von Vektorfeldern.- 2.1 Elektrische Quellenfelder.- 2.2 Elektrische und magnetische Wirbelfelder.- 2.3 Allgemeine Vektorfelder.- 3 Feldtheorie-Gleichungen.- 3.1 Maxwellsche Gleichungen in Integralform.- 3.1.1 Induktionsgesetz in Integralform (Faradaysches Gesetz) Wirbelstärke elektrischer Wirbelfelder.- 3.1.2 Durchflutungsgesetz in Integralform (Ampèresches Gesetz) Wirbelstärke magnetischer Wirbelfelder.- 3.1.3 Gaußsches Gesetz des elektrischen Felds Quellenstärke elektrischer Felder.- 3.1.4 Gaußsches Gesetz des magnetischen Felds Quellenstärke magnetischer Felder.- 3.2 Kontinuitätsgesetz in Integralform Quellenstärke elektrischer Strömung.- 3.3 Maxwellsche Gleichungen in Differentialform.- 3.3.1 Induktionsgesetz in Differentialform Wirbeldichte elektrischer Wirbelfelder.- 3.3.2 Durchflutungsgesetz in Differentialform Wirbeldichte magnetischer Wirbelfelder.- 3.3.3 Divergenz des elektrischen Felds Quellendichte elektrischer Felder.- 3.3.4 Divergenz des magnetischen Felds Quellendichte magnetischer Felder.- 3.4 Kontinuitätsgesetz in Differentialform Quellendichte elektrischer Strömung.- 3.5 Analyse von Vektorfeldern bezüglich ihrer Wirbel- und Quellennatur.- 3.6 Die Maxwellschen Gleichungen in komplexer Schreibweise.- 3.7 Integralsätze von Stokes und Gauß.- 3.8 Netzwerkmodell des Induktionsvorgangs.- 4 Potentialfunktion, Gradient, Potentialgleichung.- 4.1 Potentialfunktion und Potential eines elektrostatischen Felds.- 4.2 Ermittlung der Potentialfunktion ausgewählter Ladungsverteilungen.- 4.2.1 Potentialfunktion einer Punktladung außerhalb des Ursprungs.- 4.2.2 Potentialfunktion einer Linienladung.- 4.2.3 Potentialfunktion einer allgemeinen Ladungskonfiguration.- 4.3 Gradient eines Potentialfelds.- 4.4 Potentialgleichungen.- 4.4.1 Potentialgleichungen für raumladungsfreie Felder.- 4.4.2 Potentialgleichung für raumladungsbehaftete Felder.- 4.4.3 Integraloperator ?-1.- 4.5 Elektrisches Vektorpotential.- 4.6 Vektorpotential des Strömungsfelds.- 5 Potential und Potentialfunktion magnetischer Felder.- 5.1 Magnetisches Skalarpotential.- 5.2 Potentialgleichung des magnetischen Skalarpotentials.- 5.3 Magnetisches Vektorpotential.- 5.4 Potentialgleichung des magnetischen Vektorpotentials.- 6 Einteilung elektrischer und magnetischer Felder.- 6.1 Stationäre Felder.- 6.1.1 Elektrostatische Felder.- 6.1.2 Magnetostatische Felder.- 6.1.3 Statisches Strömungsfeld (Gleichstrom-Strömungsfeld).- 6.2 Quasistationäre Felder.- 6.2.1 Quasistatische elektrische Felder.- 6.2.2 Quasistatische magnetische Felder.- 6.2.3 Quasistatische Strömungsfelder.- 6.2.4 Strömungsfelder mit Stromverdrängung.- 6.3 Nichtstationäre Felder — Elektromagnetische Wellen.- 6.3.1 Wellengleichung.- 6.3.2 Retardierte Potentiale.- 6.3.3 Hertzsche Potentiale.- 6.3.4 Energiedichte elektrischer und magnetischer Felder Energieflußdichte elektromagnetischer Wellen.- 7 Integraloperatoren div-1, rot-1, grad-1.- 7.1 Integraloperator div-1.- 7.2 Integraloperator rot-1.- 7.3 Integraloperator grad-1.- 7.4 Berechnung eines allgemeinen Vektorfelds E(r).- 8 Spannungs- und Stromgleichungen langer Leitungen.- 9 Typische Differentialgleichungen der Elektrodynamik bzw. der mathematischen Physik.- 9.1 Verallgemeinerte Telegraphengleichung.- 9.2 Telegraphengleichung mit a,b>0; c=0.- 9.3 Telegraphengleichung mit a>0; b=0; c=0.- 9.4 Telegraphengleichung mit b>0; a=0; c=0.- 9.5 Helmholtz-Gleichung.- 9.6 Schrödinger-Gleichung.- 9.7 Lorentz-Invarianz der Maxwellschen Gleichungen.- 10 Numerische Feldberechnung.- 10.1 Finite-Elemente-Methode.- 10.2 Differenzenverfahren.- 10.3 Ersatzladungsverfahren.- 10.4 Boundary-Element-Methode.- 10.5 Momenten-Methode.- 10.6 Monte-Carlo-Methode.- 10.7 Allgem. Bemerkungen zur numerischen Feldberechnung.- A1 Einheiten der verwendeten Größen.- A2 Skalar- und Vektorintegrale.- A3 Vektoroperationen in speziellen Koordinatensystemen.- A5 Komplexe Darstellung sinusförmiger Größen.- A6 Lorentz-Eichung und Coulomb-Eichung.- A6.1 Stromdichten einer Dipolantenne im nichtstationären Fall.- A6.2 Wellengleichung des magnetischen Vektorpotentials in der Coulomb-Eichung.- A6.3 Abschließende Bemerkungen.- Aufgabenteil.- 1 Elementare Begriffe elektrischer und magnetischer Felder.- 1.1 Skalarfelder.- 1.2 Vektorfelder.- 1.3 Fluß als Oberbegriff.- 1.4 Geschichtete Dielektrika.- 2 Arten von Vektorfeldern.- 2.1 Gradienten-, Quellen- und Wirbelfelder.- 3 Feldtheorie-Gleichungen.- 3.1 Induktionsgesetz.- 3.2 Induktionsspannung.- 3.3 Wirbelfelder.- 3.4 Durchflutungsgesetz; Induktivität.- 3.5 Durchflutungsgesetz; Feldstärkeverlauf.- 3.6 Magnetische Umlaufspannung.- 3.7 Magnetischer Fluß.- 3.8 Magnetischer Kreis.- 3.9 Satz vom Hüllenfluß: Kapazität.- 3.10 Satz vom Hüllenfluß: Feldstärke und Potential.- 3.11 Induktionsgesetz in Differentialform.- 3.12 Integral- und Differentialform des Gaußschen Satzes.- 3.13 Wirbeldichte des magnetischen Feldes.- 3.14 Integralsatz von Gauß.- 4 Gradient, Potential, Potentialfunktion.- 4.1 Potentialverteilung im Dielektrikum einer Koaxialleitung.- 4.2 Elektrisches Potential und elektrische Feldstärke.- 5 Potential und Potentialfunktion magnetostatischer Felder.- 5.1 Magnetfeld eines gleichstromdurchflossenen Leiters.- 5.2 Magnetfeld einer Zweidrahtleitung.- 5.3 Feldgrößen einer Koaxialleitung.- 6 Berechnung von Feldern aus ihren Quellen- und Wirbeldichten.- 6.1 Quellenfeld.- 6.2 Wirbelfeld.- 7 Einteilung elektrischer und magnetischer Felder.- 7.1 Stationäre Felder: Gleichstromfeld.- 7.2 Quasistationäre Felder: Stromverdrängung.- 7.3 Stromverdrängung im Rundleiter.- 7.4 Die schirmende Wirkung von Wirbelströmen.- 7.5 Elektromagnetische Wellenfelder.- 7.6 Helmholtz-Gleichung.

Read more less

Book SynopsisFür die Probleme des planenden Ingenieurs werden die Elemente zur Lösung seiner Aufgaben genannt und in Aufbau und Funktion beschrieben. Es gibt einen Überblick über die wichtigen Grundlagen und Bauelemente und deren Eigenschaften, aus denen komplexe Systeme der Meßtechnik aufgebaut werden. Ein umfassendes Abkürzungsverzeichnis der Automatisierungstechnik rundet das Werk ab. Zum Leserkreis gehören Ingenieure aus Industrie, Planung, Entwicklung und Forschung sowie Hochschullehrer und Studenten.Table of ContentsA Begriffe, Benennungen, Definitionen.- Begriffe, Definitionen.- 1.1 Aufgabe der Automatisierung.- 1.2 Methoden der Automatisierung.- 1.3 Information, Signal.- 1.4 Signalarten.- 1.4.1 Amplitudenanaloge Signale.- 1.4.2 Frequenzanaloge Signale.- 1.4.3 Digitale Signale.- 1.4.4 Zyklisch-absolute Signale.- 1.4.5 Einheitssignale.- 1.5 Hilfsenergie.- Grundlagen der Systembeschreibung.- 2.1 Glieder in Steuerungen und Regelungen — Darstellung im Blockschaltbild.- 2.2 Kennfunktion und Kenngrößen von Gliedern.- 2.3 Untersuchung und Beschreibung von Systemen.- 2.3.1 Experimentelle Untersuchung.- 2.3.2 Mathematische Beschreibung.- Umgebungsbedingungen.- 3.1 Gehäusesysteme.- 3.1.1 Aufgabe und Arten.- 3.1.2 Konstruktionsmäßiger Aufbau.- 3.2 Einbauorte.- 3.3 Schutzarten.- 3.3.1 Einteilung und Einsatzbereiche.- 3.3.2 Fremdkörperschutz.- 3.3.3 Explosionsschutz.- 3.4 Elektromagnetische Verträglichkeit.- B Meßumformer, Sensoren.- Kraft, Masse, Drehmoment.- 1.1 Kraftmessung.- 1.1.1 Kompensationsverfahren.- 1.1.2 Federwaagenkonzept.- 1.1.3 Resonante Kraftsensoren.- 1.1.4 Mehrkomponenten-Kraftaufnehmer.- 1.2 Massenbestimmung.- 1.3 Messung des Drehmoments.- Druck, Druckdifferenz.- 2.1 Aufgabe der Druckmeßtechnik und Druckarten.- 2.1.1 Zu den Ausführungen über Druckmeßeinrichtungen.- 2.1.2 Aufgabe und Druckarten [DIN 23412].- 2.1.3 Aufbau von Druckmeßeinrichtungen.- 2.1.4 Verfahren der Druckmessung.- 2.2 Druck- und Differenzdruckmeßeinrichtungen.- 2.2.1 Meßeinrichtungen auf der Grundlage mechanischer Prinzipe der Druckwandlung.- 2.2.2 Meßeinrichtungen auf der Grundlage elektrischer Prinzipe der Druckwandlung.- 2.2.3 Druckwandlung auf der Grundlage mechanisch-pneumatischer Prinzipe.- 2.2.4 Intelligente Druckmeßeinrichtungen und Meßsignalverarbeitung.- 2.2.5 Meßanordnungen zur Druckmessung.- 2.2.6 Meßanordnungen zur Füllstandmessung.- Beschleunigung.- 3.1 Einleitung.- 3.2 Messung translatorischer Beschleunigung.- 3.2.1 Beschleunigungsaufnehmer nach dem Ausschlagverfahren (Open-loop-Aufnehmer).- 3.2.2 Beschleunigungsaufnehmer nach dem Kompensationsverfahren (Closed-loop-Aufnehmer).- 3.2.3 Daten typischer Beschleunigungsaufnehmer.- 3.3 Aufnehmer für rotatorische Beschleunigungen.- 3.3.1 Mechanische Kreisel — Drallsatz.- 3.3.2 Optische Kreisel — Sagnac-Effekt.- 3.3.3 Ozillierende Kreisel — Coriolis-Effekt.- 3.3.4 Magnetohydrodynamischer Kreisel.- 3.3.5 Daten typischer Drehratenaufnehmer.- 3.4 Integralinvariante.- Winkelgeschwindigkeits- und Geschwindigkeitsmessung.- 4.1 Einleitung.- 4.2 Sensor-Parameter.- 4.2.1 Linearität.- 4.2.2 Symmetrie.- 4.3 Winkelgeschwindigkeitsmessung.- 4.3.1 Gleichstromtachogeneratoren.- 4.3.2 Wechselstromtachogeneratoren.- 4.3.3 Stroboskop.- 4.3.4 Schlupfspule.- 4.3.5 Digitale Winkelgeschwindigkeitsmessung.- 4.4 Geschwindigkeitsmessung.- 4.4.1 Dopplerverfahren.- 4.4.2 Laufzeitkorrelationsverfahren.- Längen-/Winkelmessung.- 5.1 Analoge Verfahren.- 5.1.1 Amplituden-analoge Weg-/Winkelmessung.- 5.1.2 Laufzeitverfahren.- 5.2 Digitale geometrische Meßverfahren.- 5.2.1 Dingliche Maßstäbe.- 5.2.2 Interferometer.- 5.3 Dehnungsmessung.- 5.3.1 Dehnungsmeßstreifen (DMS).- 5.3.2 Faseroptische Dehnungssensoren.- 5.3.3 Resonante Dehnungssensoren.- 5.4 Dickenmessung.- 5.4.1 Bestimmung der totalen Dicke.- 5.4.2 Messung von Oberflächenschichten.- 5.5 Füllstandsmessung.- 5.5.1 Echte Bestimmung der Füllmenge.- 5.5.2 Füllstand.- Temperatur.- 6.1 Einleitung.- 6.2 Temperaturmeßgeräte mit elektrischem Ausgangssignal.- 6.2.1 Sensoren.- 6.2.2 Analoge Temperaturmeßverfahren.- 6.2.3 Digitale Temperaturmeßverfahren.- 6.3 Temperaturmeßgeräte mit mechanischem Ausgangssignal.- 6.3.1 Flüssigkeits-Glasthermometer.- 6.3.2 Zeigerthermometer.- 6.4 Temperaturmeßgeräte mit optischem Ausgangssignal.- 6.5 Besondere Temperatursensoren und Meßverfahren.- 6.5.1 Rauschthermometer.- 6.5.2 Akustische Thermometer.- Durchfluß.- 7.1 Einleitung.- 7.2 Aufnehmer für Volumina.- 7.2.1 Unmittelbare Aufnehmer.- 7.2.2 Mittelbare Aufnehmer.- 7.2.3 Anpassungsschaltungen für Aufnehmer für Volumina.- 7.3 Aufnehmer für den Durchfluß.- 7.3.1 Volumendurchfluß.- 7.3.2 Massendurchfiuß.- 7.3.3 Anpassungsschaltungen für Druckaufnehmer.- 7.3.4 Anpassungsschaltungen für Laser-Doppler-Velozimeter.- 7.3.5 Anpassungsschaltungen für Schwebekörper-Aufnehmer.- 7.3.6 Anpassungsschaltungen für thermische Durchflußmesser.- 7.4 Signalverarbeitung.- 7.5 Elektromagnetische Verträglichkeit der Meßeinrichtungen (EMV).- pH-Wert, Redoxspannung, Leitfähigkeit.- 8.1 pH-Wert.- 8.1.1 Defintion.- 8.1.2 Bedeutung.- 8.1.3 Einheit.- 8.1.4 Grundlagen.- 8.1.5 Meßprinzip.- 8.1.6 Sensoren.- 8.1.7 Temperatureinfluß.- 8.1.8 Übertragungsfunktion.- 8.1.9 Meßwertumformer.- 8.1.10 Justieren.- 8.1.11 Standards.- 8.1.12 Meßunsicherheit.- 8.2 Redoxspannung.- 8.2.1 Defintion.- 8.2.2 Bedeutung.- 8.2.3 Einheit.- 8.2.4 Grundlagen.- 8.2.5 Meßprinzip.- 8.2.6 Sensoren.- 8.2.7 Temperatureinfluß.- 8.2.8 Übertragungsfunktion.- 8.2.9 Meßwertumformer.- 8.2.10 Justieren.- 8.2.11 Standards.- 8.2.12 Meßunsicherheit.- 8.2.13 rh-wert.- 8.3 Leitfähigkeit.- 8.3.1 Defintion.- 8.3.2 Bedeutung.- 8.3.3 Einheit.- 8.3.4 Grundlagen.- 8.3.5 Meßprinzip.- 8.3.6 Sensoren.- 8.3.7 Temperatureinfluß.- 8.3.8 Übertragungsfunktion.- 8.3.9 Meßwertumformer.- 8.3.10 Justieren.- 8.3.11 Standards.- 8.3.12 Meßunsicherheit.- Gasfeuchte.- 9.1 Begriffe, Definitionen, Umrechnungen.- 9.1.1 Allgemeines.- 9.1.2 Definitionen und Bedeutung der Kenngrößen.- 9.2 Allgemeines zur Feuchtemessung.- 9.3 Verfahren der Gasfeuchtemessung.- 9.3.1 Tauspiegel-Hygrometer.- 9.3.2 Psychrometer.- 9.3.3 Haar- bzw. Faserhygrometer.- 9.3.4 Kapazitive Feuchtesensoren.- 9.3.5 LiCl-Sensoren.- 9.3.6 Aluminiumoxid-Sensoren.- 9.3.7 Sonstige Verfahren.- Gasanalyse.- 10.1 Einleitung.- 10.2 Fotometrische Verfahren.- 10.3 Paramagnetische Sauerstoffmessung.- 10.4 Wärmeleitfähigkeitsanalysator.- 10.5 Flammenionisationsdetektor FID.- 10.6 Chemosensoren.- 10.7 Gaschromatographie GC.- 10.8 Analysensysteme (Anwendungen).- Abkürzungsverzeichnis.

Read more less

Book SynopsisThis successful textbook emphasizes the unified nature of all the disciplines of Fluid Mechanics as they emerge from the general principles of continuum mechanics. The different branches of Fluid Mechanics, always originating from simplifying assumptions, are developed according to the basic rule: from the general to the specific. The first part of the book contains a concise but readable introduction into kinematics and the formulation of the laws of mechanics and thermodynamics. The second part consists of the methodical application of these principles to technology. In addition, sections about thin-film flow and flow through porous media are included.Table of ContentsThe Concept of the Continuum and Kinematics.- Fundamental Laws of Continuum Mechanics.- Constitutive Relations for Fluids.- Equations of Motion for Particular Fluids.- Hydrostatics..- Laminar Unidirectional Flows.- Fundamentals of Turbulent Flow.- Hydrodynamic Lubrication.- Stream Filament Theory.- Potential Flows.- Supersonic Flow.- Boundary Layer Theory.- Creeping Flows.

Read more less

Book SynopsisSemiconductor power devices are the heart of power electronics. They determine the performance of power converters and allow topologies with high efficiency. Semiconductor properties, pn-junctions and the physical phenomena for understanding power devices are discussed in depth. Working principles of state-of-the-art power diodes, thyristors, MOSFETs and IGBTs are explained in detail, as well as key aspects of semiconductor device production technology. In practice, not only the semiconductor, but also the thermal and mechanical properties of packaging and interconnection technologies are essential to predict device behavior in circuits. Wear and aging mechanisms are identified and reliability analyses principles are developed. Unique information on destructive mechanisms, including typical failure pictures, allows assessment of the ruggedness of power devices. Also parasitic effects, such as device induced electromagnetic interference problems, are addressed. The book concludes with modern power electronic system integration techniques and trends.Trade ReviewAus den Rezensionen:“... Das Buch ist eine erweiterte, aktualisierte englische Version des deutschen Buchs der Autoren. Es präsentiert Leistungshalbleiter auf umfassender Weise ... Das Buch prasentiert auch diverse Störungen und Schwingungen, die durch Schaltvorgänge bei Leistungskomponenten verursacht werden. ... Die Lektüre schafft es, fundierte Theorie praxisnah und verständlich zu vermitteln. Ein gründliches, ausgewogenes Buch, das sowohl Energietechnik-Studierenden als auch Leistungselektronik-Entwicklungsingenieuren eine Fülle an wertvollen Informationen und Einsichten bietet.“ (in: Bulletin SEV/VSE, 7/October/2011, Issue 10, S. 68)Table of ContentsPower Semiconductor Devices – Key Components for Efficient Electrical Energy Conversion Systems.- Semiconductor Properties.- pn - Junctions.- Short introduction to power device technology.- pin-Diodes.- Schottky Diodes.- Bipolar Transistors.- Thyristors.- MOS Transistors.- IGBTs.- Packaging and Reliability of Power Devices.- Destructive Mechanisms in Power Devices.- Power Device Induced Oscillations and Electromagnetic Disturbances.- Power Electronic Systems.- Appendix.- Index.

Read more less

Book SynopsisTo learn to program is to be initiated into an entirely new way of thinking about engineering, mathematics, and the world in general. Computation is integral to all modern engineering disciplines, so the better you are at programming, the better you will be in your chosen field.The author departs radically from the typical presentation by teaching concepts and techniques in a rigorous manner rather than listing how to use libraries and functions. He presents pointers in the very first chapter as part of the development of a computational model that facilitates an ab initio presentation of subjects such as function calls, call-by-reference, arrays, the stack, and the heap. The model also allows students to practice the essential skill of memory manipulation throughout the entire course rather than just at the end. As a result, this textbook goes further than is typical for a one-semester course -- abstract data types and linked lists, for example, are covered in depth. The computational model will also serve students in their adventures with programming beyond the course: instead of falling back on rules, they can think through the model to decide how a new programming concept fits with what they already know.The book is appropriate for undergraduate students of engineering and computer science, and graduate students of other disciplines. It contains many exercises integrated into the main text, and the author has made the source code available online.Trade Review"This book builds a well-defined computation model that allows concepts that are important in technical and scientific applications -- like pointers, arrays and recursion -- to be gradually and rigorously introduced. The languages covered by the book, C and MATLAB, are highly relevant to engineering applications.Clarity of exposition, numerous well-chosen examples, pedagogical savvy, and logical sequencing of the topics all help the reader's progress through the chapters and make for an enjoyable learning experience. This book prepares one well to deal with advanced programming language constructs and the design of large, complex applications by promoting mastery of the fundamentals, by covering important practical aspects of a programmer's activity, and by instilling good design and implementation habits. It is therefore ideally suited for self-study or as a textbook in an introductory college-level programming course for engineers and similarly technically-minded students."Fabio Somenzi (University of Colorado at Boulder)Table of ContentsChap. 1, Memory: The Stack.- Chap. 2, Control.- Chap. 3, Arrays and Strings.- Chap. 4, Debugging.- Chap. 5, I/O.- Chap. 6, Memory: The Heap.- Chap. 7, Abstract Data Types.- Chap. 8, Linked Lists.- Chap. 9, Introduction to Matlab.- Chap. 10, Exploring ODEs with Matlab.- Chap. 11, Exploring Time and Frequency Domains with Matlab.- Chap. 12, Index.

Read more less

Book SynopsisDieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.Table of Contentsl. Telegraphie und Telephonie auf Leitungen.- a) Die elektrischen Vorgänge in Fernmeldekreisen.- b) Telegraphentechnik.- c) Fernsprechtechnik.- 2. Drahtlose Telegraphie und Telephonie.- a) Der physikalische Vorgang bei der drahtlosen Zeichenübertragung.- b) Sendesysteme.- c) Steuerung der Sender.- d) Die Empfänger.- e) Die Antennen und die Richtungstelegraphie.- f) Die Ausbreitungsvorgänge und ihre Störungen.- g) Telegraphierleistungen.- 3. Röntgentechnik.- a) Aufgaben der Röntgentechnik.- b) Apparate zur Erzeugung von Röntgenstrahlen.- c) Messungen an Röntgenstrahlen.- d) Hilfsgeräte der Röntgentechnik.- e) Schutzeinrichtungen.- 4. Elektromedizin.- a) Der menschliche Körper in elektrischer Beziehung.- b) Die unmittelbare Anwendung der Elektrizität in der Medizin.- c) Die mittelbare Anwendung der Elektrizität in der Medizin.- 5. Transformatoren.- 6. Elektrische Maschinen.- I. Gleichstrommaschinen.- a) Gleichstromgeneratoren.- b) Gleichstrommotoren.- II. Wechselstrommaschinen.- a) Wechselstromgeneratoren.- b) Wechselstrommotoren.- 7. Technische Quecksilberdampf-Gleichrichter.- a) Theorie der Gleichrichter.- b) Die Konstruktion der Quecksilberdampf-Gleichrichter.- c) Gleichrichteranlagen.- 8. Hochspannungstechnik.- a) Elektrische Festigkeit.- b) Kapazitätswirkungen.- c) Corona.- d) Schalter.- 9. Überströme und Überspannungen.- a) Magnetische Ausgleichs Vorgänge in elektrischen Maschinen.- b) Wirkung der Kurzschlußströme.- c) Überstromschutz.- d) Stationäre Überspannungen mit der Netzfrequenz.- e) Freie Schwingungen von niederer Frequenz.- f) Hochfrequente Schwingungen an Leitungen.

Read more less

Book SynopsisElectrical drives play an important role as electromechanical energy convert­ ers in transportation, material handling and most production processes. The ease of controlling electrical drives is an important aspect for meeting the in­ creasing demands by the user with respect to flexibility and precision, caused by technological progress in industry as well as the need for energy conser­ vation. At the same time, the control of electrical drives has provided strong incentives to control engineering in general, leading to the development of new control structures and their introduction to other areas of control. This is due to the stringent operating conditions and widely varying specifications - a drive may alternately require control of torque, acceleration, speed or position - and the fact that most electric drives have - in contrast to chem­ ical or thermal processes - well defined structures and consistent dynamic characteristics. During the last years the field of controlled electrical drives has undergone rapid expansion due mainly to the advances of semiconductors in the form of power electronics as well as analogue and digital signal electronics, eventu­ ally culminating in microelectronics and microprocessors. The introduction of electronically switched solid-state power converters has renewed the search for adjustable speed AC motor drives, not subject to the limitations of the mechanical commutator of DC drives which dominated the field for a century.Table of Contents1. Elementary Principles of Mechanics.- 1.1 Newtons Law.- 1.2 Moment of Inertia.- 1.3 Effect of Gearing.- 1.4 Power and Energy.- 1.5 Experimental Determination of Inertia.- 2. Dynamics of a Mechanical Drive.- 2.1 Equations Describing the Motion of a Drive with Lumped Inertia.- 2.2 Two Axes Drive in Polar Coordinates.- 2.3 Steady State Characteristics of Motors and Loads.- 2.4 Stable and Unstable Operating Points.- 3. Integration of the Simplified Equation of Motion.- 3.1 Solution of the Linearised Equation.- 3.1.1 Start of a Motor with Shunt-type Characteristic at No-load.- 3.1.2 Starting the Motor with a Load Torque Proportional to Speed.- 3.1.3 Loading Transient of the Motor Initially Running at No-load Speed.- 3.1.4 Starting of a DC Motor by Sequentially Short-circuiting Starting Resistors.- 3.2 Analytical Solution of Nonlinear Differential Equation.- 3.3 Numerical and Graphical Integration.- 4. Thermal Effects in Electrical Machines.- 4.1 Power Losses and Temperature Restrictions.- 4.2 Heating of a Homogeneous Body.- 4.3 Different Modes of Operation.- 4.3.1 Continuous Duty.- 4.3.2 Short Time Intermittent Duty.- 4.3.3 Periodic intermittent duty.- 5. Separately Excited DC Machine.- 5.1 Introduction.- 5.2 Mathematical Model of the DC Machine.- 5.3 Steady State Characteristics with Armature and Field Control.- 5.3.1 Armature Control.- 5.3.2 Field Control.- 5.3.3 Combined Armature and Field Control.- 5.4 Dynamic Behaviour of DC Motor with Constant Flux.- 6. DC Motor with Series Field Winding.- 6.1 Block Diagram of a Series-wound Motor.- 6.2 Steady State Characteristics.- 7. Control of a Separately Excited DC Machine.- 7.1 Introduction.- 7.2 Cascade Control of DC Motor in the Armature Control Region.- 7.3 Cascade Control of DC Motor in the Field-weakening Region.- 7.4 Supplying a DC Motor from a Rotating Generator.- 8. Static Converter as a Power Actuator for DC Drives.- 8.1 Electronic Switching Devices.- 8.2 Line-commutated Converter in Single-phase Bridge Connection.- 8.3 Line-commutated Converter in Three-phase Bridge Connection.- 8.4 Line-commutated Converters with Reduced Reactive Power.- 8.5 Control Loop Containing an Electronic Power Converter.- 9. Control of Converter-supplied DC Drives.- 9.1 DC Drive with Line-commutated Converter.- 9.2 DC Drives with Force-commutated Converters.- 10. Symmetrical Three-Phase AC Machines.- 10.1 Mathematical Model of a General AC Machine.- 10.2 Induction Motor with Sinusoidal Symmetrical Voltages in Steady State.- 10.2.1 Stator Current, Current Locus.- 10.2.2 Steady State Torque, Efficiency.- 10.2.3 Comparison with Practical Motor Designs.- 10.2.4 Starting of the Induction Motor.- 10.3 Induction Motor with Impressed Voltages of Arbitrary Wave- forms.- 10.4 Induction Motor with Unsymmetrical Line Voltages in Steady State.- 10.4.1 Symmetrical Components.- 10.4.2 Single-phase Induction Motor.- 10.4.3 Single-phase Electric Brake for AC Crane-Drives.- 10.4.4 Unsymmetrical Starting Circuit for Induction Motor.- 11. Power Supplies for Adjustable Speed AC Drives.- 11.1 Pulse width modulated (PWM) Voltage Source Transistor Converter (IGBT).- 11.2 Voltage Source PWM Thyristor Converter.- 11.3 Current Source Thyristor Converters.- 11.4 Converter Without DC Link (Cycloconverter).- 12. Control of Induction Motor Drives.- 12.1 Control of Induction Motor Based on Steady State Machine Model.- 12.2 Rotor Flux Orientated Control of Current-fed Induction Motor.- 12.2.1 Principle of Field Orientation.- 12.2.2 Acquisition of Flux Signals.- 12.2.3 Effects of Residual Lag of the Current Control Loops.- 12.2.4 Digital Signal Processing.- 12.2.5 Experimental Results.- 12.2.6 Effects of a Detuned Flux Model.- 12.3 Control of Voltage-fed Induction Motor.- 12.4 Field Orientated Control of Induction Motor with a Current Source Converter.- 12.5 Control of an Induction Motor Without a Mechanical Sensor.- 12.5.1 Machine Model in Stator Flux Coordinates.- 12.5.2 Example of an “Encoderless Control”.- 12.5.3 Simulation and Experimental Results.- 12.6 Control of an Induction Motor Using a Combined Flux Model.- 13. Induction Motor Drive with Reduced Speed Range.- 13.1 Doubly-fed Induction Machine with Constant Stator Frequency and Field-orientated Rotor Current.- 13.2 Control of a Line-side Voltage Source Converter as a Reactive Power Compensator.- 13.3 Wound-Rotor Induction with Slip-Power Recovery.- 14. Variable Frequency Synchronous Motor Drives.- 14.1 Control of Synchronous Motors with PM Excitation.- 14.2 Synchronous Motor with Field- and Damper-Windings.- 14.3 Synchronous Motor with Load-commutated Inverter (LCI- Drive).- 15. Some Applications of Controlled Electrical Drives.- 15.1 Speed Controlled Drives.- 15.2 Lineax Position Control.- 15.3 Lineax Position Control with Moving Reference Point.- 15.4 Time-optimal Position Control with Fixed Reference Point.- 15.5 Time-optimal Position Control with Moving Reference Point.

Read more less

Book SynopsisDieses moderne Lehrbuch ist aus Vorlesungen und Übungen der Verfasser zur Theorie des elektromagnetischen Feldes (Elektromagnetik) und zur Höheren Mathematik hervorgegangen. Da die Technik vom Ingenieur immer umfassendere und tiefere mathematische und theoretische Kenntnisse verlangt, gehen die Autoren über den üblichen Vorlesungsstoff der Grundkurse hinaus und stellen insbesondere die Themen Variations- und Tensorrechnung voran. Es wird ein neuer -für den Ingenieur unüblicher Weg- gegangen, indem sie aus dem Prinzip der kleinsten Wirkung mittels der vorgenannten Rechnungen die Maxwellschen Gleichungen herleiten. Durch die Voranstellung von Relativitätsprinzip und dem Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit erhält der Leser einen einfachen Einstieg in relativistische Betrachtungen.Table of Contents1 Einleitung.- 2 Mathematik — Ausgewählte Gebiete.- 3 Wirkungsintegral und Maxwellsche Gleichungen.- 4 Tensoren der Elektromagnetik.

Read more less

Book SynopsisDieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.Table of ContentsI. Bauvorschriften..- § 1. Geltungsbereich.- A. Erklärungen..- § 2..- B. Allgemeine Schutzmaßnahmen..- § 3. Schutz gegen Berührung. Erdung..- § 4. Übertritt von Hochspannung.- § 5. Isolationszustand.- C. Maschinen, Transformatoren und Akkumulatoren..- § 6. Elektrische Maschinen.- § 7. Transformatoren.- § 8. Akkumulatoren.- D. Schalt- und Verteilungsanlagen..- § 9..- E. Apparate..- § 10. Ullgemeines.- §11. Schalter.- § 12. Anlasser und Widerstände.- § 13. Stekvorrichtungen.- § 14. Stromsicherungen (Schmelzsicherungen und Selbstschalter).- § 15. Andere Apparate.- F. Lampen und Zubehör...- § 16. Fassungen und Glühlampen.- § 17. Bogenlampen.- § 18. Beleuchtungskörper, Schnurpendel und Handleuchter.- G. Beschaffenheit und Verlegung der Leitungen..- § 19. Beschaffenheit isolierter Leitungen.- §20. Bemessung der Leitungen.- § 21. Allgemeines übex Leitungsverlegung.- §22. Freileitungen.- § 23. Installationen im Freien.- § 24. Leitungen in Gebäuden.- § 25. Isolier= und Befestigungskörper.- § 26. Rohre.- § 27. Kabel.- H. Behandlung verschiedener Räume..- § 28. Elektrische Betriebsräume.- § 29. Abgeschlossene elektrische Betriebsräume.- § 30. Betriebsstätten.- § 31. Feuchte, durchtränkte und ähnliche Räume.- § 32. Akkumulatorenräume.- J. Provisorische Einrichtungen, Prüffelder und Laboratorien..- § 33..- K. Vorschriften für die Strecke..- § 34. Fahrleitungen und am gleichen Tragmerk verlegte Speiseleitungen bis 1650 V.- § 35. Schienenrückleitungen.- L. Fahrzeuge..- § 36..- II. Betriebsvorschriften..- II. Betriebsvorschriften..- § 37. Zustand der Anlagen.- § 38. Warnungstafeln, Vorschriften und schematische Darstellungen.- § 39. Allgemeine Pflichten der im Betriebe Beschäftigten.- § 40. Bedienung elektrischer Anlagen.- § 41. Maßnahmen zur Herstellung und Sicherung des spannungsfreien Zustandes.- § 42. Maßnahmen bei Unterspannungsetzung der Anlage.- § 43. Arbeiten unter Spannung.- § 44. Arbeiten in der Nähe von Hochspannung führenden Teilen.- § 45. Zusatzbestimmungen für Akkumulatorenräume.- § 46. Zusatzbestimmungen für Arbeiten in explosionsgefährlichen, durchtränkten und ähnlichen Räumen..- § 47. Zusatzbestimmungen für Arbeiten an Kabeln.- §48. Zusatzbestimmungen für Arbeiten an Freileitungen.- § 49. Zusatzbestimmungen für Arbeiten an Fahr- und Speiseleitungen.- § 50. Zusatzbestimmungen für Arbeiten in Prüffeldern und Laboratorien.- III. Inkrafttreten dieser Vorschriften..- III. Inkrafttreten dieser Vorschriften..- § 51..

Read more less

Book SynopsisDas Werk gliedert sich in die Kapitel: Anwendungen in Elektrotechnik, Elektronik und Elektromechanik; Lagrange- und Hamiltonformalismus; Elemente höherer Ordnung und ihre Anwendung; Berechnung und Modellierungselektrischer bzw. elektromechanischer Systeme. Die Anwendungen sind auf Ingenieure abgestimmt. Es werden Kenntnisse vorausgesetzt, wie sie das Grundstudium an einer Technischen Universität oder Hochschule in Mathematik, Physik, Elektrotechnik und Elektronik anbietet.Table of Contents1 Einleitung.- 1.1 Wirkungsintegral, Euler-Lagrange-Gleichung und Hamilton-Funktion.- 1.2 Anwendungen aus Elektrotechnik-Elektronik und Elektromechanik.- 1.2.1 Die Gleichstromklingel als elektromechanisches System.- 1.2.1.1 Aufstellung der Fundamentalkreismatrix und der Fundamentalschnittmengenmatrix.- 1.2.1.2 Beschreibung des mechanischen Teils.- 1.2.1.3 Aufstellung des {L, D}-Modells.- 1.2.1.4 Aufstellung der Bewegungsgleichungen.- 1.2.2 Linearer Triodenverstärker im A-Betrieb.- 1.2.2.1 Lösung des Differentialgleichungssystems.- 1.2.3 Der Ferroresonanzstabilisator.- 1.2.3.1 Aufstellung der Bewegungsgleichungen.- 1.2.3.2 Resümee.- 1.2.4 Oszillatorschaltung mit OPV in Ladungsformulierung.- 1.2.5 Bewegungsgleichung einer MOSFET-Schaltung in Flußformulierung.- 1.2.5.1 Aufstellung der Bewegungsgleichung.- 1.2.6 Berechnung eines mikromechanischen Beschleunigungssensors.- 1.2.6.1 Aufstellung der Bewegungsgleichungen.- 1.2.6.2 Lösung des Differentialgleichungssystems.- 1.2.7 Wärmemengenformulierung der Grundschaltung mit Thermoelement.- 1.2.8 Dimension des elektrischen und magnetischen Impulses.- 2 Prinzipien in der Technik.- 2.1 Das Superpositionsprinzip.- 2.1.1 Zur Geschichte, Definition des Prinzips und Erscheinungsformen der Superposition.- 2.1.2 Linearität und Superpositionssatz.- 2.1.3 Vorteile der Anwendung des Superpositionsprinzips.- 2.2 Das Kompensationsprinzip.- 2.2.1 Erscheinungsformen der Kompensation und Definition des Prinzips.- 2.2.2 Nichtlinearität und Kompensationssätze.- 2.2.3 Kompensationsprinzip und Feldberechnung.- 2.3 Übersicht der Prinzipien.- 3 Grundlagen.- 3.1 Herleitung des Hamiltonschen Prinzips.- 3.2 Die Legendre-Transformation.- 3.3 Hamilton-Funktion und kanonische Gleichungen.- 3.4 Dissipationsfunktion und erweiterte Hamilton-Funktion.- 4 Zur Topologie von Netzwerken.- 4.1 Kirchhoffsche Graphen.- 4.2 Fundamentalmaschenmatrix und Fundamentalschnittmengenmatrix.- 4.3 Die Knoten-Zweig-Inzidenzmatrix.- 4.4 Grundzusammenhänge zwischen Spannungen und Strömen.- 5 Die dissipative Zustandsfunktion ? und die dissipativen Impulse.- 5.1 Legendre-Transformation und Verluste.- 5.2 Der dissipative Impuls.- 6 {L, D}-Modelle von Bauelementen.- 6.1 Grundlagen der Ähnlichkeitstheorie.- 6.2 Ladungs- und Flußformulierung.- 6.3 Zweipole.- 6.3.1 Energieverbrauchende Elemente.- 6.3.2 Energiespeichernde Elemente.- 6.3.3 Quellen.- 6.3.3.1 Freie Quellen.- 6.3.3.2 Gesteuerte Quellen.- 6.4 Wandler.- 6.4.1 Reziprozität von Wandlern.- 6.4.2 Nichtintegrable Wandler.- 7 Der Riemannsche Raum.- 7.1 Einbettung des Riemannschen Raumes in den euklidischen Raum.- 7.2 Rechengesetze im Riemannschen Raum.- 7.3 Der N-dimensionale Riemannsche Raum.- 7.4 Geodäten.- 7.5 Behandlung von mechanischen Punktsystemen.- 7.6 Variationsprobleme im Riemannschen Raum.- 7.7 Bildung der kovarianten Impulse.- 7.8 Forminvarianz der erweiterten Euler-Lagrange-Differentialgleichung.- 8 Elemente höherer Ordnung und ihre Anwendungen.- 8.1 Definition und theoretische Grundlagen der Elemente höherer Ordnung.- 8.1.1 Grundelemente der Elektrotechnik und Mechanik.- 8.1.2 Allgemeine Definitionsgleichung der Elemente höherer Ordnung.- 8.1.3 Betrag und Phasen verhalten der Elemente höherer Ordnung der Elektrotechnik.- 8.1.4 Realisierung von Elementen höherer Ordnung.- 8.1.5 Haupteigenschaften der Elemente höherer Ordnung.- 9 {L, D}-Modelle für Elemente höherer Ordnung.- 9.1 {L, D}-Modelle von idealen linearen Elementen höherer Ordnung.- 9.2 {L, D}-Modelle realer linearer Elemente höherer Ordnung.- 9.3 {L, D}-Modelle für nichtlineare Elemente höherer Ordnung.- 9.4 Übersicht zu den Formulierungsarten.- 10 Hamilton-Funktion für Systeme mit Elementen höherer Ordnung.- 10.1 Hamilton-Funktion bei klassischer Definition verallgemeinerter Impulse.- 10.2 Die Funktion H*n und die Neudefinition der verallgemeinerten Impulse.- 11 Analyse von Systemen mittels Lagrange- und Hamilton-Formalismus.- 11.1 Stabilität linearer oder linearisierter Systeme.- 11.1.1 Das Hurwitz-Kriterium.- 11.1.2 Kriterium von Cremer-Leonhardt.- 11.2 Berechnung elektrischer Systeme mit Elementen höherer Ordnung.- 11.2.1 Untersuchungen zu Netzwerken mit idealen Elementen höherer Ordnung.- 11.2.2 Das Netzwerk mit realen linearen Elementen höherer Ordnung.- 11.2.2.1 Aufstellen der Bewegungsgleichungen über die erweiterte Euler-Lagrange-Differentialgleichung.- 11.2.2.2 Aufstellung der Bewegungsgleichungen über die Hamilton-Funktion.- 11.2.2.3 Aufstellung der Bewegungsgleichungen über die Funktion H*n und Neudefinition der Impulse.- 11.2.2.4 Berechnung der Zweigströme der Schaltung.- 11.2.3 Netzwerk mit nichtlinearem Element höherer Ordnung.- 11.2.3.1 Aufstellung der Bewegungsgleichungen über die EulerLagrange-Differentialgleichung.- 11.2.3.2 Aufstellung der Bewegungsgleichungen über die Hamilton-Funktion.- 11.2.3.3 Aufstellung der kanonischen Bewegungsgleichungen über die Funktion H*n mit der Neudefinition der Impulse.- 11.2.3.4 Berechnung der Zweigströme.- 12 Technische Anwendungen für Elemente höherer Ordnung.- 12.1 SQUID (Superconducting Quantum Interference Device).- 12.1.1 Aufbau eines Zwei-Element-SQUID’s und seine Ersatzschaltbilder.- 12.1.2 Schaltungstransformation mit Josephson-Tunnelelementen.- 12.1.3 Transformiertes Netzwerk eines Zwei-Elemente-SQUID’.- 12.2 Filter.- 12.2.1 Bruton-Transformation.- 12.2.2 Technische Realisierung eines Elementes zweiter Ordnung und Berechnung des Filters.- 12.2.3 Vergleich von passivem und aktivem Hochpaß.- 13 Umsetzung auf dem Computer.- 13.1 Das Paket Lagrange.- 13.2 Implementation neuer Bauelemente.- 13.3 Anwendungsbeispiele.- 13.3.1 Aufstellung des {L, D}-Modells für ein Relais.- 13.3.2 Modellierung einer Relaisschaltung.- 13.3.3 Demonstration der Koordinatentransformation.- 13.3.4 Ermittlung der Metrik und der kovarianten Impulse.- 13.3.5 Ankerrückwirkung und Kontakt prellen.- 13.3.6 Ermittlung des Anzugs- und Abfallstromes.- 13.3.7 Verzögerungschaltung mit Kondensator.- 13.3.8 Parameteroptimierung einer Zerhackerschaltung.- A.1 Modelle in verallgemeinerten Koordinaten.- A.2 Modelle in Ladungsformulierung.- B Das Paket Lagrange‘.

Read more less

Book SynopsisDieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Read more less

Book SynopsisNowadays, Smart Grid has become an established synonym for modern electric power systems. Electric networks are fed less and less by large, centrally planned fossil and nuclear power plants but more and more by millions of smaller, renewable and mostly weather-dependent generation units. A secure energy supply in such a sustainable and ecological system requires a completely different approach for planning, equipping and operating the electric power systems of the future, especially by using flexibility provisions of the network users according to the Smart Grid concept. The book brings together common themes beginning with Smart Grids and the characteristics of power plants based on renewable energy with highly efficient generation principles and storage capabilities. It covers the advanced technologies applied today in the transmission and distribution networks and innovative solutions for maintaining today’s high power quality under the challenging conditions of large-scale shares of volatile renewable energy sources in the annual energy balance. Besides considering the new primary and secondary technology solutions and control facilities for the transmission and distribution networks, prospective market conditions allowing network operators and the network users to gain benefits are also discussed. The growing role of information and communication technologies is investigated. The importance of new standards is underlined and the current international efforts in developing a consistent set of standards are updated in the second edition and described in detail. The updated presentation of international experiences to apply novel Smart Grid solutions to the practice of network operation concludes this book.Table of ContentsVision and Strategy for the Electricity Networks of the Future.- Smart Generation – Resources and Potentials.- Modern UHV/ EHV /HV Technologies and the Smart Grid Challenges in Transmission.- Design of Distribution Networks and the impact of new Network Users.- Smart Operation and Observability at the Transmission Level.- The 3 Pillars of Smart Distribution.- Design of the Smart Energy Market.- Advanced Information & Communication Technologies: the Backbone of Smart Grids.- Smart Grids Worldwide.- Bibliography.

Read more less

Book SynopsisUnderstanding time-dependent behaviors of nuclear reactors and the methods of their control is essential to the operation and safety of nuclear power plants. This book provides graduate students, researchers, and engineers in nuclear engineering comprehensive information on both the fundamental theory of nuclear reactor kinetics and control and the state-of-the-art practice in actual plants, as well as the idea of how to bridge the two. The first part focuses on understanding fundamental nuclear kinetics. It introduces delayed neutrons, fission chain reactions, point kinetics theory, reactivity feedbacks, and related measurement techniques. The second part helps readers to grasp the theories and practice of nuclear power plant control. It introduces control theory, nuclear reactor stability, and the operation and control of existing nuclear power plants such as a typical pressurized water reactor, a typical boiling water reactor, the prototype fast breeder reactor Monju, and the high-temperature gas-cooled test reactor (HTTR). Wherever possible, the design and operation data for these plants are provided.Table of ContentsPart I Nuclear Reactor Kinetics.- Delay Neutron and Nuclear Reactor Kinetics.- Point Reactor Kinetics.- Temperature Effect of Reactivity.- Kinetics Parameters and Reactivity Measurement Experiments.- Part II Actual Nuclear Reactor Plant Control.- Control system basics and PID control.- Reactor Stability Study.- Actual Operation Control of Boiling Water Reactor.- Actual operation and control of PWR.- Actual operation and control of fast reactor.- Actual operation and control of high temperature engineering test reactor.- New Control Theory and its Application Answers to practice exercises.

Read more less