InhaltzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

Grundlagen.............................................................................................................................................. 11zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

Physikalische Größen, Einheiten und Konstanten 11Formelzeichen und Einheiten 13Mathematische Zeichen 15Zahlensysteme 16Rechnen mit Dualzahlen 17Codes 18Mathematische Grundlagen.... 22Formelumstellung . 25Flächenberechnung .. 26Volumen berechnung . 27Physikalische Formeln 28Mechanik 29Einfache Antriebe 31Formeln der Elektrotechnik 32Gleichstromtechnik 32Elektrisches Feld.......................................................................................................................... 36Magnetisches Feld 38Wechselstromtechnik 40Drehstromtechnik .. 49Symbole und Schaltzeichen der Elektrotechnik 52

Bauelem ente der Elektrotechnik 63

Elektrische Widerstände. 63Nichtlineare Widerstände 66Heißleiter 66Kaltleiter 67Spannungsabhängige Widerstände 67Kondensatoren 68Halbleiterbauelemente 71Kennzeichnung von Halbleitern 71Farbcodierung von Dioden 72Bipolare Transistoren . 74Feldeffekttransistoren 76Thyristoren 79Optoelektronische Bauelemente 81Operationsverstärker .. 85Wichtige Kenndaten des Operationsverstärkers 85Grundschaltungen mit Operationsverstärkern 86Logische Verknüpfungen . 88NAND- und NOR-Schaltungstechnik 91Bistabile Kippglieder .. 91Zeitverzögerung 93Schaltalgebra 94Schaltkreisfamilien 95Arbeitstabelle 96Wahrheitstabelle 96Kühlung von Halbleiterbauelementen. 99Elektrochemische Spannungsquellen . 99Primärelemente . 99Sekundärelemente 101Akkumulatoren 102Fotovoltaik 104

Errichtung elektrischer Anlagen 111

Netzsysteme 111Elektrische Anlagen bis 1000 V, Begriffe . 113Schutzmaßnahmen - Schutz gegen elektrischen Schlag 115

InhaltzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

Wirkung des elektrischen Stromes auf den menschlichen Körper 115Schutz sowohl gegen direktes als auch bei indirektem Berühren 115Schutz durch Kleinspannung - SELV und PELV 115Schutz gegen elektrischen Schlag unter normalen Bedingungen 116Schutzklassen 120Schutzmaßnahmen im TN-System 120Schutzmaßnahmen im TT-System 121Schutzmaßnahmen im IT-System 122Schutztrennung 123Schutz durch RCD 124RCD-Typen 124Leitungen und Kabel 126Leitungsberechnung 126MindestquerschnittezyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAvon Kabeln und Leitungen 127Aderfarben 128Spannungsangaben 128Bauartkurzzeichen 129Harmonisierte Leitungen 130Isolierte Starkstromleitungen für feste Verlegung 131Flexible Starkstromleitungen 134Prüfung von Anlagen und Verbrauchsmitteln 143Leitungsverlegung 13.8Schutz von Leitungen 139Strom belastbarkeit und Zuordnung der Überstromschutzorgane 139Schmelzsicherungen 143Leitungsschutzschalter 146Erstprüfung . 149Messung der Durchgängigkeit des Schutzleiters 149Messung des Isolationswiderstandes 151Messung der Schleifenimpedanz 153Messung des Erdungswiderstandes 154Prüfung des Drehfeldes 155Prüfung von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) 155Spannungsprüfung 157Schutz gegen Restspannung 157Prüfung elektrischer Geräte 157Schutzleiterprüfung 159Messung des Isolationswiderstandes 160Messung des Schutzleiterstromes 161Messung des Berührungsstromes 162Nachweis der sicheren Trennung bei SELV und PELV 163Funktionsprüfung 164Beurteilung, Dokumentation 164Wiederkehrende Prüfungen 164Blindleistungskompensation 165Berechnung der Kompensationskondensatoren 166Überspannungsschutz 168Starkstrom kabel 173Steckvorrichtungen 174Schutz- und Meldeeinrichtungen 177

Elektrische M aschinen und A ntriebe 189

Betriebsarten elektrischer Maschinen 189Bauformen und Aufstellung 191IP-Schutzarten 194Wirkungsgradklassen 196Erwärmung elektrischer Maschinen 197Betriebswerte von oberflächengekühlten Drehstrommotoren 197Normmaße von Drehstrommotoren 203Drehstrom-Asynchronmotoren 205Gleichstrommotoren 210Schrittmotor 213Bremsen von Elektromotoren 214

InhaltzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

Servomotoren 215Motorschutz 216Standardschaltungen mit Motoren 221Transformatoren 223Wichtige Größen des Transformators 224Kurzschlussspannung 225Drehstromtransformator 226Sondertransformatoren 228Messwandler 230Auswahl des Antriebsmotors """ ". 230Kühlung 231Anpassung an die Arbeitsmaschine """''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''........................ 231Inbetriebnahme elektrischer Maschinen ,. 232Störungen bei Elektromotoren 233

Grundbegriffe der Messtechnik ". 235Darstellung von Messgrößen 236Genauigkeitsklasse 236Sinnbilder zur Beschriftung von Messgeräten 236Zeigermessgeräte , """"""""""""'''''''''''''''''''''''''''''''' 237'Digitale Multimeter 238Leistungsmessung 239Messen mit dem Oszilloskop 240Sensoren . 243Digitales Sensorsystem """",,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,""""",,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 244Schaltzeichen von Messkettengliedern , ""'" 244Temperatursensoren 245Widerstandsmessfühler 245Thermoelemente 246Weg- und Winkelmessung ,.................................. 247Drehzahlmessung . 249Drehgeber . 250DMS-Bauformen """""'''''''''''''' "",,,,,,,,,,, 251DMS-Messschaltungen """""",,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 252Drucksensoren 255Induktive Näherungsschalter 257Kapazitive Näherungsschalter """,,,,,,,,,,, , """"",,,,,,,,, 259Ultraschallsensoren 259Optoelektronische Sensoren 260FÜllstandsmessung 263Durchflussmessung "................................................................................................................. 263

A utom atis ierungstechnik 265

Grundbegriffe der Steuerungstechnik ,........ 265Schütze 267Relais """,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,"",,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 269Schutzbeschaltung """'''' " 271Befehls- und Meldegeräte 272Farben für Drucktaster, Leuchtdrucktaster und Anzeigen 272Befehlsgeber und Leuchtmelder " """""'"'''' 272Grenztaster 273Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) ".................. 274Binäre Verknüpfungen 275Steueranweisungen . 275Operanden/Zuordnungsliste . 276Programmiersprachen AWL, FUP, KOP """""",,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,............. 276Merker - Klammern ,............. 278Abfrage von Öffnern. 278Speicher 279Zeitfunktionen und Zähler ".................. 280

In h a ltzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

Programmsprung .. 282Flankenauswertung 282Ablaufsteuerung, Schrittsteuerung . 283Befehle, Aktionen. 284Lineare Schrittkette . 285Verzweigung, Sprung und Schleife 287GRAFCET 287Strukturierte Programmierung . 289Programmbausteine 289Sprachelemente, Datentypen und Variablen............. 290Variablen und Variablendeklaration 291Strukturierter Text 292Wortverarbeitung 294Operationen und Operanden 294Arithmetische Funktionen 295Vergleichsfunktionen 295Analogwertverarbeitung 295Kleinsteuerung . 296Regelungstechnik 298Regelkreis 298Elemente einer Regelstrecke 299Zeitverhalten von Führungsgrößen 299Zeitverhalten von Regelkreisgliedern 300Stetige Regeleinrichtungen 300Stetige Regeleinrichtungen mit Operationsverstärkern 303Regelstrecken 304Zeitverhalten von Regelstrecken .. 305Einstellung von Reglern . 306Verlauf eines Regelvorganges 306RegiereinsteIlung nach Ziegler und Nichols 306RegiereinsteIlung nach Chien, Hrones und Reswick 307Zweipunktregeleinrichtung 307Industriebussysteme . 308ASI-Bus 309Profibus 312Interbus 316CAN-Bus 316Profinet-Industrial Ethernet 317Maschinensicherheit 318Sicherheitskategorien 319Risikobeurteilung .. 320Not-Befehlseinrichtung 302Sicherheitsbeurteilung von Steuerungen .. 322Not-Aus und Drahtbruchsicherheit 324Zweihandverriegelung 325Beschaltung einer SPS 325Selbstüberwachende Sicherheitsschaltung 326Not-Aus-Schaltgerät 326Erdschlusssicherheit 327Steuertransformator 328Netzanschluss 328Toleranzbereich der Versorgungsspannung 329Elektromagnetische Verträglichkeit .. 330

Kennzeichnung von Stromrichtern.. 335Ungesteuerte Stromrichter (Gleichrichter) 336Gesteuerte Stromrichter 336Wechselrichter 341Drehzahlsteuerung von Drehfeldmaschinen 342Betriebsdiagramm von Stromrichterantrieben 344Gleichstromsteller 345Wechselstromsteller 345

InhaltzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

Schutz von Halbleitern und Stromrichtern 346Halbleiterschütz 347Softstarter 348Frequenzumrichter 353Netz- und Geräteventile 355Schaltschrank und Leitungsführung 355Spannungsversorgung von Betriebsmitteln 356Kenndaten von Gleichrichterschaltungen zur Spannungsversorgung............ 356Siebschaltungen und Spannungsstabilisierung 357Schaltnetzteile 358Oberschwingungen .. 360

Installationstechnik 363

Sicherheitsregeln 363Arbeiten unter Spannung 363Zulässiger Spannungsfall 364Installationsrohre 364Installationsschaltungen 366Schalten von Leuchtstofflampen 369Licht- und Beleuchtungstechnik 369Beleuchtungsberechnung . 370'Lampendaten 372Leuchtdioden 374LED-Lampen .. 376Lichtfarbe und Farbwiedergabeeigenschaften '" 380Anwendung von Leuchtstofflampen 380Lampentypen und Sockel.... 381Kennzeichnung von Leuchten 382Vorschaltgeräte von Leuchtstofflampen 383Gebäudesystemtechnik (EIB/KNX) 383Aufbau des Bussystems 384Linien und Bereiche 385Topologie des Bussystems mit Linien und Bereichen 386Busstrukturen 387Busleitung .. 387Informationsübermittlung 388Adressierung .. 388Telegrammaufbau 390Powernet 390KNX-Funk 390Räume mit elektrischen Anlagen... 390Elektrische Betriebsstätten . 390Abgeschlossene elektrische Betriebsstätten 391Batterieräume und Ladestationen 391Trockene Räume 391Feuchte und nasse Räume 391Anlagen im Freien 391Feuergefährdete Betriebsstätten .. 392Räume mit Badewanne oder Dusche 393Baustellen 396Explosionsgefährdete Bereiche... 397

Technische D okum entation 405

Normung 405Technisches Zeichnen 405Papierformate 405Beschriftung .. 406Maßstäbe 406Linien 406Projektionen 406Körperansichten 407

Bemaßung .Gewinde .Kennzeichnung von Schaltplänen .Kennzeichnung elektrischer Betriebsmittel .Stromlaufpläne .Regeln für Stromlaufpläne .

~~~;~e~~~~~~it~~d·~·~·~··Ki~;,:;;,:;~~·::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::Kontakttabellen .Hauptstromkreis und Steuerstromkreis .Anschlusstabelle (Klemmenplan) .Anordnungsplan .Stromkreisverteiler .Ortsbezogene Pläne .Programmablaufplan (Flussdiagramm) .Elementare Programmstrukturen .Fluidtechnik .Grafische Symbole .Wegeventile .Pneumatik .Grundschaltungen der Elektropneumatik .Hydraulik .Instandhaltung .Dokumentation .Dokumentation eines betrieblichen Auftrags .Betriebsanleitung .Bedienungsanleitung .Kurzanleitung .Produktinformation .Lastenheft, Pflichtenheft .zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

In fo rm ationstechn ik .

Anschlüsse eines Personalcomputers .Schnittstellen .Speichermedien .LAN/WLAN .Topologien .Wireless LAN .pe-Netzwerke .Netzwerkleitungen .Netzwerkkomponenten .Netzwerkprotokolle .Ethernet .Echtzeit-Ethernet .Industrial Ethernet .Datensicherheit .Verfahren der Datensicherung .Datenschutzstrategie .Virenschutz .Datenschutz .Bundesdatenschutzgesetz .Maßnahmen zum Datenschutz .Sicherheitskennzeichen .Farben und Formen .Verbotszeichen .Warnzeichen .Brandschutzzeichen .Gebotszeichen .Rettungszeichen .Gefahrensymbole .Kennzeichen von Druckgasflaschen .Prüfzeichen .Bezeichnung der besonderen Gefahren (R-Sätze) .zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

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446zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

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Inhalt

Sicherheitsratschläge (S-Sätze) 468GHS/CLP , 469Kennzeichnung von Rohrleitungen. 471Gefahrstoffe am Arbeitsplatz 472Lärmschutz .. 473Entsorgung von Abfällen 474Verpackungsverordnung 475Persönliche SChutzausrüstung 476Verhalten in Notfällen ,................................................................................................................. 477Notfall-Rettungskette . 477zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

Berufsübergreifende Q ualifikationen 479

Produktionsfaktoren 479Betrieb und Unternehmung ,................................................................................................................. 479Umwelt und Betrieb ,................................................................................................................. 480Kernqualifikationen , 481Arbeitsvertrag 481Arbeitszeit, Arbeitszeugnis, Arbeitsschutz 482Weiterbildung 483·Kündigung und Kündigungsschutz 484Versicherungsarten, Versicherungsprinzipien 485Gesetzliche Sozialversicherung 485Lohn- und Gehaltsabrechnung . 487Arbeitsgericht 487Sozial gericht 488Tarifrecht 488Betriebsrat 489Jugend- und Auszubildendenvertretung 490Rechtsgeschäfte 490Besitz und Eigentum 490Rechtsfähigkeit, Geschäftsfähigkeit 491Betriebliche Kennzahlen . 491Kalkulation 492Kaufvertrag 495Abschreibung 495Rechtsformen der Unternehmung 496Qualitätsmanagement 498

Anhang 513

Spezifischer Widerstand, spezifische Leitfähigkeit, Temperaturbeiwert 513Beziehung zwischen Einheiten ,............................................................................................... 514Dielektrizitätszahlen fester und flüssiger Stoffe 519Permeabilitätszahlen von Werkstoffen 520Koerzitivfeldstärken magnetischer Werkstoffe ,.. 520Eisenblechkerne .. 521Dauermagnetwerkstoffe ,........................................................... 522Stoffabscheidung durch Elektrolyse 524Lote 524Kunststoffe 525Widerstandswerkstoffe 528Heizleiterwerkstoffe 528Kontaktwerkstoffe 528Wichtige VDE-Vorschriften '" 529

Sachwortverzeichnis............................................................................................................................... 533

shortregister 553