Theorie elektrischer Maschinen:
Gespeichert in:
| Vorheriger Titel: | Müller, Germar Betriebsverhalten rotierender elektrischer Maschinen |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Weinheim [u.a.]
VCH
1995
|
| Schriftenreihe: | Elektrische Maschinen
[3] |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Bd.-Zählung fingiert, erst ab späteren Aufl. als Bd. 3 bezeichnet |
| Beschreibung: | XXII, 607 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 3527283927 |
Internformat
MARC
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|---|---|
| adam_text | GERMAR MUELLER
THEORIE
ELEKTRISCHER
MASCHINEN
VVJTI. ^11 WEINHEIM * NEW YORK * BASEL * CAMBRIDGE * TOKYO
INHALTSVERZEICHNIS
EINLEITUNG 1
0.1 FORMULIERUNGEN DER GLEICHUNGEN DES ELEKTROMAGNETISCHEN FELDES . . 1
0.1.1 GLEICHUNGEN DES ELEKTROMAGNETISCHEN FELDES IN RUHENDEN ME-
DIEN 1
0.1.2 DIFFERENTIALGLEICHUNGEN DES QUASISTATIONAEREN MAGNETFELDS BEI
ANWESENHEIT BEWEGTER MEDIEN 3
0.1.3 INTEGRALFORM DER GLEICHUNGEN DES QUASISTATIONAEREN MAGNETFELDES 5
0.1.4 UNIPOLARE INDUKTION 9
0.2 FORMULIERUNGEN DER BEZIEHUNGEN FUER DIE KRAEFTE IM MAGNETISCHEN FELD
11
0.2.1 EINFUEHRUNG DES MAXWELLSCHEN SPANNUNGSTENSORS 11
0.2.2 ANWENDUNG DES MAXWELLSCHEN SPANNUNGSTENSORS ZUR ERMITT-
LUNG DES DREHMOMENTS 15
SYSTEMATISIERUNG DER ROTIERENDEN ELEKTRISCHEN MASCHINEN 25
1.1 ALLGEMEINE UEBERLEGUNGEN ZUR SYSTEMATISIERUNG 25
1.2 TRIVIALE SYSTEMATISIERUNGEN 25
1.3 SYSTEMATISIERUNG NACH DER LAGE DER FELDWIRBEL, DER ZUGEHOERIGEN LAGE
DER LEITER UND DER MAGNETKREISGESTALTUNG 27
1.3.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 27
1.3.1 FELDWIRBEL IN EBENEN Z = KONST., D.H. MIT FELDKOMPONENTEN
B
R
UND B
V
27
1.3.2 FELDWIRBEL IN EBENEN R = KONST., D.H. MIT FELDKOMPONENTEN
B, UND B^ 28
1.3.3 FELDWIRBEL IN EBENEN P * KONST., D.H. MIT FELDKOMPONENTEN
B
Z
UND B
T
30
1.3.4 KLAUENPOLERREGUNG 30
1.4 SYSTEMATISIERUNG NACH DEM MECHANISMUS DER DREHMOMENTBILDUNG . 31
ALLGEMEINE PRINZIPIEN UND HILFSMITTEL ZUR ENTWICKLUNG ANWENDUNGS-
FREUNDLICHER MODELLE 34
2.1 ALLGEMEINES ZUR MODELLBILDUNG 34
2.2 BEHANDLUNGSEBENEN AUS DER SICHT DER FORMULIERUNGEN DER FELDGLEI-
CHUNGEN 34
2.3 BEHANDLUNGSEBENEN AUS SICHT DER BETRACHTETEN MASCHINENAUSFUEHRUN-
GEN UND BETRIEBSZUSTAENDE 37
2.4 BEHANDLUNGSEBENEN AUS DER SICHT DER ERFASSUNG DER EIGENSCHAFTEN
DER MAGNETWERKSTOFFE 37
2.5 BEHANDLUNGSEBENEN NICHTSTATIONAERER BETRIEBSZUSTAENDE 39
2.5.1 KENNZEICHEN NICHTSTATIONAERER BETRIEBSZUSTAENDE 39
2.5.2 FORMEN NICHTSTATIONAERER BETRIEBSZUSTAENDE 40
2.5.3 QUASISTATIONAERE BETRACHTUNG VON UEBERGANGSVORGAENGEN DER
DREHZAHL 40
2.5.4 NUMERISCHE SIMULATION NICHTSTATIONAERER BETRIEBSZUSTAENDE . . 41
2.6 AUFTEILUNG DES MAGNETFELDS DER MASCHINE IN LUFTSPALT- UND
STREUFELDER 43
I INHALTSVERZEICHNIS
2.7 ANWENDUNG DES PRINZIPS DER GRUNDWELLENVERKETTUNG 44
2.7.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 44
2.7.1 MASCHINEN MIT KONSTANTEM LUFTSPALT 44
2.7.2 MASCHINEN MIT AUSGEPRAEGTEN POLEN IN EINEM DER BEIDEN
HAUPTELEMENTE (LAEUFER) 45
2.8 ANWENDUNG DER METHODE DER SYMMETRISCHEN KOMPONENTEN 46
2.9 ANWENDUNG DES PRINZIPS DER FLUSSKONSTANZ 47
WICKLUNGEN 49
3.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 49
3.1 AUSFUEHRUNGSFORMEN UND EIGENSCHAFTEN VON WICKLUNGEN MIT AUSGEBIL-
DETEN STRAENGEN 49
3.1.0 ALLGEMEINES ZU WICKLUNGEN MIT AUSGEBILDETEN STRAENGEN ... 49
3.1.1 GANZLOCHWICKLUNGEN 50
3.1.2 BRUCHLOCHWICKLUNGEN 54
3.2 AUSFUEHRUNGSFORMEN UND EIGENSCHAFTEN VON KOMMUTATORWICKLUNGEN 55
3.2.0 ALLGEMEINES ZU KOMMUTATORWICKLUNGEN 55
3.2.1 SCHLEIFENWICKLUNGEN 58
3.2.2 WELLENWICKLUNGEN 60
FELDAUFBAU 62
4.1 PROBLEMATIK DER FELDBESTIMMUNG 62
4.2 BESCHREIBUNG DES LUFTSPALTFELDS 64
4.2.1 EINFUEHRUNG BEZOGENER KOORDINATEN 64
4.2.2 KOMPLEXE DARSTELLUNG DER HARMONISCHEN DES LUFTSPALTFELDS 67
4.3 GRUNDFORMEN DES LUFTSPALTFELDS 68
4.4 REALE LUFTSPALTFELDER 73
4.5 BESTIMMUNG DES LUFTSPALTFELDS 75
4.5.1 BETRACHTUNG DES LUFTSPALTFELDS ALS QUASIHOMOGENES FELD ... 75
4.5.2 EINFUEHRUNG DER DURCHNUTUNGSVERTEILUNG 78
4.5.3 ALLGEMEINE BEZIEHUNGEN FUER DIE INDUKTIONSVERTEILUNG .... 84
4.5.4 AUFTRETEN EINER MITTLEREN STIRNRAUMDURCHFLUTUNG 87
4.5.5 AUFTRETEN EINES MAGNETISCHEN SPANNUNGSABFALLS UEBER DEM
STIRNRAUM 88
4.5.6 EXZENTRIZITAETSOBERWELLEN DER DURCHFLUTUNGSGRUNDWELLE .... 89
4.5.7 NUTUNGSHARMONISCHE DER DURCHFLUTUNGSGRUNDWELLE 90
4.6 DURCHFLUTUNGSVERTEILUNGEN VON WICKLUNGSELEMENTEN, WICKLUNGS-
STRAENGEN UND WICKLUNGEN 91
4.6.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 91
4.6.1 DURCHFLUTUNGSVERTEILUNG EINER EINZELNEN SPULE 92
4.6.2 DURCHFLUTUNGSVERTEILUNG EINES SATZES VON P GLEICHMAESSIG AM
UMFANG VERTEILTEN, HINTEREINANDERGESCHALTETEN SPULEN .... 95
4.6.3 DURCHFIUTUNGSVERTEILUNG EINES SATZES VON P GLEICHMAESSIG AM
UMFANG VERTEILTEN SPULENGRUPPEN EINER GANZLOCHWICKLUNG . 98
4.6.4 DURCHFLUTUNGSVERTEILUNG EINES WICKLUNGSSTRANGS EINER GANZ-
LOCHWICKLUNG 101
4.6.5 ALLGEMEINE BEZIEHUNG FUER DIE DURCHFLUTUNGSHARMONISCHEN EI-
NES WICKLUNGSSTRANGS 104
4.6.6 DURCHFIUTUNGSVERTEILUNGEN VON KOMMUTATORWICKLUNGEN . . . 105
4.7 FELDAUFBAU MIT HILFE EINES PERMANENTMAGNETISCHEN ABSCHNITTS IM
MAGNETKREIS 109
INHALTSVERZEICHNIS
5 SPANNUNGSINDUKTION 116
5.1 ENTWICKLUNG DER SPANNUNGSGLEICHUNG AUS DEM INDUKTIONSGESETZ ... 116
5.2 FLUSSVERKETTUNG UND INDUZIERTE SPANNUNG EINER EINZELNEN SPULE,
HERRUEHREND VOM LUFTSPALTFELD 119
5.3 FLUSSVERKETTUNG EINES SATZES VON P GLEICHMAESSIG AM UMFANG VERTEILTEN,
HINTEREINANDERGESCHALTETEN SPULEN 121
5.4 FLUSSVERKETTUNG UND INDUZIERTE SPANNUNG EINES WICKLUNGSSTRANGS,
HERRUEHREND VOM LUFTSPALTFELD 122
5.4.1 UNABHAENGIGKEIT DER FLUSSVERKETTUNG EINES WICKLUNGSSTRANGS
VON DER ART DER HINTEREINANDERSCHALTUNG DER SPULENSEITEN . 122
5.4.2 FLUSSVERKETTUNG EINES WICKLUNGSSTRANGS MIT DER J/-TEN INDUK-
TIONSHARMONISCHEN DES LUFTSPALTFELDS 123
5.4.3 SPANNUNGSINDUKTION IN EINEM WICKLUNGSSTRANG, HERRUEHREND
VON EINEM DREHFELD 124
5.4.4 ENTWICKLUNG DES NUTENSPANNUNGSSTERNS ALS HILFMITTEL ZUR BE-
STIMMUNG DES WICKLUNGSFAKTORS 124
5.5 SPANNUNGSINDUKTION IN EINEM KOMMUTATORANKER, HERRUEHREND VOM
LUFTSPALTFELD 127
5.6 EINFLUSS DER SCHRAEGUNG AUF DIE KOPPLUNG ZWISCHEN STAENDER UND LAEUFER
130
5.7 FLUSSVERKETTUNGEN UND INDUZIERTE SPANNUNGEN, HERRUEHREND VON STREU-
FELDERN 134
5.8 SPANNUNGSINDUKTION IN EINEM KOMMUTATORANKER, HERRUEHREND VON
STREUFELDERN 135
6 KRAEFTE, DREHMOMENTE UND BEWEGUNGSGLEICHUNGEN 138
6.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 138
6.1 METHODEN ZUR ERMITTLUNG DES DREHMOMENTS 139
6.1.1 ERMITTLUNG DER FLUSSVERKETTUNG AUS DEN FELDGROESSEN DES LUFT-
SPALTFELDS 139
6.1.2 ERMITTLUNG DES DREHMOMENTS AUS DER ENERGIEBILANZ 143
6.2 BEZIEHUNGEN ZUR ERMITTLUNG DER KRAEFTE AUF BAUTEILE ELEKTRISCHER MA-
SCHINEN 150
6.3 DREHMOMENTE CHARAKTERISTISCHER AUSFUEHRUNGSFORMEN ROTIERENDER
ELEKTRISCHER MASCHINEN 153
6.3.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 153
6.3.1 GLEICHSTROMMASCHINE 153
6.3.2 ASYNCHRONMASCHINE 154
6.3.3 SYNCHRONMASCHINE 155
6.3.4 HYSTERESEMOTOR 157
6.3.5 DEUTUNG DER ENTSTEHUNG DES RELUKTANZMOMENTS UEBER DIE
VORGAENGE IM LUFTSPALT 159
6.4 DIE ELEKTRISCHE MASCHINE IM ELEKTROMECHANISCHEN SYSTEM 161
6.4.1 BEWEGUNGSGLEICHUNG 161
6.4.2 HERAUSLOESBARKEIT DER ELEKTRISCHEN MASCHINE AUS DEM ELEKTRO-
MECHANISCHEN SYSTEM 163
6.4.3 SONDERFALL DES STATIONAEREN BETRIEBS 164
6.4.4 SONDERFALL DES QUASISTATIONAEREN BETRIEBS 165
INHALTSVERZEICHNIS
7 ALLGEMEINE BEHANDLUNG DER MAGNETISCH LINEAREN MASCHINE AUF BASIS
DER GRUNDWELLENVERKETTUNG 170
7.1 MASCHINEN MIT ZWEI ROTATIONSSYMMETRISCHEN HAUPTELEMENTEN UND
WICKLUNGEN MIT AUSGEBILDETEN STRAENGEN 170
7.1.1 ALLGEMEINE BEZIEHUNGEN 170
7.1.2 MASCHINEN MIT SYMMETRISCHEN DREISTRAENGIGEN WICKLUNGEN IN
STAENDER UND LAEUFER 173
7.1.3 MASCHINEN MIT ZWEI UNTERSCHIEDLICHEN STAENDERSTRAENGEN UND
EINER SYMMETRISCHEN DREISTRAENGIGEN WICKLUNG IM LAEUFER . . . 175
7.1.4 ERSATZ EINER DREISTRAENGIGEN SYMMETRISCHEN WICKLUNG DURCH
EINE AEQUIVALENTE ZWEISTRAENGIGE 177
7.2 MASCHINEN MIT ZWEI ROTATIONSSYMMETRISCHEN HAUPTELEMENTEN UND
KAEFIGWICKLUNGEN IM LAEUFER 181
7.2.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 181
7.2.1 ALLGEMEINE BEZIEHUNGEN EINES EINZELKAEFIGS 181
7.2.2 ZWEISTRAENGIGE ERSATZWICKLUNG EINES EINZELKAEFIGS 187
7.2.3 DREISTRAENGIGE ERSATZWICKLUNGEN FUER EINFACH- UND DOPPEL-
KAEFIGLAEUFER 190
7.3 MASCHINEN MIT AUSGEPRAEGTEN POLEN IN EINEM HAUPTELEMENT 194
7.3.1 ALLGEMEINE BEZIEHUNGEN 194
7.3.2 MASCHINEN MIT SYMMETRISCHER DREISTRAENGIGER WICKLUNG IM
STAENDER 199
8 MODELLE DER DREIPHASEN-ASYNCHRONMASCHINE MIT SCHLEIFRINGLAEUFER
ODER STROMVERDRAENGUNGSFREIEM EINFACHKAEFIGLAEUFER AUF BASIS DER
GRUNDWELLENVERKETTUNG 202
8.1 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 202
8.2 ALLGEMEINE FORM DER SPANNUNGS- UND FLUSSVERKETTUNGSGLEICHUNGEN . 203
8.3 SPANNUNGS- UND FLUSSVERKETTUNGSGLEICHUNGEN UNTER EINFUEHRUNG KOM-
PLEXER AUGENBLICKSWERTE 204
8.3.1 DEFINITION UND INTERPRETATION DER KOMPLEXEN AUGENBLICKSWERTE 204
8.3.2 SPANNUNGS- UND FLUSSVERKETTUNGSGLEICHUNGEN 206
8.3.3 INTERPRETATION DER KOMPLEXEN AUGENBLICKSWERTE 207
8.3.4 DREHMOMENT UND BEWEGUNGSGLEICHUNG 209
8.4 BESCHREIBUNG ALLGEMEINER BETRIEBSZUSTAENDE IN EINEM ALLGEMEINEN KO-
ORDINATENSYSTEM 210
8.4.1 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 210
8.4.2 SONDERFALL DER BESCHREIBUNG IM STAENDERKOORDINATENSYSTEM . 211
8.4.3 SONDERFALL DER BESCHREIBUNG IM LAEUFERKOORDINATENSYSTEM . . 212
8.4.4 BESCHREIBUNG IN EINEM ALLGEMEINEN KOORDINATENSYSTEM . . . 212
8.4.5 EINFUEHRUNG TRANSFORMIERTER LAEUFERGROESSEN AUF BASIS DES UEBER-
SETZUNGSVERHAELTNISSES UEH 214
8.4.6 ELIMINIERUNG DER STROEME EINES HAUPTELEMENTS 217
8.4.7 GEWINNUNG DER STROEME AUS DEN FLUSSVERKETTUNGEN 219
8.4.8 FELDORIENTIERTE BESCHREIBUNG 220
8.4.9 EINFUEHRUNG BEZOGENER GROESSEN 221
8.5 KOMPLEXE AUGENBLICKSWERTE STATIONAERER SYMMETRISCHER DREIPHASEN-
SYSTEME 224
8.6 ALLGEMEINE FORM DER SPANNUNGSGLEICHUNGEN FUER DEN STATIONAEREN BE-
TRIEB AM SYMMETRISCHEN NETZ 225
INHALTS VERZEICHNIS
8.7 SPANNUNGSGLEICHUNGEN FUER DEN STATIONAEREN BETRIEB AM SYMMETRISCHEN
NETZ OHNE EINFUEHRUNGE EINER DREISTRAENGIGEN ERSATZWICKLUNG FUER DEN
KAEFIG 227
8.8 SPANNUNGSGLEICHUNGEN FUER DEN STATIONAEREN BETRIEB AM SYMMETRISCHEN
NETZ UNTER EINFUEHRUNG TRANSFORMIERTER LAEUFERGROESSEN 231
8.8.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 231
8.8.1 EINFUEHRUNG DES REELLEN UEBERSETZUNGSVERHAELTNISSES UEH 231
8.8.2 EINFUEHRUNG DES KOMPLEXEN UEBERSETZUNGSVERHAELTNISSES UE , . . 232
8.8.3 MODIFIZIERTE FORM DER SPANNUNGSGLEICHUNGEN BEI EINFUEHRUNG
DES REELLEN UEBERSETZUNGSVERHAELTNISSES UEH 234
9 MODELLE FUER DREIPHASEN-ASYNCHRONMASCHINEN MIT STROMVERDRAEN-
GUNGSLAEUFER AUF BASIS DER GRUNDWELLENVERKETTUNG 237
9.1 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 237
9.2 ALLGEMEINE FORM DER BEZIEHUNG FUER DAS DREHMOMENT UND DIE BEWE-
GUNGSGLEICHUNG 237
9.3 DREIPHASEN-ASYNCHRONMASCHINE MIT DOPPELKAEFIGLAEUFER 238
9.3.1 ALLGEMEINE FORM DER SPANNUNGS- UND
FLUSSVERKETTUNGSGLEICHUNGEN 238
9.3.2 SPANNUNGS- UND FLUSSVERKETTUNGSGLEICHUNGEN BEI EINFUEHRUNG
TRANSFORMIERTER LAEUFERGROESSEN 241
9.3.3 EINFUEHRUNG BEZOGENER GROESSEN 243
9.3.4 SPANNUNGSGLEICHUNGEN FUER DEN STATIONAEREN BETRIEB AM SYM-
METRISCHEN NETZ 244
9.4 DREIPHASEN-ASYNCHRONMASCHINE MIT HOCHSTABLAEUFER 248
9.4.1 RUECKFUEHRUNG DER BESCHREIBUNG DES STATIONAEREN BETRIEBS AM
SYMMETRISCHEN NETZ AUF DIE FUER DEN STROMVERDRAENGUNGSFREIEN
EINFACHKAEFIGLAEUFER 248
9.4.2 ALLGEMEINE FORM DER SPANNUNGS- UND FLUSSVERKETTUNGSGLEI-
CHUNGEN EINES DURCH DISKRETISIERUNG DES HOCHSTABLAEUFERS ENT-
STANDENEN VIELFACHKAEFIGS 248
10 STATIONAERES BETRIEBSVERHALTEN DER DREIPHASEN-ASYNCHRONMASCHINE
AM STARREN SYMMETRISCHEN NETZ SINUSFOERMIGER SPANNUNGEN AUF BASIS
DER GRUNDWELLENVERKETTUNG 251
10.1 MASCHINE MIT SCHLEIFRINGLAEUFER ODER EINFACHKAEFIGLAEUFER 251
10.1.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 251
10.1.1 STROEME UND CHARAKTERISTISCHE REAKTANZEN 251
10.1.2 ORTSKURVE DES STAENDERSTROMS 253
10.1.3 HERLEITUNG EINES ROUTINE VERFAHRENS ZUM AUFZEICHNEN DER
ORTSKURVE DES STAENDERSTROMS 257
10.1.4 DREHZAHL-DREHMOMENT-KENNLINIE 262
10.1.5 EINFLUSS DER STROMVERDRAENGUNG 263
10.2 MASCHINE MIT DOPPELKAEFIGLAEUFER 265
10.2.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 265
10.2.1 STROEME 266
10.2.2 ORTSKURVE DES STAENDERSTROMS 266
10.2.3 DREHZAHL-DREHMOMENT-KENNLINIE 274
10.3 EINFLUSS DER SAETTIGUNG 275
INHALTSVERZEICHNIS
11 OBERWELLENERSCHEINUNGEN IM STATIONAEREN BETRIEB DER DREIPHASEN-
ASYNCHRONMASCHINE 277
11.1 OBERWELLENSPEKTRUM OHNE BERUECKSICHTIGUNG DES EINFLUSSES DER NUTUNG
277
11.1.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 277
11.1.1 FELDWELLEN DER STAENDERSTROEME 278
11.1.2 FLUESSE UND STROEME DER KAEFIGMASCHEN, HERRUEHREND VON EINER
ALLGEMEINEN INDUTIONSWELLE DER STAENDERSTROEME 281
11.1.3 DAS SPEKTRUM DER DURCHFLUTUNGSOBERWELLEN DES EINFACH-
KAEFIGLAEUFERS 284
11.2 ENTSTEHUNG DER OBERWELLENDREHMOMENTE 288
11.3 MASCHENSTROEME IM KAEFIG, HERRUEHREND VON EINER FELDWELLE DER STAENDER-
STROEME 293
11.4 ASYNCHRONE OBERWELLENMOMENTE 296
11.5 SYNCHRONE OBERWELLENMOMENTE 303
11.6 EINFLUSS DER NUTUNG 305
12 BESONDERE STATIONAERE BETRIEBSZUSTAENDE DER DREIPHASEN-ASYNCHRON-
MASCHINE 310
12.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 310
12.1 BETRIEB DER DREIPHASEN-ASYNCHRONMASCHINE AM UNSYMMETRISCHEN
SPANNUNGSSYSTEM UND IN UNSYMMETRISCHEN SCHALTUNGEN 310
12.1.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 310
12.1.1 VERHALTEN DER DREIPHASEN-ASYNCHRONMASCHINE GEGENUEBER DEN
SYMMETRISCHEN KOMPONENTEN DER STROEME UND SPANNUNGEN . 311
12.1.2 BEHANDLUNGSMETHODIK FUER UNSYMMETRISCHE BETRIEBSZUSTAENDE 315
12.2 BETRIEB AM NETZ MIT VARIABLER FREQUENZ 318
12.3 BETRIEB MIT NICHTSINUSFOERMIGEN STROEMEN UND SPANNUNGEN 325
12.3.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 325
12.3.1 EINFUEHRUNG KOMPLEXER AUGENBLICKSWERTE DER VERAENDERLICHEN 325
12.3.2 ALLGEMEINE AUSSAGEN DES GLEICHUNGSSYSTEMS FUER KOMPLEXE
AUGENBLICKSWERTE 327
12.3.3 SONDERFALL VERSCHWINDENDER LAEUFERFLUSSVERKETTUNGEN FUER DIE
HOEHEREN HARMONISCHEN 328
12.4 BETRIEB IN GLEICHLAUFSCHALTUNGEN 330
12.5 EINPHASENBETRIEB 336
12.5.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 336
12.5.1 DER REINE EINPHASENBETRIEB 337
12.5.2 EINPHASENBETRIEB DER DREIPHASEN-ASYNCHRONMASCHINE BEI
ZUSAETZLICHER EINSPEISUNG UEBER EIN AEUSSERES SCHALTELEMENT . . . 341
12.6 UNSYMMETRISCHE ANLAUF- UND BREMSSCHALTUNGEN 344
12.6.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 344
12.6.1 EH-DREIECKSCHALTUNG 345
12.6.2 J-K-SCHALTUNG 346
12.6.3 BBC-DREIECKSCHALTUNG 347
12.6.4 KURZSCHLUSS-SANFTANLAUF-SCHALTUNG (KUSA-SCHALTUNG) 348
12.7 BETRIEB AM UMRICHTER 350
13 NICHTSTATIONAERE BETRIEBSZUSTAENDE DER DREIPHASEN- ASYNCHRONMA-
SCHINE 357
13.0 ALLGEMEINES ZUM AUFTRETEN UND ZUR BEHANDLUNG NICHTSTATIONAERER BE-
TRIEBSZUSTAENDE 357
INHALTSVERZEICHNIS XIII
13.1 QUASISTATIONAERE DREHZAHLAENDERUNGEN BEI BETRIEB AM STARREN NETZ .
358
13.2 ALLGEMEINE NAEHERUNGSBEZIEHUNGEN AUF DER GRUNDLAGE DER ANWENDUNG
DES PRINZIPS DER FLUSSKONSTANZ AUF DEN LAEUFER 362
13.3 EINSCHALTEN DER STILLSTEHENDEN MASCHINE 367
13.3.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 367
13.3.1 ERMITTLUNG DES ANFANGSVERLAUFS 368
13.3.2 GENAEHERTE BERUECKSICHTIGUNG DER WICKLUNGSWIDERSTAENDE . . . 370
13.4 EINSCHALTEN EINER UMLAUFENDEN MASCHINE 372
13.5 DREIPOLIGER STOSSKURZSCHLUSS 373
13.6 UMSCHALTEN AUF EIN ANDERES NETZ 377
13.7 KOMMUTIERUNG BEI BETRIEB AM UMRICHTER MIT STROMZWISCHENKREIS . 379
13.8 FELDORIENTIERTE REGELUNG 385
13.8.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 385
13.8.1 FELDORIENTIERTE BESCHREIBUNG DES BETRIEBSVERHALTENS DER
ASYNCHRONMASCHINE 386
13.8.2 REALISIERUNG DER FELDORIENTIERTEN REGELUNG 390
14 BESONDERE AUSFUEHRUNGSFORMEN VON ASYNCHRONMASCHINEN 400
14.1 EINPHASEN-ASYNCHRONMASCHINEN 400
14.1.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 400
14.1.1 ALLGEMEINE BEHANDLUNG DES STATIONAEREN BETRIEBS 400
14.1.2 SONDERFALL DER EINPHASEN-ASYNCHRONMASCHINE OHNE HILFSSTRANG 409
14.1.3 ANZUGSVERHALTEN DER EINPHASEN-ASYNCHRONMASCHINE MIT
HILFSSTRANG 411
14.1.4 EINPHASEN-ASYNCHRONMASCHINE MIT NICHTABSCHALTBAREM HILFS-
STRANG IM ARBEITSPUNKT MIT REINEM DREHFELD 414
14.2 POLUMSCHALTBARE MASCHINEN 416
14.2.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 416
14.2.1 POLUMSCHALTBARE MASCHINEN MIT GETRENNTEN WICKLUNGEN FUER
DIE EINZELNEN POLPAARZAHLEN 416
14.2.2 POLUMSCHALTBARE MASCHINEN MIT DAHLANDER-SCHALTUNG .... 417
14.3 ZWEIPHASEN-STELLMOTOREN 420
15 MODELLE DER DREIPHASEN-SYNCHRONMASCHINE AUF BASIS DER GRUNDWEL-
LENVERKETTUNG 422
15.1 ALLGEMEINE FORM DES GLEICHUNGSSYSTEMS DER SYNCHRONMASCHINE IN
SCHENKELPOLAUSFUEHRUNG MIT EINER ERSATZDAEMPFERWICKLUNG JE ACHSE . 422
15.2 GLEICHUNGSSYSTEM DER SYNCHRONMASCHINE IN SCHENKELPOLAUSFUEHRUNG
UNTER EINFUEHRUNG DER D-G-0-KOMPONENTEN 427
15.2.1 RF-?-0-KOMPONENTEN DER ANKERSTROEME 427
15.2.2 D-IJ-O-KOMPONENTEN DER ANKERFIUSSVERKETTUNGEN UND FLUSSVER-
KETTUNGSGLEICHUNGENEN DES ANKERS IM BEREICH DER D-Q-0-
KOMPONENTEN 428
15.2.3 (F-G-0-KOMPONENTEN DER SPANNUNGEN UND SPANNUNGSGLEICHUN-
GEN IM BEREICH DER T/-?-0-KOMPONENTEN 429
15.2.4 ERMITTLUNG DES DREHMOMENTS AUS DEN D-^-0-KOMPONENTEN
DER STROEME UND FLUSSVERKETTUNGEN 430
15.2.5 VOLLSTAENDIGES GLEICHUNGSSYSTEM IM BEREICH DER D-G-0-KOMPO-
NENTEN 431
15.3 EINFUEHRUNG BEZOGENER GROESSEN 431
XIV INHALTSVERZEICHNIS
15.3.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 431
15.3.1 SPANNUNGSGLEICHUNGEN DES ANKERS 433
15.3.2 TRANSFORMATIONSBEZIEHUNGEN 433
15.3.3 FLUSSVERKETTUNGSGLEICHUNGEN IM BEREICH DER I-G-0-KOMPONENTEN434
15.3.4 SPANNUNGSGLEICHUNGEN DES POLSYSTEMS 435
15.3.5 DREHMOMENT- UND BEWEGUNGSGLEICHUNG 436
15.3.6 VOLLSTAENDIGES GLEICHUNGSSYSTEM IM BEREICH DER D-Q-0-
KOMPONENTEN 436
15.4 BEZIEHUNGEN ZWISCHEN DEN KOMPLEXEN AUGENBLICKSWERTEN DER
STAENDERGROESSEN UND DEN RF-J-O-KOMPONENTEN 437
15.5 EINFUEHRUNG DER A-/?-0-KOMPONENTEN 440
15.6 VEREINFACHTE VOLLPOLMASCHINE 441
15.7 KLASSIFIZIERUNG DER BETRIEBSZUSTAENDE 444
15.7.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 444
15.7.1 KLASSIFIZIERUNG DER BETRIEBSBEDINGUNGEN FUER DIE STRANGGROESSEN 445
15.7.2 KLASSIFIZIERUNG DER BEWEGUNGSVORGAENGE 447
15.8 ALLGEMEINE BEHANDLUNG DES SYSTEMS DER SPANNUNGS- UND FLUSSVERKET-
TUNGSGLEICHUNGEN IM BEREICH DER RF-^-O-KOMPONENTEN 448
15.8.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 448
15.8.1 SPANNUNGS- UND FLUSSVERKETTUNGSGLEICHUNGEN IM LAPLACE-
UNTERBEREICH 448
15.8.2 ELIMINIERUNG DES DAEMPFERKREISSTROMS UND DER FLUSSVERKETTUN-
GEN BEIDER KREISE DES POLSYSTEMS IN DER LAENGSACHSE 450
15.8.3 ELIMINIERUNG DES STROMS UND DER FLUSSVERKETTUNG DES DAEMP-
FERKREISES IN DER QUERACHSE 458
15.8.4 SONDERFALL DER MASCHINE OHNE DAEMPFERKREISE 459
15.8.5 SONDERFALL DER VEREINFACHTEN VOLLPOLMASCHINE 461
15.8.6 ORTSKURVEN DER REAKTANZOPERATOREN 462
15.8.7 SONDERFALL DES NORMALEN STATIONAEREN BETRIEBS 465
15.9 GLEICHUNGSSYSTEM IM BEREICH DER D-G-0-KOMPONENTEN BEI KLEINEN
AENDERUNGEN SAEMTLICHER GROESSEN 471
15.10 DIE FLUSSVERKETTUNGSGLEICHUNGEN UNTER EINFUEHRUNG TRANSFORMIERTER
LAEUFERGROESSEN 474
16 BESONDERE STATIONAERE BETRIEBSZUSTAENDE DER DREIPHASEN-SYNCHRON-
MASCHINE 479
16.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 479
* 16.1 BETRIEB DER DREIPHASEN-SYNCHRONMASCHINE UNTER UNSYMMETRISCHEN
BETRIEBSBEDINGUNGEN 479
16.1.1 VERHALTEN DER DREIPHASEN-SYNCHRONMASCHINE GEGENUEBER DEN
SYMMETRISCHEN KOMPONENTEN 479
16.1.2 DAUERKURZSCHLUSSSTROEME BEI UNSYMMETRISCHEN KURZSCHLUESSEN 485
16.1.3 UNSYMMETRISCHE BELASTUNG - EINPHASENBETRIEB 487
16.2 ASYNCHRONER BETRIEB DER UNERREGTEN MASCHINE 489
16.3 ERZWUNGENE PENDELUNGEN BEI BETRIEB AM STARREN NETZ 497
16.4 BETRIEB AM NETZ VARIABLER FREQUENZ 501
16.5 BETRIEB MIT NICHTSINUSFOERMIGEN STROEMEN UND SPANNUNGEN 504
17 NICHTSTATIONAERE BETRIEBSZUSTAENDE DER DREIPHASEN-SYNCHRONMASCHI-
NE 508
17.1 DREIPOLIGER STOSSKURZSCHLUSS 508
INHALTSVERZEICHNIS XV
17.1.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 508
17.1.1 ANALYTISCHE BEHANDLUNGEN DES DREIPOLIGEN STOSSKURZSCHLUSSES 509
17.1.2 NAEHERUNGSBETRACHTUNGEN 515
17.1.3 PHYSIKALISCHE INTERPRETATION DES KURZSCHLUSSVORGANGS 517
17.1.4 STOSSKURZSCHLUSSVERSUCH 518
17.2 UNSYMMETRISCHE STOSSKURZSCHLUESSE 519
17.2.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 519
17.2.1 ALLGEMEINE ANALYSE DES ANFANGSVERLAUFS 520
17.2.2 ANFANGSVERLAUF DES ZWEIPOLIGEN STOSSKURZSCHLUSSES 520
17.2.3 MODELL DER SYNCHRONMASCHINE FUER DIE ROUTINEMAESSIGE BEHAND-
LUNG UNSYMMETRISCHER KURZSCHLUESSE IM NETZ 524
17.3 UEBERGANGSVQRGAENGE IN DER NAEHE DES SYNCHRONISMUS BEI N ^ KONST.
UND GROSSEN AENDERUNGEN EINZELNER GROESSEN 526
17.3.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 526
17.3.1 ENTWICKLUNG EINES MODELLS DER SYNCHRONMASCHINE BEI BETRIEB
AM STARREN SYMMETRISCHEN NETZ 527
17.3.2 DYNAMISCHE SPANNUNGSGLEICHUNG UND DYNAMISCHES DREHMO-
MENT DER SCHENKELPOLMASCHINE 531
17.3.3 DYNAMISCHE SPANNUNGSGLEICHUNG UND DYNAMISCHES DREHMO-
MENT DER VEREINFACHTEN VOLLPOLMASCHINE 535
17.3.4 BEHANDLUNG VON BELASTUNGSSTOESSEN 539
17.3.5 BEWEGUNGSVORGAENGE S(T) 540
17.3.6 KRITERIUM DER DYNAMISCHEN STABILITAET 542
17.4 KOMMUTIERUNG BEI BETRIEB AM UMRICHTER MIT STROMZWISCHENKREIS . 543
17.5 FELDORIENTIERTE REGELUNG 548
18 BESONDERE AUSFUEHRUNGSFORMEN DER SYNCHRONMASCHINE 552
18.1 GROSSE EINPHASENMASCHINEN 552
18.2 STROMRICHTERMOTOREN 557
18.3 ELEKTRONIKMOTOREN 565
19 ALLGEMEINES GLEICHUNGSSYSTEM UND BETRIEBSVERHALTEN DER GLEICH-
STROMMASCHINE 567
19.1 ALLGEMEINES GLEICHUNGSSYSTEM 567
19.2 KLASSIFIZIERUNG DER BETRIEBSZUSTAENDE 569
19.2.0 AUSGANGSUEBERLEGUNGEN 569
19.2.1 BETRIEBSZUSTAENDE MIT N = KONST 569
19.2.2 BETRIEBSZUSTAENDE MIT #B = KONST 570
19.2.3 BETRIEBSZUSTAENDE MIT N ^ KONST. UND ?B ^ KONST. BEI KLEINEN
AENDERUNGEN SAEMTLICHER GROESSEN 570
19.2.4 BETRIEBSZUSTAENDE MIT N ^ KONST. UND ?B ^ KONST. BEI GROSSEN
AENDERUNGEN EINZELNER GROESSEN 571
19.2.5 SONDERFALL DES STATIONAEREN BETRIEBS 571
19.3 SPEZIELLE NICHTSTATIONAERE BETRIEBSZUSTAENDE DER GLEICHSTROMMASCHINE
571
19.3.1 ALLGEMEINE BEHANDLUNG VON VORGAENGEN MIT $B = KONST. . . 571
19.3.2 VORGAENGE BEI AENDERUNG DER ANKERSPANNUNG 574
19.3.3 VORGAENGE BEI AENDERUNG DES WIDERSTANDS IM ANKERKREIS . . . 578
19.3.4 VORGAENGE BEI AENDERUNG DER ERREGERSPANNUNG 579
19.3.5 BELASTUNGSSTOSS 582
XVI INHALTSVERZEICHNIS
20 BESONDERE AUSFUEHRUNGSFORMEN VON GLEICHSTROMMASCHINEN 586
20.1 GLEICHSTROM-KLEINSTMOTOREN MIT HOHLLAEUFER 586
20.2 GLEICHSTROMSTELLMOTOREN 589
ANHANG 591
I INTEGRALSAETZE 591
II BEZIEHUNGEN DER VEKTORANALYSIS 591
III FOURIER-KOEFFIZIENTEN 592
IV TRIGONOMETRISCHE UMFORMUNGEN 593
V KORRESPONDIERENDE FUNKTIONEN DER LAPLACE-TRANSFORMATION 594
VI FALTUNGEN 595
LITERATURVERZEICHNIS 596
SACHWORTVERZEICHNIS 601
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