VEM-Handbuch maschinelles Berechnen elektrischer Maschinen:
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Berlin
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1973
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
Formelzeichenverzeichnis 10
1. Berechnung der elektrischen Maschine als Kernstück des Systems
der automatisierten technischen Vorbereitung der Produktion .17
2. Verständigung mit Rechenautomaten 34
2.1. Prinzipielle Arbeitsweise von Rechenautomaten 34
2.2. Gerätetechnisehe Ausrüstung von Rechenautomaten 38
2.2.1. Einige typische Rechenanlagen 38
2.2.2. Erklärung einiger Begriffe 41
2.2.3. Spezielle Anforderungen an Rechenanlagen bei der Berechnung
elektrischer Maschinen 43
2.3. Formulierung und Darstellung von Algorithmen — Flußbildtechnik . . 44
2.3.1. Elemente der Flußbildtechnik 45
2.3.2. Beispiele von Flußbildern 51
2.4. Die Umsetzung von Flußbildern in problemorientierte Sprachen . . . 59
3. Einsatz der elektronischen Datenverarbeitung bei der Entwicklung neuer
Erzeugnisse und Erzeugnisreihen 63
3.1. Heuristisches Programm zur Verwirklichung eines prinzipiell neuen
Erzeugnisses 63
3.2. Beispiel einer rechnerisch durchgeführten Optimierungsatudie .... 66
4. Rechentechnische Besonderheiten der Berechnung magnetischer Kreise 73
4.1. Prinzipielle Berechnung der magnetischen Zahnspannung 73
4.2. Berechnung der Parallelschaltung von Eisen und Luftteilen d s ma¬
gnetischen Kreises 70
4.3. Berechnung von Jochen in Drehstrommnsehinen 78
4.4. Berechnung von Feldkurven 85
4.4.1. Berechnung von Feldkurven ohne Berücksichtigung des Siitti
gungseinflusses — Polformkoeffizienten von SynchronRchenkel
polnmschinen mit konstantem Luftspalt 85
4.4.2. Berechnung von Feldkurven unter Berücksichtigung der magne¬
tischen Zalmspannungsfeldkurve von Gleichpolinduktoren ... 90
4.4.3. Berechnung von Feldkurven unter Berücksichtigung der magne¬
tischen Zahnspannung und von Belastungsdurehflutungen —
Übertrittskennlinie von Gleichstromniasohinen 95
4.4.4. Berechnung von Feldkurven unter Berücksichtigung der magne¬
tischen Jochspannungen — Keldkwwn von Drchsfroiii Asyn
chronmotoren 102
4.4.5. Berechnung der Feldkurven unter Berücksichtigung der Stillung
der Felderregerkurv«1 bei Asynchronmotoren 109
8 Inlialtsverzeichnis ,
4.5. Berechnung von Magnetfeldern 113
4.5.1. Gleichungen des magnetischen Feldes 113
4.5.2. Allgemeines Verfahren zur Bestimmung des magnetischen Feldes
durch iterative Lösung von Differenzengleiehungen 115
4.5.3. Differenzengleichungen zur Bestimmung des ebenen stationären
Magnetfeldes bei beliebig veränderlicher Permeabilität 120
4.5.4. Berücksichtigung von Bandbedingungen 124
4.5.5. Aufbau von Rechenprogrammen auf der Grundlage des Differenz¬
verfahrens und Konvergenz des Iterationsverfahrens 127
4.5.6. Anwendungsbeispiele für das Differenzenverfahren zur Lösung
von Feldproblemen 133
5. Algorithmierter Wickhmgsentwurf 155
5.1. Charakteristische Aufgabenstellungen 155
5.2. Begriffe zur Wicklungsbeschreibung 150 :
5.3. Leiterzahlberechnungen 157
5.3.1. Wechselstromwicklungen 157
5.3.1.1. Ausführbarkeitsbedingungen für symmetrische Drehstrom
wicklungen 159
5.3.1.2. Wicklungsfaktorbereehnung 163
5.3.1.3. Leiterzahlberechnung 167
5.3.2. Gleichstromankerwicklungen 171
5.3.2.1. Ausführbarkeitsbedingungen für symmetrische Schleifen und
Wellenwicklungen 174
¦ 5.3.2.2. Leiterzahlberechnung 178
5.4. Nutfüllungsberechnungen 180
5.4.1. Runddrahtwicklungen 181
5.4.2. Flachdrahtwicklungen für Niederspannung 183
5.4.3. Flachdrahtwicklungen für Hochspannung 186
5.4.4. Drahtnormen 189
5.5. Pohviekhmgsberechnungen 197
6. Ausgewählte rechentechnische Lösungen für TeilproMeme 204
6.1. Berechnung der Stromverdrängung in Nuten mit massiven Stäben . . 204
6.2. Berechnung der Reaktanzspannungen bei der Stromwendung von
Gleichstrommaschmen 210
0.3. Berechnung der Reaktanzen einer Asynchronmaschine unter dem Ein¬
fluß der Sättigung von Haupt und Streuwegen 217
6.4. Berechnung der Nutstreutmg und der Stromverdrängung mit dem
Differenzenverfahren 230
0.5. Berechnung der Erwärmung und Kühlung 236
0.5.1. Gleichungen für Temperatnrfelder und Kühlmittelströmungs
felder 237
6.5.2. Berechnung stationärer Erwärmungsprobleme 238
6.5.3. Berechnung niehtstationärer Erwärmungsprobleme 242
Inhaltsverzeichnis 9
7. Berechnung des Betriebsverhaltens elektrischer Maschinen 248
7.1. Die Synchronmaschine 249
7.2. Die Asynchronmaschine 256
8. Optimierung 267
8.1. Formulierung des Optimierungsproblems 267
8.2. Formulierung der Zielfunktion 271
8.3. Anforderungen an das mathematische Modell der elektrischen Maschine
für Optimierungsrechnungen 276
8.4. Zum Entwurfsalgorithmus 278
8.5. Optimierungsverfahren 281
8.6. Teiloptimierung 290
9. Praktische Probleme der Anwendungsprogrammierung 295
9.1. Zur Programmorganisation 296
9.1.1. Gesichtspunkte zur Programmstruktur 296
9.1.2. Eingabe 301
9.1.3. Ausgabe 310
9.2. Funktionssicherheit von Rechenprogrammen 313
9.2.1. Darstellung des Problems 314
9.2.2. Grundstrategien zur Lösungsbestimmung 317
9.2.3. Programmorganisatoriseh günstiger Einbau von Iterations¬
bzw. Suchalgorithmen in größere wissenschaftlich technische
Programmsysteme 324
9.3. Programmdokumentatioii 328
Literaturverzeichnis 332
Sachwörterverzeichnis ¦ 336
|
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
Formelzeichenverzeichnis 10
1. Berechnung der elektrischen Maschine als Kernstück des Systems
der automatisierten technischen Vorbereitung der Produktion .17
2. Verständigung mit Rechenautomaten 34
2.1. Prinzipielle Arbeitsweise von Rechenautomaten 34
2.2. Gerätetechnisehe Ausrüstung von Rechenautomaten 38
2.2.1. Einige typische Rechenanlagen 38
2.2.2. Erklärung einiger Begriffe 41
2.2.3. Spezielle Anforderungen an Rechenanlagen bei der Berechnung
elektrischer Maschinen 43
2.3. Formulierung und Darstellung von Algorithmen — Flußbildtechnik . . 44
2.3.1. Elemente der Flußbildtechnik 45
2.3.2. Beispiele von Flußbildern 51
2.4. Die Umsetzung von Flußbildern in problemorientierte Sprachen . . . 59
3. Einsatz der elektronischen Datenverarbeitung bei der Entwicklung neuer
Erzeugnisse und Erzeugnisreihen 63
3.1. Heuristisches Programm zur Verwirklichung eines prinzipiell neuen
Erzeugnisses 63
3.2. Beispiel einer rechnerisch durchgeführten Optimierungsatudie . 66
4. Rechentechnische Besonderheiten der Berechnung magnetischer Kreise 73
4.1. Prinzipielle Berechnung der magnetischen Zahnspannung 73
4.2. Berechnung der Parallelschaltung von Eisen und 'Luftteilen d s ma¬
gnetischen Kreises 70
4.3. Berechnung von Jochen in Drehstrommnsehinen 78
4.4. Berechnung von Feldkurven 85
4.4.1. Berechnung von Feldkurven ohne Berücksichtigung des Siitti
gungseinflusses — Polformkoeffizienten von SynchronRchenkel
polnmschinen mit konstantem Luftspalt 85
4.4.2. Berechnung von Feldkurven unter Berücksichtigung der magne¬
tischen Zalmspannungsfeldkurve von Gleichpolinduktoren . 90
4.4.3. Berechnung von Feldkurven unter Berücksichtigung der magne¬
tischen Zahnspannung und von Belastungsdurehflutungen —
Übertrittskennlinie von Gleichstromniasohinen 95
4.4.4. Berechnung von Feldkurven unter Berücksichtigung der magne¬
tischen Jochspannungen — Keldkwwn von Drchsfroiii Asyn
chronmotoren 102
4.4.5. Berechnung der Feldkurven unter Berücksichtigung der Stillung
der Felderregerkurv«1 bei Asynchronmotoren 109
8 Inlialtsverzeichnis ,
4.5. Berechnung von Magnetfeldern 113
4.5.1. Gleichungen des magnetischen Feldes 113
4.5.2. Allgemeines Verfahren zur Bestimmung des magnetischen Feldes
durch iterative Lösung von Differenzengleiehungen 115
4.5.3. Differenzengleichungen zur Bestimmung des ebenen stationären
Magnetfeldes bei beliebig veränderlicher Permeabilität 120
4.5.4. Berücksichtigung von Bandbedingungen 124
4.5.5. Aufbau von Rechenprogrammen auf der Grundlage des Differenz¬
verfahrens und Konvergenz des Iterationsverfahrens 127
4.5.6. Anwendungsbeispiele für das Differenzenverfahren zur Lösung
von Feldproblemen 133
5. Algorithmierter Wickhmgsentwurf 155
5.1. Charakteristische Aufgabenstellungen 155
5.2. Begriffe zur Wicklungsbeschreibung 150 :
5.3. Leiterzahlberechnungen 157
5.3.1. Wechselstromwicklungen 157
5.3.1.1. Ausführbarkeitsbedingungen für symmetrische Drehstrom
wicklungen 159
5.3.1.2. Wicklungsfaktorbereehnung 163
5.3.1.3. Leiterzahlberechnung 167
5.3.2. Gleichstromankerwicklungen 171
5.3.2.1. Ausführbarkeitsbedingungen für symmetrische Schleifen und
Wellenwicklungen 174
¦ 5.3.2.2. Leiterzahlberechnung 178
5.4. Nutfüllungsberechnungen 180
5.4.1. Runddrahtwicklungen 181
5.4.2. Flachdrahtwicklungen für Niederspannung 183
5.4.3. Flachdrahtwicklungen für Hochspannung 186
5.4.4. Drahtnormen 189
5.5. Pohviekhmgsberechnungen 197
6. Ausgewählte rechentechnische Lösungen für TeilproMeme 204
6.1. Berechnung der Stromverdrängung in Nuten mit massiven Stäben . . 204
6.2. Berechnung der Reaktanzspannungen bei der Stromwendung von
Gleichstrommaschmen 210
0.3. Berechnung der Reaktanzen einer Asynchronmaschine unter dem Ein¬
fluß der Sättigung von Haupt und Streuwegen 217
6.4. Berechnung der Nutstreutmg und der Stromverdrängung mit dem
Differenzenverfahren 230
0.5. Berechnung der Erwärmung und Kühlung 236
0.5.1. Gleichungen für Temperatnrfelder und Kühlmittelströmungs
felder 237
6.5.2. Berechnung stationärer Erwärmungsprobleme 238
6.5.3. Berechnung niehtstationärer Erwärmungsprobleme 242
Inhaltsverzeichnis 9
7. Berechnung des Betriebsverhaltens elektrischer Maschinen 248
7.1. Die Synchronmaschine 249
7.2. Die Asynchronmaschine 256
8. Optimierung 267
8.1. Formulierung des Optimierungsproblems 267
8.2. Formulierung der Zielfunktion 271
8.3. Anforderungen an das mathematische Modell der elektrischen Maschine
für Optimierungsrechnungen 276
8.4. Zum Entwurfsalgorithmus 278
8.5. Optimierungsverfahren 281
8.6. Teiloptimierung 290
9. Praktische Probleme der Anwendungsprogrammierung 295
9.1. Zur Programmorganisation 296
9.1.1. Gesichtspunkte zur Programmstruktur 296
9.1.2. Eingabe 301
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9.2.2. Grundstrategien zur Lösungsbestimmung 317
9.2.3. Programmorganisatoriseh günstiger Einbau von Iterations¬
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Programmsysteme 324
9.3. Programmdokumentatioii 328
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