By Hanskarl Eckhardt, Ingobert Gahbler

Ok. enntnisse tiber elektrische Maschinen werden von jedem Ingenieur verlangt, der mit der elektrischen Antriebstechnik in Beriihrung kommt. Daher ist dieses Thema ein wich tiger inform der Ingenieurausbildung in Elektrotechnik und Maschinenbau, an Fachhoch schulen und Technischen Universitaten. Schwerpunkt dieses Studienbuches ist die Beschreibung der Wirkungsweise elektrischer Maschinen im stationiiren Betrieb, ergiinzt durch eine Einftihrung in die Antriebs- und die Stromrichtertechnik, urn das Zusammenwirken der elektrischen Maschine mit der angekoppelten Arbeitsmaschine bzw. dem elektronischen Stellglied bei drehzahlgesteu erten Maschinen zu erlautem. Urn Umfang und Schwierigkeitsgrad in Grenzen zu halten, werden bewu t eine Reihe wichtiger Probleme, wie z. B. das der Feldoberwellen, ausge klammert. Au&rdem wird auf die Vielzahl bekannter Sonderbauformen, insbesondere im Bereich der Kleinmaschinen, nicht eingegangen. Die Grundlagen der Elektrotechnik setze ich a1s bekannt voraus. Der erste Abschnitt soll dazu dienen, bekannte Begriffe und verwendete Bezeichnungen zusammenfassend darzustellen. Urn die relativ komplizierten zeit- und raumabhangigen Vorgange in den Drehfeldmaschinen einer mathematischen Beschreibung zuganglich zu machen, wird im Anschlu an eine ausflihrliche physikalische Interpretation die Methode der kom plexen Raurnzeiger eingeflihrt. Hiermit erhiilt guy die allgemeinen Differential-Glei chungen der Grundwellenmaschine, mit denen die Behandlung dynamischer Vorgange und bestimmter Regelungsprinzipien mOglich ist. Diese Gleichungen werden zur Beschrei bung des stationaren Zustandes umgeformt und anschlie finish durch Vemachlassigungen soweit vereinfacht, d die Auflosung des Gleichungssystems zu tibersichtlichen Formeln fiihrt, die jedoch das wesentliche Betriebsverhalten genau genug wiedergeben.

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14 zeigt, d~ aufgrund der Ankerdurehflutung das Hauptfeld an einer Poischuhkante gesehwlieht und an der anderen verstlirkt wird, au~erdem der Nulldurehgang der Feldkurve nieht in der Neutralen Zone liegt und infolge der Slittigung der Hauptflu~ gegentiber dem Leerlauffeld kleiner ist. Der lineare Anstieg des Feldes unter dem Hauptpoll~t sieh mit Hilfe des Durchflutungssatzes begrtinden. Pe 4- 00 an. Der Ankerstrombelag Aa(x) erregt im Luftspalt die rnagnetische Spannung, die, wie in Abschn. 3 fiir Drehfelder gezeigt wird, gleich der Integralkurve tiber dem Strombelag ist Vex) = f Aa(x)dx + c.

1Bc) Ust = k/2p' so ist irn Leerlauf mit Ua =Uq , Bm! "" aBL , Bmax =BL Bmax Ust Ustmax = Ust -B = - . m! 1Bd) a hn Leerlauf ist die maxirnale Stegspannung fUr a "'" 0,6 etwa 1,7 mal grol,l,er als die mittlere Stegspannung. Bei Belastung ist aufgrund der Feldverzerrung Bmax > BL und daher Ust Bmax Ustmax = - -B . 1 Be) L Die m a x i mal eSt e g spa n nun g mul,l, erfahrungsgemiil,l, unter einem gewissen Wert bleiben, da der Kohlenstaub von den Btirsten sich irn Betrieb auf den isolierenden Zwischenstegen ablagert und die Bildung von Uchtbogen zwischen den Stegen fOrdert.

B. [17]. 2 Spulenflui, induktive Streuung Die Spule des Zugmagneten ist riiumlich ausgedehnt, daher sind nicht aile Windungen mit dem gleichen FluJl, verkettet, so dallJ wir den SpulenfluJl, nach Gl. 23b) berechnen mUssen. Zur Vereinfachung zerlegen wir das Feld in Haupt- und Streufeld und bestinunen den SpulenfluJl, dieser Felder getrennt. Fiir den Hauptflui, der im wesentlichen durch den Eisenkern verliiuft, konnen wir annehmen, dallJ aIle Windungen der Spule mit diesem FluJl, verkettet sind.

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