Vergleich genormter Verfahren zur Bestimmung des Wirkungsgrades von Induktionsmaschinen

Übersicht Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der meßtechnischen Bestimmung des Wirkungsgrades von Induktionsmotoren mit Käfigläufer mit dem Einzelver-lustverfahren nach IEC 60034-2 und der Methode B nach IEEE 112. Für beide Verfahren werden die Verlustanteile und deren Ermittlung diskutiert und dabei insbesondere die Unterschiede in der Berechnung der lastabhängigen Zusatzverluste aufgezeigt. Die Arbeit stützt sich auf Messungen an Käfigläufermotoren unterschiedlicher Leistung.

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Determination of the efficiency of induction machines by different standardized methods

Contents This paper deals with the determination of the efficiency of squirrel-cage induction motors by both the loss-summation method of IEC 60034-2 and method B of IEEE 112. The proceedings according to both standardizations are described and compared, especially those parts regarding the determination of stray-load losses. The discussion is based on measurement results taken of squirrel-cage motors in a relatively wide range of rated output.

     

Über die Verteilung des Innenwiderstandes in galvanischen Primärzellen

Übersicht Mit Hilfe einer Sondenmethode wird die örtliche Verteilung des Leitungswiderstandes in galvanischen Zellen ermittelt. Die Grundlagen für die Sondenmethode werden aus der Theorie der Stromverteilung abgeleitet. An Trockenzellen (IEC: R₂₀) werden Messungen durchgeführt und die Ergebnisse mitgeteilt. Am Stift, am Außenrand der Puppe und am Zink treten Grenzflächenwiderstände auf, die hier zum ersten Mal quantitativ gemessen werden. Die Entladung, ebenso wie das Austrocknen der Zellen, wirken besonders stark auf die Grenzflächenwiderstände. Die neue Methode erlaubt die getrennte Messung des Elektronenanteils der Leitfähigkeit in der porösen positiven Elektrode.

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Summary By means of metallic probes, the local distribution of the internal resistance in galvanic cells is measured. The theoretical base of the new method is derived from the theory of current distribution. As exemple, measurements on dry cells (IEC: R₂₀) are reported. Between carbon rod and manganese core, between core and electrolyte and on the zinc are border-resistances located. These resistances are measured quantitatively the first time. During discharge and during drying out, the border resistances are much more influenced than the resistance e.g. of the black mix. The electronic conductivity of porous electrodes can be measured separated from the ionic parts by application of the new method.

     

Das Steuerverhalten unsymmetrisch gesteuerter Stromrichter und ihr Blindleistungsbedarf

Übersicht Es werden für drei sich durch verschiedene Unsymmetrie unterscheidende Steuerverfahren Untersuchungen über Steuerverhalten und Blindleistung angestellt unter Berücksichtigung der Kommutierung. Dabei werden auch die Einflüsse abgeschätzt, die die verschiedenen Kommutierungen aufeinander und auf nichtkommutierende Teilstromrichter ausüben, und es wird ein Verfahren gebracht, das sich besonders für schnelle Regelantriebe eignet.Mit 24 Abbildungen     

Elektromagnetisch-mechanische Energiewandler

Zusammenfassung Die für elektromagnetisch-mechanische Energiewandler erster und zweiter Art gültigen Wandlergesetze werden abgeleitet, wobei sich ergibt, daß eine Masse bzw. ein Trägheitsmoment in eine Kapazität, eine wegproportionale Rückstellkraft in eine Induktivität und eine geschwindigkeitsabhängige Reibung in einen Leitwert übergehen³.Die Reduktion der mechanischen Größen auf die elektrische Seite des Wandlers und umgekehrt erfolgt dabei nach Maßgabe einer von den mechanischen und elektrischen Eigenschaften des Wandlers abhängigen Gerätekonstanten, der Wandlerkonstantenw. Sie kommt in den Formeln nur in der zweiten Potenz vor und findet ihre Parallele im Übersetzungsverhältnisü eines Transformators, denn auch dort übersetzen sich Widerstände mitü ² von der einen auf die andere Seite.Anschließend wird als einer der markantesten Vertreter der Wandler zweiter Art der Gleichstrom-Nebenschlußmotor in seinem Verhalten unter den verschiedensten Betriebsbedingungen betrachtet. Mit Hilfe der sich durch die Wandler ergebenden Ersatzbilder für Motor und Belastung werden die Anlaufverhältnisse und die Rückwirkung der mechanischen Belastung auf das speisende Netz untersucht.Schließlich wird gezeigt, wie die bei der Berechnung von Regelvorgängen erforderlichen Frequenzgänge des leerlaufenden und belasteten Motors aus den Ersatzbildern gewonnen werden können.Mit 19 Textabbildungen     

Lösung gekoppelter Wellengleichungen im Zeitbereich —Anwendung auf Freileitungs- und Kabelsysteme

Übersicht Die Analyse von Wellenvorgängen auf elektromagnetisch verkoppelten Leitungen führt auf ein partielles Differentialgleichungssystem. Werden, ebenso wie in der Wanderwellentheorie, die Verluste vernachlässigt, vereinfacht sich das Gleichungssystem zu einem gekoppelten System von Wellengleichungen, das mittels eines Wellenlösungsansatzes auf ein lineares Gleichungssystem überführt wird. Aus der Lösung dieses Gleichungssystems überführt wird. Aus der Lösung dieses Gleichungssystems und die Bestimmung einer Wichtungsmatrix ergeben sich dann die gesuchten Wellen des verkoppelten Leitungssystems.

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Solution of coupled waveequations in the timedomain —application to overhead lines and cablesystems

Contents The analysis of travelling wave phenomena on electromagnetic coupled transmission lines leads to partial differential equations. If losses are neglected, the equations will be reduced to coupled wave equations, which can be transformed by a waveterm into a linear epuation system. The solution of this system and the determination of a weighting matrix gives the wavesolution of the coupled transmission line problem.

     

Stromkräfte zwischen parallelen Leitern von rechteckigem Querschnitt

Zusammenfassung Nach einer Vorbemerkung über ein Doppelintegral, das bei den folgenden Berechnungen einige Male Verwendung findet, wird die bekannte Formel (4) für die Kraft zwischen zwei stromdurchflossenen, unendlich langen geradlinigen und parallelen Leitern von punktförmigem Querschnitt hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit als Näherungsformel für die Kraft zwischen zwei koaxialen Kreisen kurz diskutiert. Es zeigt sich, daß (4) für Kreise mit genügender Genauigkeit verwendbar ist, solange das Verhältnis Leiterabstand: Kreisdurchmesser kleiner ist als. 1: 5. Von (4) ausgehend wird dann die ebenfalls bekannte Formel für Leiter von streckenförmigem Querschnitt (Blechstreifen) nochmals hergeleitet und dann die weitere Verallgemeinerung auf Leiter von rechteckigem Querschnitt durchgeführt. Das Ergebnis, nämlich die Formel (19) ist aber so unhandlich und für die numerische Berechnung so wenig brauchbar, daß die Herleitung einer Näherungsformel wünschenswert und im Anschluß auch gegeben wird. Zum Schluß wird noch auf den besonders wichtigen Fall der Sammelschienen eingegangen (Leiter mit gleichen Querschnitten in gleicher Höhe). Auch hier ist aus praktischen Gründen die. Aufstellung einer Näherungsformel wichtig, die sich hier in eine für die numerische Berechnung besonders günstige Form bringen läßt.     

Design of advanced robust decentralized control of parallel dc/dc converters

Contents This paper presents the useful analysis and synthesis technique for the design of multivariable feedback systems. Optimal robust decentralized controllers of nominal and diagonal dominant nominal model of parallel operating dc/dc converters using structured singular value approach are designed. The proposed controllers have different number of tuning parameters and they are robust for both reference signals and disturbances. The robustness of feedback systems with designed controllers is investigated and compared. Simulation results, both in frequency and time domain, demonstrate the preferable performance of the designed decentralized controllers in setpoint tracking and disturbance rejection.

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Verbesserte robuste dezentralisierte Regelung für parallele Gleichstromwandler

Übersicht Der Artikel stellt eine für den Entwurf dezentraler Regelungen für parallele Gleichstromwandler geeignete Methode dar, die auf neueren Entwicklungen auf dem Gebiet der multivariablen Regelungssysteme aufbaut. Es werden optimale robuste dezentralisierte Regler für das nominale und das diagonal-dominante nominale Modell für einen parallelen Gleichstromwandler anhand der strukturierten singulären Werte entworfen. Diese Regler haben eine unterschiedliche Zahl von Einstellparametern und sind robust bezüglich des Führungs- und Störverhaltens. Die Robustheit des Rückkopplungssystems für die entworfenen unterschiedlichen Regler wird vergleichend untersucht. Die Simulationsergebnisse im Zeit- und Frequenzbereich lassen erkennen, daß mit den entworfenen dezentralen Reglern eine verbesserte Regelgüte bezüglich der Sollwertfolge und der Störgrößenbekämpfung erzielt wird.

     

Synthesis of one- and twodimensional electrostatic field

Contents The paper deals with the synthesis of one- and twodimensional electrostatic field caused by the boundary potential distribution. The problem has been reduced to the Fredholm integral equation of the first kind, which has been solved by means of Tichonov's regularisation method. Numerical calculations done for the homogeneous fields show the great usefulness of the proposed method.

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Synthese des ein- und zweidimensionalen elektrostatischen Feldes

Übersicht Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der Synthese von ein- und zweidimensionalen elektrostatischen Feldern infolge der Potentialverteilung auf der Berandung. Das Problem wird auf die Fredholm'sche Integralgleichung erster Art reduziert, die mit Hilfe der Regularisierungsmethode von Tichonov gelöst wird. Numerische Berechnungen für das homogene Feld zeigen die Anwendbarkeit der vorgestellten Methode.

     

On the behavior of electromagnetic fields at magnetodielectric edges with application to the design of modern electrical and electronic devices

Contents Based upon the differential equations governing the edge behavior of electromagnetic as well as static fields set up in a previous paper, the case of joining of magnetodielectric wedges in the absence of a conductor wedge is considered. The periodic boundary value problem is solved by matrix method. By making direct use of the unimodularity property of the matrices, characteristic equations for eigenvalues are derived easily. A necessary condition for finite fields near the edge is obtained for an arbitrary numberN of wedges, which is convenient in form for application purposes. Examples for designing suitable edge configurations to avoid singular fields will be discussed in the following Part 2.

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Über das Verhalten elektromagnetischer Felder an magnetodielektrischen Kanten mit Andwendung auf den Entwurf moderner elektrischer und elektronischer Bauelemente. Teil 1

Übersicht Ausgehend von den in einer früheren Arbeit aufgestellten Differentialgleichungen, die das Verhalten sowohl elektromagnetischer als auch statischer Felder in der Umgebung einer Kante beschreiben, wird der Fall sich an der Spitze berührender magnetodielektrischer Keile, jedoch ohne Anwesenheit eines Metallkeiles, betrachtet. Das periodische Randwertproblem wird mit Hilfe der Matrizenmethode gelöst. Die Bestimmungsgleichungen für die Eigenwerte lassen sich durch Ausnutzung der Unimodularitätseigenschaft solcher Matrizen leicht herleiten. Eine notwendige Bedingung für reguläre Felder in der Kantenumgebung wird gegeben. Diese gilt für eine beliebige AnzahlN der Keile und hat außerdem eine passende Form im Hinblick auf praktische Anwendungen. Beispiele für den Entwurf geeigneter Kantenkonfigurationen, um das Auftreten singulärer Felder zu vermeiden, werden im folgenden Teil 2 behandelt.

     

Allgemeine Berechnungsgrundlagen von Stromrichtermotoren und Taktgebermaschinen von Wechselrichtern

Zusammenfassung In Ergänzung früherer Veröffentlichungen über die Berechnung von Stromrichtermotoren, in denen entweder angenommen wurde, daß der Motor ohne jede Dämpfertwicklung ausgeführt wird, oder daß er eine vollkommen streuungslose Dämpferwicklung besitzt, wurde in der vorliegenden Arbeit der in Wirklichkeit immer vorkommende Fall untersucht, daß eine Dämpferwicklung mit endlicher Streuung vorhanden ist. Bei der Untersuchung des Einflusses dieser Dämpferwicklung auf die Kommutierung des Stromes von einem Anodensystem des Stromrichters auf das nächstfolgende bzw. zwischen den betreffenden Motorwicklungen zeigt sich, daß die Dämpferstreuung den Kommutierungsvorgang nicht im selben Maße verzögert wie eine gleichgroße Ständerstreuung. Man rechnet deshalb zu ungünstig, wenn man bei der Bestimmung der Kommutierungsdauer und der damit zusammenhängenden Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung des Motors einfach die Summe von Ständer- und Dämpferstreuung berücksichtigt. Wenn sich auch der Unterschied dieser einfacheren Berechnungsart mit der genauen Berücksichtigung der Dämpferstreuung nicht als besonders groß erweist, so ergibt die exaktere Behandlung doch einen besseren Aufschluß über die Vorgänge bei der Kommutierung. Dies ist dann auch bei der Untersuchung der betreffenden Verhältnisse beim maschinenerregten Wechselrichter von Wert. Nach der Ermittlung der Kommutierungsdauer bei Stromrichtermotoren und Taktgebermaschinen von Wechselrichtern wurde die weitere Berechnung der Maschinen unter Verwendung der bekannten Vektordarstellung durchgeführt und damit auf die auch sonst im Elektromaschinenbau übliche Berechnungsmethode zurückgeführt.Teil III der von der Fakultät für Maschinenwesen an der Technischen Hochschule Berlin am 6. November 1939 genehmigten Habilitationsschrift des Verfassers: Lokomotivsysteme für hochgespannten Gleichstrom. (Teil I und II dieser Arbeit erscheint in Elektrotechn. u. Maschin.-Bau, August1940).- D 83.     

Selbsterregungserscheinungen bei Betrieb von Asynchronmaschinen über lange Leitungen

Zusammenfassung Bei einer Asynchronmaschine, die über eine lange Leitung auf ein starres Netz oder auf einen Synchrongenerator arbeitet, kann bei Betrieb mit höheren Frequenzen (Halbwellenfrequenz!) und entsprechend höheren Drehzahlen Selbsterregung auftreten, die ein Anlassen der Maschine auf die Betriebsdrehzahl verhindert. Aus den Leitwertdiagrammen der Asynchronmaschine und dem der kurzgeschlossenen Leitung kann sowohl die Bedingung für Selbsterregung als auch die auftretende Frequenz und Spannung und damit schließlich das Moment der Maschine als Generator für die Selbsterregungsfrequenz ermittelt werden. Da dieses Moment gleich dem Motormoment für Betrieb mit Normalfrequenz sein muß, läßt sich die Drehzahl, bei der die Maschine beim Anlassen als Motor hängen bleibt, ohne weiteres ermitteln.     

Zur Berechnung von Schaltungen der Leistungselektronik im Spektralbereich

Übersicht Für die Methode der Berechnung von Schaltungen der Leistungselektronik im Spektralbereich wird ein Verfahren angegeben, das zu standardisierten Systemgleichungen führt und allgemein angewendet werden kann. Das ist für Schaltungen mit vorgegebener Übersetzungsfunktion für die Ventilschaltung naheliegend. Es wird jedoch gezeigt, daß das Verfahren so erweitert werden kann, daß es sich auf alle Schaltungen der Leistungselektronik anwenden läßt. Die numerischen Eigenschaften der standardisierten Systemgleichungen, wie die Regularität, die Konvergenz und die Abbruchfehler werden auch angegeben. Die Anwendung des Verfahrens wird an einem einfachen Beispiel demonstriert.

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Design of power electronic circuits in the frequency domain

Contents In order to design power electronic circuits in the frequency domain an analysis method is presented which leads to standardized system equations and which is applicable in a general manner. This is obvious with power electronic circuits with a preset transfer function of the switching devices. This extended analysis method can be used to analyze and to compute all kinds of power electronic circuits. The numerical properties of the standardized system equations such as their regularity, convergence and truncation errors are also described. The results of the analysis method are shown for a line commutated converter as an example.

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Herrn Prof. Dr. phil. nat. W. Gerlach zum 60. Geburtstag gewidmet     

Transienter Skineffekt in einer dünnen Platte bei beliebiger Bewegung einer räumlichen flexiblen Leiterschleife

Übersicht Eine von zeitlich beliebig veränderlichem Strom durchflossene Leiterschleife, deren Form sich ebenfalls zeitlich beliebig ändert, führt über einer dünnen leitenden Platte eine beliebige ungleichförmige Bewegung aus. Angegeben werden analytische Beziehungen für die in der Platte induzierten Wirbelströme, für die Gleichung der Wierbelstromlinien und für die auf die Leiterschleife ausgeübte Kraft. Die gesuchten Kenngrößen werden in allgemeiner Integralform durch das erregende Feld ausgedrückt, das sich bei Abwesenheit der leitenden Platte im Raum einstellt. Zur Veranschaulichung werden die Form der Wirbelstromlinien, die induzierte Wirbelstromverteilung sowie die bremsende und abhebende Kraft an einem übersichtlichen Beispiel berechnet. Abschließend werden noch Hinweise für die praktische Auswertung gegeben. Dabei wird auch auf den Sonderfall einer räumlichen Spule eingegangen, die senkrecht zur Platte mit abschnittsweise konstanter Geschwindigkeit bewegt wird. Für diesen Fall lassen sich alle interessierenden Kenngrößen ohne Integraldarstellung durch die erregenden Feldgrößen ausdrücken, was auch an dem Beispiel einer endlich langen Zylinderspule rechteckförmigen Querschnittes gezeigt wird.

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Skineffect-transients on thin plate due to arbitraly moving of a flexible spatial loop

Contents A spatial loop carrying a current of arbitrary time dependence and changing its form arbitrarily with time moves above a thin conducting plate in a non-uniform manner. The eddy currents induced in the plate, their stream-function and the force exerted on the loop are studied analytically in this paper. All these quantities are expressed in general integral forms through the exciting field of the loop in absence of the conducting plate. Using a lucid example, the eddy current disbribution, the stream function and the lift and drag forces are calculated to illustrate the general method developed. Some hints are also given, finally, for the practical calculation of these quantities. Here, the special case of a spatial coil having constant velocities in stages and oriented normally to the plate, is also studied. In this case, all quantities of interest can be expressed in terms of the excitting field without resort to the integral form. This fact is again illustrated in the case of a cylindrical coil of finite lenght having rectangular cross-section.

     

Elektroballistisches Meßverfahren zur Konstruktion von Elektronenbahnen im rotationssymmetrischen Magnetfeld

Zusammenfassung Im vorliegenden ersten Teil der Arbeit werden die theoretischen Grundlagen für ein Verfahren behandelt, das die Konstruktion von Elektronenbahnen im drehsymmetrischen Magnetfeld zum Gegenstand hat. Es geht von dem Gedanken aus, den im allgemeinen räumlichen Bahnverlauf auf eine mit dem Elektron um die optische Achse sich drehende Ebene zu projizieren und dadurch das räumliche Bahnproblem auf ein ebenes zurückzuführen. Infolge Gleichwertigkeit von mechanischer und elektrischer Energie können die Umlaufgeschwindigkeiten des Ladungsträgers in der rotierenden Ebene durch elektrische Potentiale ersetzt werden, in der Weise, daß ihre Gesamtheit das sog. Hilfspotentialfeld liefert, welches sich bezüglich der Trägerbahnkonstruktion ebenso verhält, wie ein gewöhnliches elektrostatisches Feld. Die Bahnkonstruktion erfolgt am einfachsten unter Verwendung des elektronenoptischen Brechungsgesetzes, welches eine mittels Zirkel und Lineal darstellbare, aus geradlinigen Elementen bestehende, angenäherte Bahnkurve liefert. Das Bahnbestimmungsverfahren ist insbesondere zur Auffindung der elektronenoptischen Hauptgrößen, wie der Lage der Brenn- und Hauptpunkte bzw. der Hauptebenen und Brennweiten geeignet. Weiterhin sind die wesentlichsten Abbildungsfehler drehsymmetrischer Magnetlinsen nachweisbar. Umständliche Untersuchungen rein theoretischer Art werden überflüssig. Man ist durch das Verfahren in die Lage versetzt, Abbildungsvorgänge beliebig gestalteter Magnetlinsen rechnerisch-graphisch zu erfassen, vorausgesetzt, daß die magnetische Feldfunktion des Induktionsflusses bekannt ist.Der zweite Teil der Arbeit, der im folgenden Heft erscheinen wird, bezweckt die Schaffung eines technisch durchentwickelten Meßgeräts, um die zur Bahnbestimmung notwendige magnetische Feldfunktion zu gewinnen und damit die praktische Brauchbarkeit des gesamten Verfahrens für die Elektronenoptik zu erweisen.     

Untersuchung über den Durchschlag und die Vorgänge bei elektrischer Beanspruchung in Isolierölen verschiedener Festigkeit

Zusammenfassung Die vorliegende Untersuchung befaßt sich mit dem Verhalten eines Isolieröles in den Festigkeitsgrenzen von 25 bis 245 kV/cm bei elektrischer Beanspruchung durch Gleich- und Wechselspannung. Das Isolieröl wird zwischen Plattenelektroden in zwei zueinander senkrechten Richtungen auf Durchschlag und Stromdurchgang geprüft.Bei Beobachtung der Vorgänge in dem elektrisch beanspruchten Isolieröl mit einer Festigkeit von 50 bis 180 kV/cm durch optische Vergrößerung kann neben bereits bekannten Vorgängen zwischen den Elektroden im abgedunkelten Raum deutlich ein Glimmen beobachtet werden, das den Öldurchschlag einleitet. Dieses Glimmen wird zurückgeführt auf Ionisation in adsorbierten Luftbläschen und in mit Luft gefüllten Hohlräumen der im Öl schwimmenden Fasern.Es ergibt sich aber auch für dieses Öl bei einer Festigkeit von 50 bis 180 kV/cm ein Unterschied in der Höhe der Durchschlagsspannung zwischen senkrechter und waagerechter Beanspruchung, während diese Unterschiede im Öl unterhalb und oberhalb dieser Festigkeitsgrenzen nicht festgestellt werden können. Analoge Beziehungen gelten auch für die mit der Schering-Brücke ermittelten Werte für die Stromaufnahme. Der größte Unterschied zeigt sich bei einer Durchbruchfeldstärke des Öles von 120 kV/cm, wo die Durchschlagsspannung bei waagerechter Beanspruchungsrichtung um 18 bis 20% über der Durchschlagsspannung in senkrechter Beanspruchungsrichtung liegt. Die Stromaufnahme in senkrechter Beanspruchungsrichtung ist dagegen bei Öl von 120 kV/cm um etwa 50% größer als in waagerechter Beanspruchungsrichtung. Die festgestellten Unterschiede zwischen senkrechter und waagerechter Beanspruchungsrichtung werden auf Wärmeentwicklung im Öl, die durch das beobachtete Glimmen verursacht werden, zurückgeführt. Damit findet die Theorie des verschleierten Gasdurchschlages eine Bestätigung für das untersuchte Isolieröl mit einer Festigkeit von 50 bis 180 kV/cm. In Öl unterhalb der Festigkeitsgrenze von 50 kV/cm scheinen die Theorie des reinen Faserdurchschlags und oberhalb einer Festigkeit von 180 kV/cm die Theorie des reinen Ionisationsvorganges ausschlaggebend zu sein. Die drei Gebiete des reinen Faserdurchschlages, des verschleierten Gasdurchschlages und des Ionisationsvorganges sind jedoch nicht streng gegeneinander abzugrenzen, sondern überlagern sich je nach der Festigkeit des untersuchten Öles.     

Einfluß der Maschinenparameter auf Zusatzverluste,Momentoberschwingungen und Kommutierung bei der Umrichterspeisung von Asynchronmaschinen

Übersicht Bei der Speisung von Asynchronmaschinen durch Zwischenkreisumrichter mit eingeprägtem Strom oder eingeprägter Spannung treten durch die nichtsinusförmige Speisung zusätzliche Kupfer- und Eisenverluste und zeitlich nicht konstante Momente auf. Der Aufsatz untersucht den Einfluß der Maschinenparameter auf diesc Oberschwingungserscheinungen und auf die Kommutierungsvorgänge im stationären Betrieb. Dabei wird für beide Umrichter nach ungepulstem und gepulstem Betrieb und Läufern mit und ohne Stromverdrängung unterschieden. Aus dem Einfluß der Maschinenparameter lassen sich Richtlinien für die Bemessung einer Asynchronmaschine für den Umrichterbetrieb ableiten.

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Influence of the machine parameters on additional losses, torque harmonics and commutation of inverter-fed induction motors

Contents Induction motors fed by dc-link converters have additional copper and iron losses, compared with sinusoidal operation, and harmonics in torque and speed. This paper discusses the influence of the machine parameters on these harmonic phenomena and on the commutation of the currentlink inverter at stationary operation. Difference is made between voltage and current inverters, normal and pulsed operation, and rotors with and without skin effect. Guiding principles for the design of inverter-fed induction motors are derived from the results.

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Dipl.-Ing. Roger Weninger ist Akademischer Rat a. Z. am Lehrstuhl für Elektrische Antriebstechnik der TU München. Der Aufsatz entstand als Zusammenfassung von Arbeiten, die an diesem Lehrstuhl im Rahmen des Schwerpunktprogramms Neue elektrischeAntriebe der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt werden konnten. Der Verfasser dankt dem Lehrstuhlinhaber, Prof. Dr.-Ing. Gerhart Kessler, für wertvolle Hinweise und Anregungen     

Die Theorie des asynchronen Anlaufs von Schenkelpolsynchronmaschinen mit geblechten Läufern

Übersicht Für den asynchronen Anlauf wird die Schenkelpolsynchronmaschine als Asynchronmaschine mit Läuferunsymmetrien behandelt. Über geeignete Ansätze für die magnetische Leitfähigkeit des Luftraums und die Strombeläge werden die Luftspaltfelder ermittelt. Mit diesen lassen sich die mit den einzelnen Stromkreisen verketteten magnetischen Flüsse bestimmen. Aus den stationären Lösungen der Spannungsdifferentialgleichungen ergeben sich die Bestimmungsgleichungen für die Diagrammvektoren der Ströme. Über den Drehschub lassen sich das asynchrone Drehmoment und die Amplitude des Pendelmoments der doppelten Schlupffrequenz berechnen. Die experimentelle Überprüfung an einem 3000 KW Synchronmotor zeigt eine recht gute Übereinstimmung zwischen gerechneten und gemessenen Größen.

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Summary The synchronous machine with salient poles is treated during the asynchronous starting as a induction motor with unsymmetrical rotor. There airgap-fields are determined by the magnetic conductivity of the airgap and the current per cm of rotor and stator. The magnetic flux of each circuit is found by the integration of the airgap-fields. The Diagrammvectors of current are obtained by the differential-equations of voltage. The amplitude of the torque, which is swinging with double slip frequency, and the asynchronous corque are calculated by the product of induction and current per cm. The testet values of a 3000 KW synthronous machine show a good agreement with calculated ones.

     

Two-dimensional image method for time-harmonic line current in front of a material cylinder

Contents The well-known electrostatic two-dimensional image theory involving a line charge parallel to a dielectric cylinder is extended to the electromagnetic problem where the source is a time-harmonic current and the permittivity and permeability of the cylinder may be different from those of the exterior space. The reflection and transmission images of the current line giving the field reflected from the cylinder and the field transmitted into the cylinder are presented in the form of cylindrical surface currents obeying explicit series expressions. It is shown that by choosing the image cylinders properly and extracting a line image source from each, the convergence of the series can be dramatically improved. The reflection image is seen to reduce to a double-line image on the axis when the distance of the line current from the surface of the cylinder becomes infinitely large.

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Zweidimensionale Spiegelungsmethode für zeitharmonische Linienströme vor einem permittiven und permeablen Zylinder

Übersicht Die aus der Elektrostatik für die Behandlung eines dielektrischen Zylinders im Feld einer Linienladung bekannte zweidimensionale Spiegelungsmethode wird auf elektro magnetische Probleme mit zeitharmonischen Linienströmen und einem permittiven und permeablen Zylinder übertragen. Die Spieglbilder des Stroms für den in den Zylinder ein dringenden und den reflektierten Anteil des Felds werden als zylindrische Flächenströme in Form explizit angegebener Reihen dargestellt. Die Wahl der Spiegelzylinder und der Spiegelströme beeinflußt die Konvergenz der Reihendarstellung. Ist der Linienstrom un-endlich weit vom Zylinder entfernt, so reduziert sich das Spiegelbild für das reflektierte Feld auf zwei Ströme auf der Achse.

     

Results of a novel algorithm for the calculation of the characteristic temperatures in power oil transformers

Contents The application of the originally developed thermal model, intended to oil power transformers analyses, is presented in the paper. The model delivers the value of the insulation Hot-spot temperature, as the most critical quantity during transformer loading, and the value of the thermal ageing, both for variable load and variable ambient temperature. The results obtained using the original thermal model are compared with the experimental results and the results obtained by the model from the international standard IEC 354. A program is developed for this purpose, allowing some additional analysis in respect to the basic algorithm from IEC 354.Besides, using experimentally obtained results, some approximations of the thermal model from IEC 354 and some factors important for development of thermal models are also analyzed.

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Ergebnisse eines neuen Verfahrens zur Berechnung der charakteristischen Temperaturen in Leistungsöltransformatoren

Übersicht Das Thema dieses Beitrages ist die Anwendung eines von uns neuentwickelten thermischen Modells zur Analyse von Öltransformatoren. Das Modell liefert den Temperaturwert der Isolation an der heißesten Stelle, welches während der Belastung des Transformators der kritischste Wert ist, sowie die Werte der thermischen Alterung des Transformators, beides unter veränderlicher Belastung und Umgebungstemperatur. Die Ergebnisse unseres Modells werden mit Experimentaluntersuchungen und mit den Resultaten des Modells IEC Standard 354 verglichen. Dafür wurde ein Rechenprogramm ausgearbeitet, das größere Möglichkeiten zur Analyse als das Grundmodell Standard 354 hat.Schließlich werden einige Vereinfachungen für das IEC-Modell vorgeschlagen und wichtige Faktoren, die während der thermischen Modellentwicklungen auftreten analysiert.

     

Abbildung der Lorentz-Transformation auf eine Vierpolkette

Übersicht Die (spezielle) Lorentz-Transformation wird auf einen-mal hintereinander ausgeführte Transformation verallgemeinert; die Ergebnisse werden auf die Lorentz-Kontraktion, die Einsteinsche Zeitdilation und das Additionstheorem der Geschwindigkeiten angewandt. Die von der Transformation betroffenen Koordinaten des Ortes und der Zeit lassen sich beziehentlich auf Spannung und Strom einer umkehrbaren Vierpolkette abbilden, für welche ein einfaches Beispiel angegeben wird. Messungen am Modell erlauben sogar die Untersuchung von Vorgängen, die in der uns bisher bekannten Welt nicht auftreten.

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Contents The restricted Lorentz transformation is generalized to a group ofn successive transformations; the results are applied to the Lorentz contraction, to the Einstein time dilation and to the theorem of the velocity addition. It is shown that the time and space coordinates relevant to the transformation may be reproduced by voltages and currents appearing in a twoport chain. A simple example is given; measurements would seem to enable the research of phenomena not existing in the world known to us.