Einfluß der Luftspaltweite auf die Verluste schnellaufender Asynchronmaschine mit Käfigläufer

Übersicht Die Zusatzverluste von asynchronen Käfigläufermotoren können durch Vergrößerung der Luftspaltweite beträchtlich vermindert werden. Es wird ein Berechnungsverfahren zur Bestimmung der luftspaltabhängigen Verluste vorgestellt. Die Ergebnisse wurden durch Messungen an drei verschiedenen Motoren im Leistungsbereich zwischen 10 und 50 kW überprüft. Bei Betrieb mit erhöhter Ständerfrequenz wird eine Reduzierung der Gesamtverluste um bis zu 32% erzielt. Dies gilt bei Betrieb der Motoren mit sinusförmiger Spannung. Bei Speisung über Frequenzumrichter mit nichtsinusförmigen Ausgangsgrößen reduzieren sich die Gesamtverluste um den gleichen absoluten Betrag.

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The influence of air gap length on the power losses of squirrel cage induction motors

Contents The additional losses of squirrel cage induction motors can be reduced considerably by increasing the air gap. A calculation method is presented how to determine the power losses which are influenced by air gap length. The results are verified by measurements of three various motors with a power output between 10 and 50 kW. In operation with inereased stator frequency a reduction of total losses ranging up to 32 p.u. is achieved. This is valid for operation with sinusoidal voltage. For supply by frequency inverters with nonsinusoidal output the total losses are reduced about the same absolute amount.

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Herrn Prof. Dr.-Ing. E. Ch. Andresen zum 60. Geburtstag gewidmet     

Induzierte Wirbelströme in einem dünnen leitenden Band bei beliebiger Form der erregenden Leiterschleife

Übersicht Es wird zunächst das magnetische Skalarpotential einer räumlichen Leiterschleife in elliptischen Zylinderkoordinaten durch Entwicklung nach MATHIEUschen Funktionen angegeben. Unter der Voraussetzung großer Eindringtiefen im Vergleich zur Dicke des Bandleiters können die induzierten Wirbelströme durch die skalare Stromfunktion beschrieben werden, für deren Lösungskoeffizienten unendliche lineare Gleichungssysteme aufgestellt und numerisch ausgewertet werden. Am Beispiel einer einfachen Leiterschleifenanordnung wird die Stromdichte im Bandleiter sowie der Verlauf der Stromlinien zu verschiedenen Zeitpunkten grafisch dargestellt.

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Eddy current distribution in a strip-line by means of a coil of arbitrary shape

Contents Using MATHIEU functions, the magnetic scalar potential of a spatial coil in elliptic cylinder coordinates are studied analytically in this paper. Provided the strip-line is thin compared to the skin depth the induced eddy currents can be determined by the aid of the scalar stream function, the coefficients of which are resulting from an infinite linear equation system. Using a lucid example of a coil of simple shape, the eddy current distribution and the stream lines are represented graphically for different points of time.

     

Berechnung der Wirbelstromdichten und-kräfte in der Umgebung großer supraleitender Spulen für den magnetischen Einschluß bei der Kernfusion

Übersicht Um die Betriebssicherheit großer supraleitender Magnetsysteme für die Kernfusionsforschung zu gewährleisten, muß die im Magnetsystem gespeicherte Energie schnell entladen werden können. Durch die veränderlichen großvolumigen Magnetfelder werden in benachbarten leitfähigen Strukturen durch Induktion hohe Wirbelströme hervorgerufen. Durch sie treten dort elektromagnetische Kräfte. auf, die einzelne Komponenten mechanisch überlasten können. Zur Berechnung dieser Kräfte wurde eine einfache numerischanalytische Methode entwickelt, die im folgenden vorgestellt und mit Finite-Elemente-Verfahren verglichen wird.

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Calculation of eddy current densities and forces around large superconducting coils for nuclear fusion

Contents The reliable operation of the superconducting magnet systems used for the magnetic confinement in nuclear fusion research requires the ability of a fast discharge of the stored magnetic energy. The corresponding magnetic field variation gives rise to high eddy currents by inductive coupling with surrounding conductive components. The eddy current forces can lead to a mechanical overload of some of these components. A simple numerical-analytical method was developed in order to calculate these forces. This method is presented and compared with the Finite Element Method.

     

Katalysatoruntersuchungen an einer Technikumsanlage für Biomasse‐Kleinfeuerungen

In addition to the reduction of particulate matter, a catalytic supported emission reduction in small scale biomass combustion systems can also enable a conversion of toxic organic components into carbon dioxide and water. For catalyst investigations under practical conditions a special test facility was designed. The results show that products of incomplete combustion like carbon monoxide from stoves can be reduced by catalytic processes. Further developments and studies are necessary to achieve the targeted emission limits.     

Entwicklung einer leistungsstarken Mikrorektifikationsapparatur für analytische und präparative Anwendungen

In this contribution it is reported about the realization of efficient micro rectification equipment (MRA), which can be operated intermittently or continuously and be used both for analytical as well as for preparative separations of mixtures of liquid substances. Different binary systems were separated. A theoretical separation stage number of 12 was obtained together with a height equivalent to one theoretical plate of 1.08 cm. Compared to the state of microtechnology this can be regarded as an excellent progress.     

Modellgestützter Reaktorentwurf auf Basis der optimalen Reaktionsführung

A novel methodology for the model‐based design of chemical reactors is presented. The aim of the method is the identification of the optimal reaction route and its technical realization. As an important characteristic of this novel approach, at the beginning a fluid element is considered on an abstract level. The fluid element is tracked over the reaction time and its state is optimally adjusted at any time. The advantage of this approach is that at the early design stage no constraints owing to predefined apparatus specific limitations are narrowing the solution space. That way it is possible to quantify the maximum potential of the reaction system.     

Labortest zur Minimierung des Versuchsaufwandes bei Pilotfiltrationen

Investigating beer filtration using cellulose fibers requires appropriate methods. One aspect is the preparation of large scale trials. Starting from the filterability test according to Raible and based on the results of diverse pilot scale trials, a laboratory test was created. Apparatus, procedure and methods of assessing the results are described. The new test is qualified for reducing time and effort in upper scale trials, especially in case of varying filter aids compositions.     

Praxisnahe Bestimmung von Wärmeübergangskoeffizienten an Körpern unterschiedlicher Geometrie

A simple method is presented by which the mean heat transfer coefficient at arbitrary geometries in a steady flow field can be determined. It is based on the measurement of the time dependent temperature and an evaluation that takes into account the conservation of thermal energy. For spheres of various sizes the method is exemplified demonstrating that the results agree well with those from the heat transfer literature.     

Untersuchungen zur heterogenen Kondensation von Wasserdampf in Membrankontaktoren

Heterogeneous condensation can contribute to improve the separation efficiency of airborne particles. Submicron particles can be separated due to inertial impaction when particle mass is previously enlarged sufficiently by water vapor condensation. This paper presents a novel, membrane‐based process for creating the requisite supersaturation for condensation. The increase of the particle size based on vapor condensation is detected by a new inline measuring technique.     

Koordinatentransformationen zur Behandlung von Mehrphasensystemen

Übersicht In der elektrischen Energietechnik wird die Lösung von Netzproblemen durch Anwendung von Koordinatentransformationen erleichtert. Dabei werden Symmetrieeigenschaften elektrischer Betriebsmittel ausgenutzt.Die möglichen Transformationen werden hergeleitet. Man stellt fest, daß die bekannten o (Clarke)-, odq (Park)- und o12 (symmetrische)-Komponenten noch um die neu vorgestellten oGH-Komponenten zu ergänzen sind, um ein vollständiges System von Transformationen zu erhalten. Die oGH-Komponenten präzisieren den in der Literatur eingeführten Begriff Raumzeiger.Die richtige Wahl des Komponentensystems ist entscheidend für die Nutzung der möglichen Rechenvorteile. Kriterien für die geeignete Auswahl werden angegeben.

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Contents The solution of network problems in power engineering is often simplified by the use of coordinate transformations. These transformations take advantage of the symmetrical properties of electrical equipment.All possible transformations are deduced in this paper. It is found that the well-known o-(Clarke)-, odq-(Park)- and o12-(symmetrical)-coordinates have to be supplemented by certain oGH-coordinates to form a complete set of transformations. These oGH-coordinates generalize the concept of the complex vector as known in the literature.The proper choice of the coordinate system is essential for the efficient use of these transformations. Criteria for the proper choice are given.