Elektrische Maschinen - neues Buch

EAN (ISBN-13): 9783709135686
ISBN (ISBN-10): 3709135680
Erscheinungsjahr: 2013
Herausgeber: Springer-Verlag KG

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ISBN/EAN: 9783709135686

ISBN - alternative Schreibweisen:
3-7091-3568-0, 978-3-7091-3568-6
Alternative Schreibweisen und verwandte Suchbegriffe:
Autor des Buches: bödefeld sequenz, heinrich sequenz
Titel des Buches: elektrische maschinen

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Daten vom Verlag:

Autor/in: Theodor Bödefeld; Heinrich Sequenz
Titel: Elektrische Maschinen - Eine Einführung in die Grundlagen
Verlag: Springer; Springer Wien
Erscheinungsjahr: 2013-04-17
Vienna; AT
Sprache: Deutsch
39,99 € (DE)
39,99 € (AT)
50,00 CHF (CH)
Available
373 Abb.

EA; E107; eBook; Nonbooks, PBS / Technik/Elektronik, Elektrotechnik, Nachrichtentechnik; Elektrotechnik; Verstehen; Elektromaschine; Maschinen; elektrische Maschinen; B; Power Electronics, Electrical Machines and Networks; Machinery and Machine Elements; Mechanical Engineering; Electrical Power Engineering; Machinery and Machine Elements; Mechanical Engineering; Engineering; Maschinenbau

1 Einführung.- 1.1 Grundgesetze des magnetischen Feldes.- 1.11 Grundbegriffe des magnetischen Feldes.- 1.12 Durchflutungsgesetz.- 1.13 Feldbilder.- 1.14 Spulenfluß, Induktivität und magnetische Energie.- 1.2 Das elektrische Feld.- 1.3 Induktionsgesetz.- 1.31 Ruheschwund.- 1.32 Bewegungsschwund.- 1.33 Spannungserzeugung in elektrischen Maschinen.- 1.4 Magnetische Kräfte.- 1.41 Kraft eines Magnetfeldes auf einen stromführenden Leiter.- 1.42 Elektromagnete und Stromkräfte auf Spulen.- 1.43 Kräfte zwischen zwei Stromkreisen.- 1.44 Kraft eines Magnetfeldes auf einen Eisenkern.- 1.5 Umsetzung von Energie im Eisen Eisenwärme.- 1.51 Hysteresewärme.- 1.52 Wirbelstromwärme.- 1.6 Dauermagnetismus.- 1.7 Vorzeichenregeln bei Wechselstrom.- 1.71 Zählpfeile.- 1.72 Zählpfeilsysteme.- 1.73 Vorzeichenregeln für Wirk- und Blindwiderstände.- 1.8 Streuung bei elektrischen Maschinen und Transformatoren.- 1.81 Magnetische Streuung.- 1.82 Induktive Streuung.- 1.83 Streuung bei umlaufenden Maschinen.- 1.84 Zusammenfassung.- 2 Der Transformator.- 2.1 Aufbau der Transformatoren.- 2.11 Eisengestell.- 2.12 Wicklungen.- 2.13 Kühlung.- 2.14 Transformatorengeräusch.- 2.2 Betriebseigenschaften des Einphasentransformators.- 2.21 Leerlauf.- 2.22 Belastung.- 2.23 Ersatzstromkreis.- 2.24 Kurzschluß.- 2.25 Stoßkurzschluß.- 2.26 Spannungsänderung des Transformators bei Nennlast.- 2.27 Parallelbetrieb von Transformatoren.- 2.28 Sparschaltung und Mehrwicklungstransformatoren.- 2.29 Allgemeine Theorie des Transformators.- 2.3 Drehstromtransformatoren.- 2.31 Allgemeines.- 2.32 Schaltungen und Schaltgruppen.- 2.4 Der Magnetisierungsstrom und der Stromstoß beim Einschalten eines Transformators.- 2.41 Der Magnetisierungsstrom des Einphasentransformators.- 2.42 Der Magnetisierungsstrom des Drehstromtransformators.- 2.43 Transformatoren mit sinusförmigem Magnetisierungsstrom.- 2.44 Der Stromstoß beim Einschalten eines Transformators.- 2.5 Sonderbauarten von Transformatoren.- 2.51 Überspannungen und schwingungsfreie Transformatoren.- 2.52 Transformatoren mit Einstellbarkeit der Übersetzung, Regeltransformatoren.- 2.53 Längs- und Querregler.- 2.54 Transformatoren zur Änderung der Phasenzahl.- 3 Allgemeines über umlaufende Maschinen.- 3.1 Wechselstromwicklungen.- 3.11 Aufstellung des Nutensternes.- 3.12 Zuordnung der Nuten zu den Wicklungssträngen.- 3.13 Schaltung zu Spulen.- 3.14 Schaltung der Spulen zu Wicklungssträngen.- 3.15 Zuleitungen zu den Maschinenklemmen.- 3.2 Einschichtwicklungen.- 3.21 Drehstromwicklungen.- 3.22 Zweiphasenwicklungen.- 3.23 Einphasenwicklungen.- 3.24 Bruchlochwicklungen.- 3.25 Ausführungsbeispiele.- 3.3 Zweischichtwicklungen.- 3.4 Verminderung der Wirbelströme in den Wicklungen.- 3.5 Magnetische Felder in elektrischen Maschinen.- 3.51 Feldkurve.- 3.52 Wechselfeld.- 3.53 Drehfeld.- 3.54 Beziehungen zwischen Drehfeld und Wechselfeld.- 3.55 Elliptisches Drehfeld.- 3.56 Addition mehrerer Wechselfelder.- 3.57 Erzeugung eines Drehfeldes durch eine Drehstromwicklung.- 3.58 Symmetrische Komponenten.- 3.6 Strombelag, Durchflutung und Felderregerkurve.- 3.61 Strombelag.- 3.62 Wechselstrombelag.- 3.63 Drehstrombelag.- 3.64 Durchf lutung, Wechsel- und Drehdurchflutung.- 3.65 Felderregerkurve und Feldkurve.- 3.66 Durchflutungsvieleck.- 3.7 Oberwellen.- 3.8 Spannungserzeugung in elektrischen Maschinen.- 3.9 Wicklungsfaktor.- 3.91 Ungesehnte Wicklungen.- 3.92 Wicklungsfaktor bei gesehnten Wicklungen.- 3.93 Wicklungsfaktoren der Oberwellen.- 3.94 Nutenoberwellen.- 3.10 Induktivitäten.- 3.10.1 Induktivität einer Einphasenwicklung.- 3.10.2 Induktivität einer Drehstromwicklung.- 3.10.3 Nuten-, Stirn- und Oberwellenstreuung.- 3.11 Drehmoment, Drehschub und Leistungsgleichung.- 3.12 Konstruktive Gestaltung und Betrieb umlaufender Maschinen.- 3.12.1 Bauformen.- 3.12.2 Schutzarten.- 3.12.3 Lüftungs- und Kühlungsarten.- 3.12.4 Leistungsschild.- 3.12.5 Betriebsarten.- 3.12.6 Klemmenbezeichnungen.- 4 Induktionsmaschinen.- 4.1 Aufbau und Wirkungsweise.- 4.11 Aufbau.- 4.12 Läuferwicklungen.- 4.13 Wirkungsweise einer mehrphasigen Induktionsmaschine.- 4.2 Betriebseigenschaften der mehrphasigen Induktionsmaschine.- 4.21 Frequenzgleichung und Schlupf ; Frequenzumformung.- 4.22 Läuferspannung und Läuferstrom; Phasenumformung.- 4.23 Drehf eldtransf ormator und Ersatzstromkreis.- 4.24 Drehmoment und Leistungsaufteilung der Induktionsmaschine.- 4.25 Kippschlupf ; Kippmoment und Drehmomentkurve.- 4.26 Stabiler Betriebsbereich.- 4.27 Stromdiagramm der Induktionsmaschine.- 4.28 Betrieb der Induktionsmaschine als Motor.- 4.29 Theorie der Induktionsmaschine.- 4.3 Oberwellenerscheinungen.- 4.31 Die Wellen der Feldkurve des Ständers.- 4.32 Läuferströme.- 4.33 Die Wellen der Feldkurve des Läufers.- 4.34 Zusammenwirken der Oberwellen der Ständer- und Läuferwicklung.- 4.4 Anlassen der Induktionsmotoren.- 4.41 Anlaufzeit.- 4.42 Anlaufwärme.- 4.43 Anschlußbestimmungen.- 4.44 Anlassen von Schleifringankermotoren.- 4.45 Anlassen durch Umschaltungen im Läuferkreis.- 4.46 Anlassen durch Umschalten im Ständerkreis.- 4.47 Anlassen durch Ausnutzung der Stromverdrängung.- 4.5 Einstellung der Drehzahl eines Drehstrom-Induktionsmotors.- 4.51 Drehzahlstellung durch Änderung der Primärfrequenz.- 4.52 Drehzahleinstellung durch Polumschaltung.- 4.53 Drehzahleinstellung durch Änderung der Schlüpfung.- 4.54 Drehzahleinstellung durch Zusammenarbeiten von zwei oder mehreren Drehstrom-Induktionsmaschinen.- 4.55 Weitere Möglichkeiten der Drehzahleinstellung.- 4.56 Drehzahlstellung mit elektrischer Schlupfkupplung.- 4.57 Drehzahlstellung durch Zusatzbremse.- 4.6 Bremsschaltungen für Drehstrom-Induktionsmotoren.- 4.61 Gleichstrombremsung.- 4.62 Übersynchrone Senkbremsschaltung.- 4.63 Gegenstrom-Senkbremsschaltung.- 4.64 Einphasen-Bremsschaltung.- 4.65 Zweimotoren-Senkschaltung.- 4.66 Bremsung mit unsymmetrischen Ständerschaltungen.- 4.67 Bremsmotoren.- 4.7 Die elektrische Welle.- 4.71 Elektrische Ausgleichswelle.- 4.72 Vereinfachte elektrische Ausgleichswelle.- 4.73 Einphasige elektrische Ausgleichswelle.- 4.74 Elektrische Arbeitswelle.- 4.75 Verhütung von Pendelungen.- 4.8 Asynchrongeneratoren.- 4.9 Drehtransformatoren (Drehregler).- 4.91 Dreiphasige Drehtransformatoren.- 4.92 Einphasige Drehtransformatoren.- 4.10 Die einphasige Induktionsmaschine.- 4.10.1 Wirkungsweise.- 4.10.2 Das Anlassen der Einphasenmotoren.- 4 10.3 Kondensatormotoren.- 4.10.4 Spaltpolmotor.- 4.10.5 Oberwellenerscheinungen.- 4.10.6 Drehzahleinstellung.- 4.11 Motor mit Zwischenläufer.- 4 12 Die Induktionsmaschine als Umformer.- 4.12.1 Phasenzahlumformer.- 4.12 2 Frequenzumformer.- 5 Die Synchronmaschine.- 5.1 Aufbau.- 5.2 Die Vollpol-Synchronmaschine.- 5.21 Feldkurve und Leerlaufkennlinie.- 5.22 Ankerrückwirkung.- 5.23 Zeigerdiagramm der Spannungen und Ströme bei Belastung.- 5.24 Ersatzstromkreis der Synchronmaschine.- 5.25 Kurzschluß.- 5.26 Belastungskennlinien bei cos ? = 0.- 5.27 Spannungsänderung.- 5.28 Regulierkurven.- 5.29 Drehmoment.- 5.3 Besonderheiten der Schenkelpolmaschine.- 5.31 Aufteilung der Ankerdurchflutung.- 5.32 Feldkurven von Ankerlängs- und -querfeld.- 5.33 Ankerrückwirkung.- 5.34 Zeigerdiagramm der Schenkelpolmaschine.- 5.35 Synchrone oder Ankerreaktanzen.- 5.36 Drehmoment der Schenkelpolmaschine.- 5.37 Stoßkurzschluß.- 5.4 Der Synchrongenerator im Parallelbetrieb.- 5.41 Anlauf und Synchronisierung.- 5.42 Die Synchronmaschine am Netz.- 5.43 Die Drehmomente im Parallelbetrieb und die Eigenschwingung der Synchronmaschine (statische und dynamische Stabilität).- 5.44 Die Synchronmaschine als Motor und als Blindleistungsmaschine.- 5.5 Unsymmetrische Belastungen (Schieflast).- 5.51 Absolute und relative Schieflast.- 5.52 Einfache Ermittlung des Stromes des Gegensystems.- 5.53 Reaktanzen.- 5.54 Unsymmetrische Kurzschlüsse.- 5.6 Theorie der Synchronmaschine.- 5.61 Vollpolmaschine.- 5.62 Schenkelpolmaschine.- 5.63 Elektromechanische Pendelungen der Synchronmaschine.- 5.64 Grundgleichungen für Ausgleichsvorgänge.- 5.7 Die Einphasen- Synchronmaschine.- 5.8 Sonderbauarten von Synchronmaschinen.- 5.81 Erregermaschinenlose Synchrongeneratoren.- 5.82 Mittel- und Hochfrequenzmaschinen.- 5.83 Einphasige Synchron-Kleinstmotoren.- 5.84 Drehstrom-Reluktanzmotoren.- 6 Die Gleichstrommaschine.- 6.1 Aufbau und Wirkungsweise der Gleichstrommaschinen.- 6.11 Die Wirkung des Stromwenders und der mechanische Aufbau der Gleichstrommaschinen.- 6.12 Die Schaltung der Gleichstrommaschinen.- 6.2 Gleichstromankerwicklungen.- 6.21 Spulen der Ankerwicklung.- 6.22 Der Spulenstern.- 6.23 Schaltung der Spulen zur Wicklung.- 6.24 Wicklungsformeln.- 6.25 Symmetriebedingungen für Gleichstromankerwicklungen, Ausgleichsverbindungen.- 6.26 Angezapfte und aufgeschnittene Gleichstromankerwicklungen.- 6.3 Induzierte Spannung und Klemmenspannung, Strombelag, Drehmoment.- 6.31 Berechnung der induzierten Spannung.- 6.32 Klemmenspannung.- 6.33 Strombelag und Drehmoment.- 6.4 Ankerrückwirkung.- 6.41 Ankerrückwirkung bei Bürsten, die in der geometrisch neutralen Zone stehen.- 6.42 Ankerrückwirkung bei verschobenen Bürsten.- 6.43 Nachteile der Ankerrückwirkung.- 6.44 Aufhebung der Ankerrückwirkung durch Kompensations- und Wendepolwicklungen.- 6.45 Weitere Mittel, um die Ankerrückwirkung zu vermindern.- 6.5 Stromwendung.- 6.51 Bürstenfeuer.- 6.52 Mechanische Ursachen des Bürstenfeuers.- 6.53 Geradlinige Stromwendung.- 6.54 Verschiedene Kurzschlußstrom- oder Übergangskurven.- 6.55 Beeinflussung der Kurzschlußstromkurve durch den Kurzschlußkreiswiderstand, die Stromwendespannung und die Spannung der Drehung, die von der Induktion in der Wendezone am Ankerumfang induziert wird.- 6.56 Verkleinerung der Stromwendespannung durch Dämpfung.- 6.6 Gleichstromerzeuger.- 6.61 Schaltbilder von Gleichstromerzeugern.- 6.62 Kennlinien von Gleichstromerzeugern.- 6.63 Spannungsänderung bei Gleichstromerzeugern.- 6.64 Bedingung der Selbsterregung von Nebenschlußgeneratoren.- 6.65 Parallelschalten von Gleichstromerzeugern.- 6.7 Gleichstrommotoren.- 6.71 Allgemeines.- 6.72 Die Schaltungen der Gleichstrommotoren.- 6.8 Sonderbauarten von Gleichstrommaschinen.- 6.81 Zwischenbürstenmaschinen (Metadynamo, Metadyne und Verstärkermaschinen).- 6.82 Die Maschine von Kraemer (Dreifeldmaschine).- 6.83 Streupolgeneratoren.- 6.84 Dreileitermaschinen.- 6.85 Gleichstrom-Erregermaschinen für Synchronmaschinen.- 6.86 Gleichstrommaschinen ohne Stromwender (Unipolarmaschinen).- 7 Umlaufende Umformer.- 7.1 Mechanische Umformer.- 7.2 Motorgeneratoren.- 7.3 Einankerumf ormer.- 7.31 Aufbau und Wirkungsweise.- 7.32 Verhältnis der Gleich- und Wechselspannungen und der Ströme.- 7.33 Stromwärmeverluste in der Ankerwicklung.- 7.34 Ankerrückwirkung.- 7.35 Stromwendung.- 7.36 Spannungseinstellung.- 7.37 Anlassen.- 7.38 Parallellauf.- 7.4 Kaskadenumf ormer.- 7.41 Aufbau und Wirkungsweise.- 7.42 Spannungen und Ströme.- 7.43 Stromwärmeverluste im Anker der Gleichstrommaschine.- 7.44 Spannungseinstellung.- 7.45 Anlassen.- 8 Stromwendermaschinen für Wechsel- und Drehstrom.- 8 1 Wechselstromwendermaschinen.- 8.11 Allgemeines Der Anker mit Stromwender im Wechselfeld.- 8.12 Der Einphasen-Reihenschlußmotor.- 8.13 Der Repulsionsmotor.- 8.2 Drehstromwendermaschinen.- 8.21 Allgemeines.- 8.22 Der Reihenschlußmotor.- 8.23 Der Drehstrom-Nebenschlußmotor.- 9 Kaskadenschaltungen von Induktionsmaschinen mit Stromwendermaschinen.- 9 1 Das Wesen der Kaskadenschaltungen.- 9.11 Drehzahlstellung.- 9.12 Verbesserung des Leistungsfaktors.- 9.13 Regelung der Leistung.- 9.2 Gleichstromkaskaden.- 9.21 Gleichstromkaskade mit Hintermotor.- 9.22 Gleichstromkaskade mit Umformer.- 9.3 Die Hintermaschinen für Drehstromkommutatorkaskaden.- 9.31 Der Phasenschieber von Leblanc.- 9.32 Der Phasenschieber mit Ständerwicklung.- 9.33 Der Frequenzwandler.- 9.34 Die ständererregten Hintermaschinen.- 9.4 Regelsätze für Blindleistungsregelung.- 9.5 Regelsätze für Drehzahlstellung.- 9.6 Regelsätze für Leistungsregelung.- Umrechnungstafeln.- Tafel zur geschichtlichen Entwicklung der elektrischen Maschinen und Transformatoren.- Schrifttum.- Namenverzeichnis.