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Stromortskurve der Vollpolmaschine

Bei vernachlässigtem ohmschen Widerstand $ R_1$ erhält man aus der Ersatzschaltung der Vollpolmaschine gemäß Abbildung 4 die Stromgleichung

$\displaystyle \underline{I}_{1} = \underbrace{\frac{\underline{U}_{1}}{j X_{d}}...
...{I}_{K,0}} - \underbrace{\frac{\underline{U}_{p}}{j X_{d}}}_{\underline{I}_{K}}$ (6)

Legt man den Zeiger $ \underline{U}_{1}$ in die reelle Achse, so ergibt sich aus Gleichung (6) als Ortskurve des Ständerstroms ein Kreis mit dem Radius $ \mid\underline{U}_{p}/X_{d}\mid$, dessen Mittelpunkt die Spitze des Zeigers $ -j\underline{U}_{1}/X_{d}$ bildet (siehe Abbildung 6).

Abbildung: Stromortskurve der ungesättigten Synchronmaschine, bei vernachlässigtem Ständerwiderstand ($ R_1 = 0$).
\begin{figure}\psfig{figure=ortskurve.ps,width=150mm,angle=0} \end{figure}

Zwischen den Strömen $ \underline{I}_{K,0} = \underline{U}_{1}/j X_{d}$ und $ \underline{I}_{K} = \underline{U}_{p}/j X_{d}$ tritt - wie zwischen den Spannungen - der Polradwinkel $ \vartheta $ auf. Verschiedenen Erregerströmen $ I_{f} \sim \underline{U}_{p}$ entsprechen verschiedene Radien der konzentrischen Kreise.

Für $ \mid\vartheta\mid = 90^\circ$ ist die Stabilitätsgrenze erreicht, da hier bei einer bestimmten Erregung höchstmögliche Wirkleistung auftritt. Bei noch höherer Belastung kann die Maschine ihren Synchronlauf nicht aufrechterhalten: sie ,,kippt`` (Motor) bzw. ,,geht durch`` (Generator).



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Volker Bosch 2015-05-27