Stromortskurve der Vollpolmaschine

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

$$\underline{I}_{1} = \underbrace{\frac{\underline{U}_{1}}{j X_{d}}... ...{I}_{K,0}} - \underbrace{\frac{\underline{U}_{p}}{j X_{d}}}_{\underline{I}_{K}}$$ (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 ($R_1 = 0$).

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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