Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
werden.
0
2
=
3
·
R
2
0
2
P
D
·
I
(8.29a)
s
2
=
s
·
P
D
0
2
0
2
P
2V
=
3
·
R
·
I
(8.29b)
P
mech
=
P
D
°
P
2V
(8.29c)
P
mech
=
(1
°
s
)
·
P
D
=
2
º
·
n
·
M
(8.29d)
8.4.1.8 Moment
Aus der Drehfeldleistung kann das Moment berechnet werden.
0
2
·
M
=
3
·
R
=
!
1
p
2
0
2
P
D
·
M
=
2
º
·
n
syn
·
I
(8.30)
s
Dazu wird aus den Gleichungen der Rotorstrom in Abhängigkeit von der Ständerspannung
bestimmt. Es ergibt sich die Kloss'sche Formel:
M
M
Kipp
2
=
(8.31a)
s
Kipp
s
+
s
s
Kipp
0
2
æX
0
2
=
3
!
1
p
1
°
æ
(1
+
æ
1
)
·
æ
·
2
·
!
1
L
1h
=
R
U
1
;
M
Kipp
·
s
Kipp
(8.31b)
Hierbei sind
æ
1
und
æ
2
die primäre und sekundäre Streuziffer. Sie geben an, wie groß die
Streuinduktivität, die den nicht Stator- und Rotorseite verbindenden Streufluss erzeugt, im
Verhältnis zur Hauptinduktivität ist. Die Hauptinduktivität erzeugt den Fluss, der beide Sei-
ten verbindet.
0
2
æ
L
1h
=
L
=
L
1
æ
L
1h
æ
1
;
æ
2
(8.32)
Das Kippmoment
M
Kipp
gibt den höchstenWert desMoments an, dieses tritt beimKippschlupf
s
Kipp
auf. Der Verlauf des Drehmoments über der Drehzahl ist die typische Kennlinie einer
Maschine. Sie ist in Bild
8.15
dargestellt. Im rechten Teil des Diagramms erfolgt motorischer
Betrieb, im linken Teil generatorischer Betrieb.
Bei Leerlauf befindet sich die Maschine im Synchronbetrieb bei der Synchrondrehzahl
n
syn
.
Bei motorischem Betrieb ergibt sich eine Drehzahl unterhalb der Synchrondrehzahl, der
Schlupf und das Moment sind positiv. Bei generatorischem Betrieb ergibt sich eine Drehzahl
oberhalb der Synchrondrehzahl, der Schlupf und das Moment sind negativ. Im Lastbetrieb
weicht die Drehzahl entsprechend dem geforderten Moment von der Synchrondrehzahl ab.
Dauerbetrieb ist mit der Maschine bis zum Nennschlupf möglich, wobei dann je nach Ausle-
gung etwa 30% bis 50% des Kippmoments erreicht werden.
Im Bereich bei Drehzahlen oberhalb des positiven bzw. unterhalb des negativen Kippschlupfs
ist die Maschine statisch instabil. Für motorischen Betrieb zum Beispiel hätte ein steigendes
Lastmoment einen Drehzahlabfall zur Folge, die Maschine käme zum Stillstand.
Bei Anlauf startet die Maschine mit dem Schlupf eins und läuft auf der dargestellten Kenn-
linie in den Punkt mit gefordertem Moment. Für Windenergieanlagen nach dem „dänischen
Prinzip“ wäre die Kennlinie aus Bild
8.15
die Betriebskennlinie des Generators.
