Fachhochschule Stralsund

Fachhochschule Stralsund
Fachbereich Elektrotechnik und Informatik
Prof. Dr.-Ing. Reinhardt Cremer
Fragen zur Wiederholung und Prüfungsvorbereitung
für das Fach
„Verfahren der Energietechnik“
1. Transformationen
1.1 Was versteht man unter der Clarke-Transformation?
1.2 Wie lautet die Transformationsmatrix (2;3) bei Leistungsinvarianz, wie bei
Betragsinvarianz?
1.3 Was gilt bei Betragsinvarianz für die Windungszahlen der beiden Systeme?
1.4 Was versteht man unter der Park-Transformation?
1.5 Wie lauten die Transformationsmatrizen für Ständer und Läufer?
1.6 Stellen Sie die Flußverkettungsgleichungen und die Spannungsgleichungen im α-β-
System denen im A-B-System gegenüber und kommentieren Sie das!
1.7 Wie wird der Raumzeiger des Ständerstromes einer Drehfeldmaschine berechnet?
1.8 Auf welches Ersatzwicklungssystem führt die Raumzeigertheorie?
1.9 Welche Darstellungsformen für den Raumzeiger gibt es?
1.10 Zeigen Sie unter Verwendung von 1.9 den Zusammenhang mit der Zweiachsentheorie?
1.11 Welche Koordinatensysteme sind bei der Drehfeldmaschine üblich und wie erfolgt
die Transformation der Raumzeiger in die verschiedenen Systeme?
2. Permanentmagneterregte Synchronmaschine
2.1 Erläutern Sie die vordergründigen Unterschiede zwischen Vollpol- und Schenkelpolmaschinen!
2.2 Welche Auswirkungen auf Selbst- und Gegeninduktivitäten hat die Schenkeligkeit
des Läufers (Skizze)?
2.3 Stellen Sie die Flußverkettungsgleichungen im statorfesten System auf! Was
erreicht man, wenn diese Gleichungen in das rotorfeste System transformiert
werden? Führen Sie die Transformation durch!
2.4 Wie berechnet sich die Statorleistung einer Drehfeldmaschine mit Raumzeigergrößen
von Spannung und Strom?
2.5 Wie berechnet sich das Drehmoment einer Drehfeldmaschine aus Statorgrößen in
Raumzeigerdarstellung?
2.6 Wie lautet die Beziehung in Komponentendarstellung?
2.7 Welche Form nimmt die Gleichung von 2.6 bei der permanenterregten Schenkel-

polmaschine an?
2.8 Geben Sie für die nichtschenkelige Synchronmaschine (permanentmagneterregt)
die Spannungs- und Flußverkettungsgleichungen im rotorfesten System an und
zeichnen Sie für den stationären Fall das Zeigerdigramm aller relevanten Größen!
2.9 Geben Sie das Blockschaltbild der SM in Läuferkoordinaten mit den Statorströmen
und den Statorflußverkettungen als Eingangsgrößen an!
2.10 Wie erreicht man bei der nichtschenkeligen Synchronmaschine mit dem geringsten
Statorstrom das größte Drehmoment?
3. Asynchronmaschine
3.1 Mit welchen Zustandsgrößen der ASM wird die Darstellung des dynamischen
Verhaltens besonders übersichtlich?
3.2 Wie berechnet sich das Drehmoment mit diesen Zustandsgrößen?
3.3 Um eine dynamisch günstige Steuerung des Rotorflusses zu erreichen, wird das
Koordinatensystem auf den Läuferfluß orientiert. Leiten Sie unter Verwendung der
gegebenen Dgl. des Rotorflusses in Komponentendarstellung (A;B) das Steuergesetz
der feldorientierten Regelung ab!
3.4 Wodurch wird das Drehmoment bestimmt, wodurch wird der Läuferfluß bestimmt?
3.5 Zeigen Sie die grundsätzliche Übereinstimmung der Prinzipien der Drehmomenteinprägung
und Flußsteuerung bei der Gleichstrom-, Synchron- und Asynchronmaschine
in feldorientierter Betrachtungsweise!
3.6 Erläutern Sie die Begriffe „indirekt feldorientierte Regelung“ und „direkt feldorientierte
Regelung“
3.7 Geben Sie ein Strommodell in k-Koordinaten zur Bestimmung des Rotorflusses und
des Rotorflußwinkels an! Wo liegen die Probleme dieses Modells?
3.8 Wie sieht das Strommodell in d-q-Koordinaten aus? Was hat man damit erreicht?