4.3 Ersatzschaltbild, Leistungsbilanz und Drehmoment

4.3 ASM: Ersatzschaltbild, Leistungsbilanz und Drehmoment Seite 12
In real ausgeführten Maschinen kommt es noch zu sogenannten
Zusatzverlusten, die z.B. durch Oberströme, Rotorquerströme
zwischen den nicht isolierten Stäben im Eisen, schlecht gestanzte
und bearbeitet Bleche, fehlerhafte Isolation zwischen den Blechen,
etc. entstehen. Diese Zusatzverluste liegen bei "guten" Maschinen
zwischen 0.5% und 1.5% der Gesamtverluste, können aber auch
Größenordnungen von bis zu 5% erreichen.
Das asynchrone Drehmoment ergibt sich aus der Division der mechanischen
Leistung durch die mechanische Winkelgeschwindigkeit:
P2 PL ( 1−
s)
PR
Ma
= = − = Mi − MR
(4.3-29)
ω ω mech
ω
( 1−
s)
mech
p
Das vom Luftspaltfeld erzeugte innere Moment M i der ASM kann
schließlich über die wichtige Beziehung
M
p p
P
s P
= =
ω ω
i L Cu2
(4.3-30)
berechnet werden. Das Drehmoment ist also proportional der
Drehfeldleistung oder bei konstantem Schlupf proportional den
Kupferverlusten!
Drehmomentenkennlinie
Wird in die Gleichung (4.3-30) für das Drehmoment der Maschine
die Gleichung (4.3-27) für die Kupferverluste und hierin wiederum
die Gleichung (4.3-17) für den Rotorstrom eingesetzt, so erhält man
das von der Maschine erzeugte Drehmoment als Funktion der
Klemmenspannung, Induktivitäten, Widerstände und des Schlupfes.
Den Maximalwert des Momentenkennlinie wird Kippmoment MK genannt. Durch Nullsetzen der Ableitung der Gleichung nach dem
Schlupf erhält man (R1 ≈ 0 )
2
mU
MK
=
2 X1 + X 2
p ω
. (4.3-31)
/
( σ σ )
Fachhochschule Düsseldorf FB Elektrotechnik Prof. Dr. R. Gottkehaskamp
4.3 ASM ESB P M.doc,21.02.00 12:27