15. Berechnungsverfahren für elektrische Maschinen

Elektrische Maschinen können nach verschiedenen Kriterien kategorisiert werden. Zunächst kann zwischen feststehenden und beweglichen elektrischen Maschinen unterschieden werden.

Bei den feststehenden sind insbesondere Transformatoren von Interesse, die als ein oder dreiphasiges System ausgelegt werden. Die Modellierung kann trotz geringer Jochtiefe im zwei-dimensionalen Raum erfolgen. Zusätzlich sind die Schaltungselemente zu berücksichtigen, die den Stirnraum über Widerstände und Induktivitäten nachbilden. Die Berechnung kann sowohl statisch zur Überprüfung des Modells, entsprechend quasistationär ohne Rückwirkung der Sekundär- auf die Primärseite oder durch Stromvorgabe auf Primär- und Sekundärseite, aber auch harmonisch durch Spannungsvorgabe auf der Primärseite in Verbindung mit der Induktion auf der Sekundärseite für verschiedene Lastwiderstände erfolgen. Sollen Spannungs- und Stromverläufe bei nichtlinearem Material oder Auswirkungen des Systems auf Schalthandlungen (z. B. ein- odermehrphasige Kurzschlüsse) nach bestimmter Zeit ermittelt werden, so ist eine transiente Rechnung bei Zeitvarianz durchzuführen. Die exakte Nachbildung der B(H)-Kurve inklusive Hysterese ist nach wie vor auch bei transienter Vorgehensweise nicht oder nur mit größtem Aufwand möglich. Damit können Eisenverluste nur schlecht abgeschätzt werden.