Die Prüfung elektrischer Maschinen

Die Prüfung der elektrischen Maschinen ist auch der Hauptinhalt von zahlreichen VDE Bestimmungen. Für umlaufende elektrische Maschinen und Transformatoren sind folgende Bestimmungen wichtig:

Die technischen Leistungstransformatoren dienen der Umspannung von Wechselstrom gegebener Spannung in solchen einer anderen Spannung unter Übergabe von Wirk- und Blindleistung aus dem speisenden Primärnetz in das gespeiste Sekundärnetz. Der Transformator besteht im wesentlichen aus dem aktiven Eisenkörper und den darauf aufgebrachten Wicklungen, von denen die Primärwicklung die Leistung aufnimmt und eine oder mehrere Sekundärwicklungen die Leistung an Verbraucher abgeben. Gelegentlich vorgesehene Tertiärwicklungen in Dreieckschaltung dienen der Verbesserung der Magnetisierungsverhältnisse und werden nicht naeh außen geführt. Je naeh Schaltung unterscheidet man den einfachen Transformator, der ohne leitende Verbindung zwei Netze miteinander kuppelt und den Spartransformator, bei dem die Wicklungen so in Reihe geschaltet sind, daß die ankommende Primärspannung um den kleinen Betrag der Sekundärspannung vergrößert oder verkleinert wird; ferner den Zusatztransformator, dessen Sekundärspannung meist unter Phasenschwenkung mit der Spannung eines anderen Stromkreises in Reihe geschaltet ist und den Stromtransformator, der als einziger in Reihenschaltung im Primärnetz liegt. Er speist irgendwelche Verbraucher nennenswerter Leistungsaufnahme mit einer dem primären Strom proportionalen Stromstärke. Die Drosselspule besitzt den Aufbau eines Transformators, der nur eine Primärwicklung trägt. Sie hat entweder einen Eisenkern oder wird als Luftdrossel ausgeführt [VDE 0532, 0535].

Der Einphasenreihenschlußmotor besitzt grundsätzlich den Autbau eines kompensierten Gleichstromreihenschlußmotors. Die Schaltung ist in Abb. 125 dargestellt. Der Unterschied gegenüber dem Gleichstrommotor besteht in der Lamellierung des Ständers, in der Form des Hauptpols und in dem kleinen Luftspalt. In den großen Nuten liegt die Erregerwicklung, die den Pol umfaßt, und die Wendepolwicklung, die den Wendezahn umschlingt. In Nuten des Polbogens eingebettet befindet sich die Kompensationswicklung, die mit allen übrigen Wicklungen in Reihe liegt. Sie dient im wesentlichen der Verbesserung des Leistungsfaktors und verhindert außerdem die Feldverzerrung durch den Ankerstrom. Wenn die Maschine ohne Kompensationswicklung ausgeführt würde, müßte vom Netz zusätzlich die volle Magnetisierungsleistung des Ankers in der Bürstenachse aufgebracht werden. Der Anker besitzt eine normale Gleichstromankerwicklung, die als Schleifenwicklung ausgeführt wird

Die Erzeugung der elektrischen Spannung und der mechanischen Kräfte beruht bei den in der Praxis ausschließlich benutzten Maschinen der elektromagnetischen Bauart auf dem Vorhandensein eines starken magnetischen Felds, zu dem bei Gleichstrommaschinen noch das Hilfsfeld der Wendepole tritt. Besonders bei den Generatoren und Motoren mit eigenen Erregerwicklungen, also bei den Synchron- und Gleichstrommaschinen, interessiert die Abhängigkeit der Größe des Flusses ihrer Magnetfelder vom Erregerstrom, die Verteilung des Flusses längs des Maschinenumfangs, die Rückwirkung des Ankerstroms auf den Fluß und das dynamische Verhalten bei schnellen Änderungen des Erregerstroms. Bei den Hilfsfeldern der Gleichstrommaschinen will man die Abhängigkeit ihres Wendepolflusses oder seiner Dichte im Bürstenbereich vom Ankerstrom kennenlernen, wobei auch hier der Einfluß schneller Änderungen des Ankerstroms besonders zu klären ist.

Meßgeräte und Meßverfahren werden in steigendem Maß von der Digitaltechnik geprägt, Die klassische industrielle Meßtechnik ist die Analogtechnik gemäß Abb. 189a. Für anspruchsvolle meßtechnische Untersuchungen, bei denen viele Daten anfallen, werden Meßanordnungen gewählt, wie sie Abb. 189b und Abb. 189c entsprechen [30, 75–78]. Auf die zahlreichen Veröffentlichungen zur digitalen Meßtechnik soli aus Platzgründen nur kurzhingewiesen werden, denn im folgenden wird die analoge Meßtechnik im Prüffeld behandelt.