7. Fremderregte Maschinen mit magnetischer Unsymmetrie im Rotor – Schenkelpolläufer

In den beiden einleitenden Abschnitten werden die betrachtete Maschinenart beschrieben und die Grundgedanken zur deren mathematische Modellierung dargelegt. Diese beginnt im Abschnitt Drei mit der Aufstellung der Spannungsgleichungen für die Ankerwicklungsstränge und für die Polradkreise. Dabei werden keine Voraussetzungen bzgl. der Zeitabhängigkeiten der Rotorbewegung, der Spannungen und der Ströme gemacht. Da die magnetische Unsymmetrie im Läufer liegt, werden die Feldgrößen auf den Rotor bezogen. Die mathematische Behandlung der Spannungsgleichungen und der Bewegungsgleichung wird erheblich vereinfacht, indem im Abschnitt Fünf die (d,q,0)-Komponenten (Parktransformation) eingeführt werden. Damit ist ein Gleichungssystem gefunden, mit dem das allgemeine Betriebsverhalten berechnet werden kann.

Nach einer Einteilung der dynamischen Betriebszustände in Gruppen wird der synchrone Betrieb am symmetrischen Drehspannungssystem detailliert (auch unter Berücksichtigung der Ohmschen Widerstände) behandelt: Spannungsgleichung, Drehmoment, Stromortskurve, Zeigerbild der Spannungen und Ströme.

Im Schlussabschnitt werden die – bisher phänomenologisch behandelten – Grundwellen-Leitwerte aus einer analytischen zweidimensionalen Feldberechnung ermittelt. Dabei werden simultan die Ankernutung, die Polform und die Nutöffnungen der Dämpferstäbe berücksichtigt. Das Resultat wird für die synchrone Längsreaktanz durch Messung (Methode des kleinen Schlupfes, Leerlauf- und Kurzschlussversuch) verifiziert.