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Meßspulen zur Analyse des Luftspaltfelds elektrischer Maschinen

Search coils for the analysis of the air-gap flux of electrical machines

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Electrical Engineering Aims and scope Submit manuscript

Übersicht

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der meßtechnischen Erfassung einzelner Komponenten des Luftspaltfeldes elektrischer Maschinen mit Hilfe von meßspulen. Nach der Herleitung eines allgemeinen Ausdrucks für die in beliebigen meßspulenanordnungen induzierte Spannung wird ein neues Verfahren zum Entwurf besonders selektiver Meßspulensysteme anhand konkreter Beispiele vorgestellt. Die Abhängigkeit der induzierten Spannung von der Lage der Meßspulen am Umfang wird ebenso erörtert wie Besonderheiten mehrsträngiger Meßspulensysteme. Den Abschuß bilden Hinweise zur praktischen Ausführung.

Contents

This paper deals with the measurement of certain space harmonics of the air-gap flux of electrical machines by means of search coils. A general equation for the induced voltage in any given system of search coils is given. A novel method for the design of highly selective search coils is presented, including many examples. The dependence of the induced voltage on the position of the search coils is discussed, as well as the special quality of multi-phase search coils. Finally, hints for the practical implementation are given.

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Abbreviations

B, b :

magnetische Induktion

B ν :

Amplitude einer Induktionswelle der Polpaarzahl ν

f ν :

Frequenz einer Drehwelle der Polpaarzahl ν in Ständerkoordinaten

g :

ganze Zahl

j :

imaginäre Einheit

k :

ganze Zahl

l :

ideelle Länge der Maschine

m M :

Strangzahl des Meßspulensystems

n :

Ordnungszahl einer Symmetrischen Komponente der Nutdurchflutung

ℕ:

Menge der natürlichen Zahlen

N 1 :

Ständernutzahl

\(\tilde N_1 \) :

minimale Ständernutzahl, mit der eine Meßwicklung realisiert werden kann

R :

Bohrungsradius

t :

Zeit

\(\underline U _0 \) :

Zeitzeiger der Nullkomponente der Meßspulenspannung

\(\underline U _g \) :

Zeitzeiger der Gegenkomponente der Meßspulenspannung

u iν :

Augenblickswert der von einer Feldwelle der Polpaarzahl ν induzierten Spannung

\(\underline U _i \) :

Zeitzeiger der induzierten Spannung

\(\underline U _m \) :

Zeitzeiger der Mitkomponente der Meßspulenspannung

ν:

Felderregung, magnetische Spannung

x :

(Ständer-) Umfangskoordinate im Bogenmaß

y :

axiale Koordinate parallel zur Ständernutung

ℤ:

Menge der ganzen Zahlen

z SK :

maximale Zahl von Null verschiedener Symmetrischer Komponenten

z w :

Zahl der Windungen einer Meßwicklung

γS :

Schrägungswinkel der Läufernuten gegenüber den Ständernuten

ζν :

effektive Leiterzahl einer Meßwindung bezüglich der Polpaarzahl ν

κν :

Schrägungsordnungszahl einer Drehwelle der Ordnungszahl ν

ν:

Polpaarzahl einer Drehwelle

νR :

Polpaarzahl des Referenzfelds für die Fehlerdiagnose

νU :

Polpaarzahl einer die Diagnose störenden Feldwelle

ξν, ξn :

Wicklungsfaktor bezüglich der Polpaarzahl ν bzw. der Symmetrischen Komponenten

ξmν :

Maschenfaktor

ξSκ :

Schrägungsfaktor

π:

Kreiszahl

Σ:

Summenzeichen

τ, τ1, τ2 :

Versatz zweier Meßleiter in Nutteilungen

τ′, τ1′, τ2′:

Versatz zweier Meßleiter im Bogenmaß

ϕh :

Lage des Hinleiters einer Spule

ϕM :

Versatz zweier Stränge eines Meßspulensystems

ϕr :

Lage des Rückleiters einer Spule

ϕu :

Phasenlage der induzierten Spannung

ϕv :

Phasenwinkel einer Drehwelle der Polpaarzahl ν

Literatur

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Authors and Affiliations

  1. Mainstraße 36, 14612, Falkensee, Germany

    B. Ponick

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  1. B. Ponick
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Ponick, B. Meßspulen zur Analyse des Luftspaltfelds elektrischer Maschinen. Electrical Engineering 80, 125–134 (1997). https://doi.org/10.1007/BF01245962

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