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Analytische Nachbildung der numerisch ermittelten feldverteilungen von mehrsträngigen Wicklungen in Asynchronmaschinen

Analytical equations of simulating polyphase winding field distributions in induction motors due to numerical calculations

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Übersicht

Zur genauen Berechnung der primären Oberfelder in Asynchrommaschinen bei einseitiger Nutung werden einfache analytische Beziehungen angegeben, die auf zahlreichen numerischen Berechnungen des Luftspaltfeldes von Mehrphasenwicklungen nach der Methode der finiten Differenzen beruhen und deren Ergebnisse bis auf sehr geringe Abweichungen wiedergeben. Die digitale Berechnung des Feldes erhielt ihre hohe Genauigkeit durch die Wahl einer gro\en Anzahl von Netzelementen je Nutteilung. Sie enthält zum anderen die Voraussetzung einer unendlich hohen Eisenpermeabilität.

Contents

Based on numerous calculations using the finite difference method close but simple analytical expressions are derived to determine field distributions and harmonics of polyphase windings in asynchronous motors. The computation is performed on supposing a one side slotted airgap and an infinitly high magnetic permeability of the iron core. To attain high accuracy the polar-coordinate grid for numerical calculations is designed with a great number of elements per slot pitch.

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Abbreviations

a Zw :

Zahl der parallelen Zweige

b N :

Nutschlitzweite (Bogenmaß)

b * N :

Nutschlitzweite (Länge)

b za :

Zahnbreite (Länge)

D :

Bohrungsdurchmesser

H :

magnetische Feldstärke

i :

Augenblickswert des Stromes

m :

reale Strangzahl

m′:

theoretische Strangzahl

p :

Polpaarzahl

q :

Lochzahl

r :

radiale Koordinate

R :

Läuferradius

S :

Spulenweite (Bogenmaß)

w :

Windungszahl

z :

Zählung der Zähne

α:

Umfangskoordinate

δ:

geometrischer Luftspalt

Θ:

elektrische Durchflutung

v :

Ordnungszahl der räumlichen Feldharmonischen

ζ:

Wicklungsfaktor

ϱ:

Zählung der stromlosen Nuten

τ N :

Nutteilung (Bogenmaß)

τ * N :

Nutteilung (Länge)

τ p :

Polteilung (Bogenma\)

ω:

Kreisfrequenz des Stromes

i :

Zählung

n :

Einzelspule, Spulenanordnung nach Bild 1

m :

Strang-

r :

radial

α:

tangential

O :

Oberschicht

U :

Unterschicht

^:

Amplitude

′:

auf die theoretische Strangzahl umgerechnet

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Authors and Affiliations

  1. Fachbereich Elektrotechnik Elektrische Maschinen und Antriebe, Hochschule der Bundeswehr Hamburg, Holstenhofweg 85, D-2000, Hamburg 70, Bundesrepublik Deutschland

    J. Kolbe

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  1. J. Kolbe
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Kolbe, J. Analytische Nachbildung der numerisch ermittelten feldverteilungen von mehrsträngigen Wicklungen in Asynchronmaschinen. Archiv f. Elektrotechnik 65, 107–116 (1982). https://doi.org/10.1007/BF01476701

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