Forum: HF, Funk und Felder Synchronmaschine: hoher Wirkungsgrad bei Feldschwächung


von interessierter Gast (Gast)


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Hallo,
ich habe schon ein paarmal von permanenterregten Synchronmaschinen 
gehört, die im Feldschwächungsbetrieb besonders hohe Wirkungsgrade 
erzielen.
Wie kann das sein? Eigentlich steigt der Wirkungsgrad doch mit der 
Feldstärke der Magnete, deswegen verwendet man doch so gerne 
Seltenerd-Magnete. Wie kann es dann sein, daß der Wirkungsgrad steigt, 
wenn man das Feld künstlich schwächt, um hohe Drehzahlen fahren zu 
können. Ich hätte eher erwartet, daß der Wirkungsgrad im 
Feldschwächbetrieb sinkt.

Vielen Dank!

von Der Wisch (Gast)


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WTF soll das sein????

Freie Energie Krams???

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Der Wisch schrieb:
> WTF soll das sein????

Deine Fragezeichentaste klemmt.

> Freie Energie Krams???

Bist du denn nichtmal in der Lage, den Begriff "Feldschwächung" in
die Suchmaschine deines geringsten Misstrauens einzutippen?

Der Begriff hat einen eigenen Eintrag bei Wikipedia.

Warum durch Feldschwächung der Wirkungsgrad steigen sollte, wäre mir
aber auch nicht ersichtlich.  Was jedoch passiert ist, dass bei einer
geringen Last die Drehzahl höher wird.  Ist im Wikipedia-Eintrag
erklärt.  Letztlich verhält sich eine Permanentmagnet-erregte Maschine
ja wie eine Nebenschlussmaschine.

Wie will man aber eine Feldschwächung bei einer Permanentmagnet-
erregten Maschine bauen?  Die Magneten abschwenken? ;-)

von interessierter Gast (Gast)


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Der Wisch schrieb:
> WTF soll das sein????
> Freie Energie Krams???

Genau. Das ist der Zusammenhang zwischen Synchronmaschinen, freier 
Energie und den Illuminaten...

Allgemein wird das Erregerfeld geschwächt, wenn man bei gleicher 
Spannung eine höhere Drehzahl braucht. Bei fremderregten Maschinen 
stellt man dazu einfach einen geringeren Erregerstrom ein.
Bei permanentmagneterregten Maschinen läßt sich an der Feldstärke der 
Magnete natürlich nichts mehr ändern. Deswegen prägt man mittels 
Vektorregelung einen feldschwächenden Strom ein (in den Stator!). Das 
wirksame Erregerfeld wird so geschwächt und es werden höhere Drehzahlen 
möglich.

Mich interessiert, wie gleichzeitig der Wirkungsgrad steigen kann...

von Der Wisch (Gast)


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Ok, ich hätte mich erstmal schlau machen können...ich geb´s zu.

Mir käme höchstens das Thema Wirbelstromverluste in den Sinn.
Wenn die dort eine Rolle spielen, und bei Feldschwächung 
überproportional sinken...

von Peter S. (psavr)


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>Mich interessiert, wie gleichzeitig der Wirkungsgrad steigen kann...
Weniger Wirbelstromverluste im Eisen und weniger ohmsche Kupferverluste, 
da die Ströme abnehmen. Macht natürlich bloss Sinn, wenn man nicht 
zusätzlich Leistung in Spulen für die Permanentmagnet-Abschwächung 
stecken muss, sondern stattdessen einfach schwächere Magnete verwendet.

von Udo S. (urschmitt)


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Vieleicht fehlt hier noch die Angabe welches Drehmoment der Motor 
erzeugen muss, also welche mechanische Leistung.
Ich gehe mal davon aus, das der Wirkungsgrad in einem Bereich wo wenig 
mechanische Leistung benötigt wird nicht besonders gut ist, und man da 
durch Feldschwächung trotzdem noch genügend mechanische Leistung 
erzeugen kann aber weniger Wirbelstrom und Kupfer- Verluste hat.

von interessierter Gast (Gast)


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Das könnte sein...
Vielleicht kann man durch Feldschwächung den Wirkungsgrad nur bei 
geringer Last steigern.

Bei höherer Last sollte der Wirkungsgrad durch Feldschwächung eher 
sinken, denke ich.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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interessierter Gast schrieb:
> Vielleicht kann man durch Feldschwächung den Wirkungsgrad nur bei
> geringer Last steigern.

Wenn überhaupt, dann nur so, ja.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Ja, so macht dass Sinn. Je gringer die abgenommene Leistung bei 
konstantem Feld, desto höher die Ankerverluste durch perodische 
Ummagnetisierung. Dies lässt sich durch eine Feldschwächung reduzieren.

Namaste

von Equilibrium (Gast)


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Jörg Wunsch schrieb:
> Was jedoch passiert ist, dass bei einer geringen Last die Drehzahl höher >wird.

Noch einer von der Sorte, bei denen die Drehzahl einer Synchronmaschine 
von der Last abhängt.

--> Überschrift lesen, Kopf einschalten, posten.

Ich hoffe für Dich, dass Du den 2. Schritt übersprungen hast ;)
Andernfalls: Buch über elektsiche Maschinen.

Eine Synchronmaschine kennt nur 2 Drehzahlen:
1. Stillstand
2. Synchrondrehzahl, die sich aus der Frequenz der angelegten Spannung 
und der Polpaarzahl ergibt.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Equilibrium schrieb:
> Noch einer von der Sorte, bei denen die Drehzahl einer Synchronmaschine
> von der Last abhängt.

Die "Synchronmaschine" hatte ich in der Tat überlesen, da mir eine
Feldschwächung bisher nur bei Kommutatormaschinen untergekommen ist.

von Bastler (Gast)


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Hallo,

Zitat: "Andernfalls: Buch über elektsiche Maschinen"

welches ist den für eine Hobbyisten zu empfehlen?
Es sollte sich nicht um ein Buch handeln das tiefgreifende mathematisch 
Kenntnisse voraussetzt, sondern was mehr aus der Praxis stammt. Also 
erst die praktische Anwendung und das "Warum" erklärt und darauf die 
erforderliche Mathematik und Theorie  Stück für Stück aufbaut bzw. 
erklärt.

Elektische tiefer gehende Grundlagen sind vorhanden aber die Bücher über 
elektrische Maschinen welche mir bis jetzt "über den Weg gelaufen sind", 
sind zu zu theoretisch und setzen im mathematischen Bereich zuviel 
voraus.

mfg

    "Bastler"

von Equilibrium (Gast)


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Bastler schrieb:
> welches ist den für eine Hobbyisten zu empfehlen?


Versuch es mal mit:
Eckhard Spring
Elektrische Maschinen
Eine Einführung

Ob Dir das zu theoretisch ist, musst Du selbst herausfinden.

von interessierter Gast (Gast)


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Udo Schmitt schrieb:
> und man da
> durch Feldschwächung trotzdem noch genügend mechanische Leistung
> erzeugen kann aber weniger Wirbelstrom und Kupfer- Verluste hat.

Würde man durch Feldschwächung die Wirbelstromverluste im Rotor oder im 
Stator begrenzen?

Die Kupferverluste im Stator werden ja eher steigen, wenn zusätzlich zum 
momentbildenden noch ein feldschwächender Strom eingeprägt wird...

Vielen Dank!

von Purzel H. (hacky)


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>Es sollte sich nicht um ein Buch handeln das tiefgreifende mathematisch
Kenntnisse voraussetzt, sondern was mehr aus der Praxis stammt. Also
erst die praktische Anwendung und das "Warum" erklärt und darauf die
erforderliche Mathematik und Theorie  Stück für Stück aufbaut bzw.
erklärt.


Ohne die Mathe geht es leider nicht, ausser du willst ein duennes 
Geschwafel aehnlich wie im Fernsehformat "Nano"

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Gerade bei Fragen nach Wirkungsgrad, Leistung, Feldstärke, Spannung, 
Strom, Induktionsspannung, etc., etc wird es ohne Mathematik nicht gehen 
entweder du begreifst die mathematischen Zusammenhäng (alles ist 
irgendwie verkettet)oder du mußt dich mit der banalen Aussage 
zufriedengeben welche den TO bewegte es zu hinterfragen.

Namaste

Einfach ist da einfach nicht.
;-)

von Udo S. (urschmitt)


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interessierter Gast schrieb:
> Udo Schmitt schrieb:
>> und man da
>> durch Feldschwächung trotzdem noch genügend mechanische Leistung
>> erzeugen kann aber weniger Wirbelstrom und Kupfer- Verluste hat.
>
> Würde man durch Feldschwächung die Wirbelstromverluste im Rotor oder im
> Stator begrenzen?
>
> Die Kupferverluste im Stator werden ja eher steigen, wenn zusätzlich zum
> momentbildenden noch ein feldschwächender Strom eingeprägt wird...

Schwer zu sagen, wird von der konkreten Maschine abhängen.
Bin aber definitiv kein Spezialist dafür.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Udo Schmitt schrieb:
> Schwer zu sagen, wird von der konkreten Maschine abhängen.
> Bin aber definitiv kein Spezialist dafür.

eigentlich nicht schwer

schau dir einfach eine Wirbelstrombremse an die Bremswirkung ist um so 
größer je stärker das Feld

gleiches gilt natürlich für einen Motor im Generatorbetrieb

im Leerlauf befindet sich der Motor eiern Synchronmaschine genau 
zwischen Generatorbetrieb und Motorbetrieb. Das heißt die Wirkleistung 
ist nahe null

Da das Feld aber konstant ist (z.B. bei permanenterregter Maschine) sind 
auch die Wirbelstromverluste bei konstanter Drehzahl(synchron == Schlupf 
-> 0) konstant.

Weil jetzt aber der Wirkungsgrad das Verhältnis von abgegebener zu 
eingebrachter Leistung beschreibt,  folgt das sich der Wirkungsgrad 
einer  Synchronmaschine mit konstantem Feld bei sinkender Leistung 
verschlechtert!

Dem kann man zum Beispiel bei einem Schleifringläufer oder einer 
Nebenschlussmaschine mit Verringerung des Feldwicklungsstromes 
entgegenwirken. Bei einer permanenterregten Maschine erst einmal nicht, 
es ginge  nur mittels einer Hilfswicklung welche dem Hauptfeld entgegen 
wirkt, oder in dem man  ein solches entgegengesetzt gerichtetes Feld 
mittels Induktion im permanenterregten Läufer selbst erzeugt.
Natürlich muss sehen wie sich die Parameter der Maschine gestalten 
lassen um nicht den Teufel mit dem Belzebub auszutreiben. Sonst ist der 
Gewinn dahin. Nicht umsonst sind Elektromotorenentwickler ein eigenes 
Völkchen unter den Funkentratzern. ;-)

Ich jeden falls ziehe meinen Hut vor Ihnen

Namaste

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