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Allgemeine Beziehungen
Die Zahl der parallelen Ankerzweigpaare wird mit a bezeichnet. Für die Schleifenwicklung gilt
dann a = p und für die Wellenwicklung a = 1.
Für die Windungszahl zwischen zwei Bürsten w, für den Leiterstrom I s und für die Windungszahl
zwischen zwei Lamellen w k gelten:
k ⋅ ws
zA
IA
ws
⋅ p
w = = Is
=
w k =
(4.8)
2a 4a
2a
a
Luftspaltfelder
Für den Betrieb der Gleichstrommaschine interessiert vor allem die Radialkomponente der Luftspaltinduktion
entlang des Ankerumfangs. Diese Feldkurve bestimmt die Größe des magnetischen
Flusses und damit die induzierte Gesamtspannung und das Drehmoment.
Im Leerlauf besteht nur das Magnetfeld der Hauptpole, das als Hauptfeld bezeichnet wird. Es gilt:
Bm
Φ = Bm
⋅ l ⋅ τp
= α ⋅ BL
⋅ l ⋅ τp
mit α =
(4.9)
B
L
Φ
S N S
α· τ p
B L B m
Φ
Feldverlauf zwischen
Erregerfeldkurve und
Hauptpol und Anker
Definition des Polbedeckungsfaktors α
Erregerfeld einer Gleichstrommaschine im Leerlauf
Bei Betrieb der Gleichstrommaschine tritt im Anker der Laststrom I A auf, der ein eigenes
Magnetfeld zur Folge hat, das Ankerquerfeld.
x
τ p
B Lx
Φ
S N S
1
3
B Lx
B max
2
B L
x
Φ
∆x
Feldverlauf zwischen Verlauf der Luftspaltinduktion (1 Erregerfeld im Leerlauf,
Polschuhen und Anker 2 Ankerquerfeld, 3 Resultierender Verlauf)
Resultierendes Hauptpolfeld bei Belastung
G. Schenke, 9.2006 Elektrische Netze und Maschinen FB Technik, Abt. E+I 47