Skript - Fachgebiet Leistungselektronik und Elektrische ...

Mechatronik und elektrische Antriebe S. 31Vergleicht man die Darstellungen dieser Energien mit den obigen Ersatzschaltbildern mit denVarianten (a) und (b), so stellt man fest, dass sich im Ersatzschaltbild mit Flussquelle dieinnere EnergieEi21 1 θ= ( φ −φr) θ = φRθ=(2.78)2 2 2RPMals Energie des fiktiven Parallelwiderstands R PM interpretieren lässt, während sich dieKoenergie im Ersatzschaltbild mit Spannungsquelle (b) als Energie des ReihenwiderstandsR interpretieren lässt:PMMagnetischer Kreis mit Permanentmagnet1 1 1 2E c = φ(θ + θc)= φθR= RPMφ(2.79)2 2 2Besteht ein magnetischer Kreis aus einem Permanentmagneten, einem Luftspalt und einemhochpermeablen Kern, kann der Kernwiderstand meist gegenüber denen der Luft und desPermanentmagneten vernachlässigt werden, was zum unten stehenden Ersatzschaltbild führt.Der sich im Kreis einstellende Zustand kann grafisch skizziert werden, wobei zu beachten ist,dass üblicherweise die Kennlinien des Permanentmagneten in Verbraucherzählrichtunggezeichnet werden, so dass für den Luftspalt dann das Erzeugersystem verwendet werdenmuss, alsoθ = −RLφ, (2.80)so dass die Luftspaltgerade wie gezeichnet resultiert. Diese grafische Konstruktion kannsowohl in einem Diagramm φ über θ als auch direkt in der Materialkennlinie desPermanentmagneten über h durchgeführt werden. Im ersten Fall werden dieGeradensteigungen durch die magnetischen Widerstände bestimmt. Im letzten Fall führt manzuvor zweckmäßigerweise den PermeanzquotientenR=A l=PM L PMα , (2.81)RLAPMlLein, der die Steigung der Luftspaltgeraden im Verhältnis zur Steigung der Materialkennliniedes Permanentmagneten angibt.θ = 0.Extremfälle:Kein Luftspalt, alsoα = ∞ : dann ist der Fluss φ = φrund die magnetische SpannungGroßer Luftspalt im Verhältnis mit dem Magneten, also = 0der Fluss φ = 0 .α : Dann ist θ = θcund