• Umrichterbetrieb von Asynchronmaschinen
• Temperaturverteilung stationär / dynamisch
• Analyse von Wicklungen
• Anlauf von Asynchronmotoren
• Verluste bei Lastspielen
• Aktive Kompensation von Spannungsabfällen
• Simulation von Dioden-Gleichrichtern
• Dynamische Simulation voin Asynchron-Motoren

Ausgehend von der harmonischen Analyse der Speisespannung (bzw. des Speisestromes) werden aus dem Ersatzschaltbild der Asynchronmaschine unter Berücksichtigung der Stromverdrängung Zusatzverluste und Pendelmomente berechnet.

• Parameter des T-Ersatzschaltbildes
• Abmessungen des Rotorstabes
• Zeitverlauf der Speisespannung (bzw. des Speisestromes)

• Zeitverlauf der Ströme und Spannungen
• Zusäiche Verluste in der Rotorstäeben und im Eisen
• Zeitverlauf des Drehmomentes

Dem Aufbau der elektrischen Maschine und der Kühlart entsprechend wird flexibel ein Ersatzschaltbild mit konzentrierten Elementen (Verlustquellen, thermischen Kapazitäten und Widerständen) aufgebaut. Dazu wurde eine Modelica-Bibliothek mit einfachen Elementen zur Modellierung von Kühlmittelströmen entwickelt.
Herzlichen Dank an Martin Otter!

• Parameter des thermischen Ersatzschaltbildes
• Umgebungsbedingungen (Temperatur, Kühlluftmenge)
• Zeitverlauf der Einzelverluste

• Zeitverlauf der Temperaturen
• Zeitverlauf der Wärmeströme

Definiert durch die Verteilung der Windungen auf die Statornuten wird die Felderregerkurve erstellt und analysiert. Berechnet werden auch Wicklungsfaktor und Oberwellenstreuung.

Unter Berücksichtigung des Spannungsabfalles an den Zuleitungsimpedanzen zufolge des Motor-Anlaufstromes beschleunigt das Drehmoment des Motors abzüglich des Lastmomentes die trägen Massen des Antriebs.

• Last- Drehmoment (über der Drehzahl) und Trägheitsmoment
• Motor- Drehmoment, Strom und Leistungsfaktor (über der Drehzahl)
• Anlaßtransformator- Kurzschlußspannung und Kupferverluste
• Grundlast- Scheinleistung und Leistungsfaktor
• Kompensation
• Speisetransformator- Kurzschlußspannung und Kupferverluste
• Netz- Kurzschlußleistung

• Spannungsabfälle an den Zuleitungsimpedanzen (über der Drehzahl variabel)
• Verlauf des Motordrehmomentes über der Drehzahl
• Bestimmung der Anlaufzeit

Aus dem T-Ersatzschaltbild der Asynchronmaschine werden für jeden Zeitabschntt des Lastspieles die Verluste berechnet;
dabei werden die Verluste und die Reaktanzen an die im Umrichterbetrieb sich ändernde Sättigung angepaßt.
Ziel ist eine Typenleistungsbestimmung aus dem Lastspiel bzw. eine thermische Kontrolle des gewählten Motors.

• Parameter des Ersatzschaltbildes - können aus einem Berechnungsergebnis eingelsen werden
• Lastspiel: Last- Drehzahl und Drehmoment über der Zeit

• Verluste über der Zeit
• Strom- und Leistungsaufnahme des Motors über der Zeit

Nicht nur Wirk-, sondern auch Blind- und Oberschwingungs-Ströme verursachen unerwünschte Spannungsabfälle an den Zuleitungsimpedanzen. Dieses Tool demonstriert die Wirkung der gezielten kompensierenden Einspeisungen von Blind- und Oberschwingungs-Strömen.

• Wahl der Stromkurvenform
• Leistunsfaktor der Grundschwingung
• Zuleitungsimpedanz
• Umfang der Kompensation

• Kurvenform mit / ohne Kompensation der Spannung
• Kurvenform mit / ohne Kompensation des Stromes

Mit einer Modelica-Simulation können die Netzbelastung und die Zwischenkreisspannung eines Diodengleichrichters unter verschiedenen Netzbedingungen und Belastungen bestimmt werden.

• Parameter des speisenden Netzes
• Parameter von Netzdrossel und Gleichrichter
• Belastung im Gleichspannungs-Zwischenkreis

• Zeitverlauf der Netz- und Zwischenkreis-Spannung
• Zeitverlauf der Netzströme

Eine Modelica-Bibliothek zur dynamischen Modellierung elektrischer Maschinen wird permanent weiterentwickelt. Damit können verschiedene Betriebszustände flexibel simuliert werden: Anlauf, Kurzschluß, Laststöße, u.v.m.

• Parameter (Reaktanzen) des Motors
• Anspeisung
• mechnische Last

• Zeitverlauf von Drehzahl und Drehmoment
• Zeitverlauf der Ströme