Schenkelpolläufer, 0,3

Die Versuche werden mit industriell gefertigten Maschinen durchgeführt. Alle Testmaschinen besitzen einen speziellen Sockel zum Anschluss an das Maschinenprüfsystem 0,3. Mit dem Maschinen Test CASSY werden alle Messwerte der Wechselstrommaschinen aufgenommen. Die Messwerte können direkt auf dem eingebauten Display als Einzelwert, Tabelle einer Messreihe oder Diagramm angezeigt werden. Die Messungen können ohne zusätzliche Software erfolgen, die Speicherung der Messdaten kann lokal auf dem Gerät erfolgen. Mit dem Maschinen Test CASSY werden die Kennlinien der Testmaschinen aufgenommen. Die Stromversorgung für die Testmaschinen erfolgt teilweise direkt aus dem öffentlichen Versorgungsnetz. Der Generatorbetrieb der Synchronmaschine erfolgt je nach Experiment im Inselnetz oder am Verbundnetz statt.

Lernziele

• Schutzmaßnahmen und elektrische Sicherheit
• Aufbau und Inbetriebnahme von elektrischen Maschinen
• Einsatz von Anlassschaltungen
• Wirkungsgrad der Maschine
• Beurteilung von Kennlinien elektrischer Maschinen
• Kennlinien im Generatorbetrieb

Das Haupteinsatzgebiet der Synchronmaschine ist die Energieerzeugung. Sie wird auch als kommutierte Synchronmaschinen in der Antriebsregelung verwendet. In den letzten Jahren wird die kommutierte Synchronmaschine bei der E-Mobilität eingesetzt. Das Einsatzgebiet der Schenkelpolläufergeneratoren sind Wasserkraftwerke und Dieselgeneratoren, die bei geringer Drehzahl eine hohe Polpaarzahl benötigt. Für hohe Drehzahlen ist die Schenkelpolmaschine nicht geeignet. Die hohen Fliehkräfte die auf die Läuferwicklung wirken sind nicht mehr zu beherrschen.

Highlights:

• Zum Schutz gegen Überhitzung sind die Ständerwicklungen der Testmaschinen mit Temperaturfühlern ausgerüstet.
• Bei Überhitzung schaltet das Maschinenprüfsystem die Last der Testmaschine ab, dadurch wird die Luftkühlung erhalten. Eine Beschädigung der Testmaschinen wird so verhindert.
• Die Testmaschinen verfügen über ein didaktisches Klemmbrett mit Aufdruck des Wicklungsschemas.
• Alle Wicklungsenden sind am Klemmbrett an Sicherheitsbuchsen (4 mm) herausgeführt.
• Computerunterstützte Messwerterfassung liefert aussagekräftige Messergebnisse.
• Die Anordnung der 4 mm Sicherheitsbuchsen entspricht der Normen für Industriemotoren.

Die Ausstattung eignet sich gleichermaßen für Schülerversuche im Labor mit Niederspannung (230 / 400  V Drehstrom) und bei fahrbarem Versuchsstand - für die Lehrerdemonstration im Klassenzimmer  oder Hörsaal. Die Durchführung der Versuche erfolgt nach Handbuch.

In folgenden Ausstattungen gibt es noch erweiterte Versuche mit Synchronmaschine:

• E2.2.5.2 Vollpolläufer
• E2.2.5.3 Multifunktionsmaschine
• E2.6.2.4 AC-Servo mit industrieller fremderregter Synchronmaschine

Themen Synchronmotor 

• Drehmoment und Belastung
• Anlaufverfahren für Synchronmotoren
• Anlauf und Synchronisieren
• Steuerung der Blindleistung
• Wirkungsgrad im Motorbetrieb 
• V-Kurve im Motorbetrieb 

Themen Synchrongenerator

• Leerlauf und dreipoliger Dauerkurzschluss
• Spannungserzeugung
• Erregung der Synchronmaschine
• Betriebsverhalten
• Ankerstrom und Drehmoment
• Synchronisieren und Parallelschalten
• Wirkungsgrad  im Generatorbetrieb   
• V-Kurve im Generatorbetrieb