Wechselstromtechnik

I. Grundbegriffe und Definitionen..- § 1. Entstehung und Begriff der Wechselströme.- Induktion einer E. M. K. Größe und Richtung.- Strom- und Spannungskurve.- Frequenz.- § 2. Einheiten für Spannung, Stromstärke und Arbeitsleistung.- Einfacher Mittelwert.- Effektivwerte der Stromstärke und Spannung und ihre Messung.- Mittelwert der Arbeitsleistung und seine Messung..- § 3. Formfaktor und Scheitelfaktor.- Definition.- Die Faktoren für Sinuskurven.- Die Faktoren für andere Kurven.- II. Grundgeselze..- Erstes Grundgesetz (Erweitertes Ohmsches Gesetz)..- § 4. Aufstellung und Erörterung.- Die Grundgleichungen.- Die E. M. K. der Selbstinduktion.- § 5. Kurven der Hysterese und Magnetisierungskürven für weiches Eisen.- Magnetisierende Kraft, magnetische Induktion, Permeabilität.- Jungfräuliche Magnetisierungskurve und Hysteresekurve.- Der magnetische Kreis.- Stabmagnete.- § 6. Das erweiterte Ohmsche Gesetz für eisenlose Spulen.- Ableitung aus dem allgemeinen Grundgesetz.- Beziehung zwischen Strom und Spannung bei sinusartiger Veränderung.- Beziehung zwischen Spannung und Strom bei beliebiger Kurvenform.- § 7. Graphische Darstellung durch VektorDiagramme.- Addition von Sinusgrößen.- Beispiel: Bestimmung der Beziehung zwischen Spannung und Strom auf graphischem Wege.- § 8. Das erweiterte Ohmsche Gesetz für Spulen, die Eisen ent­halten.- Aufstellung und Bedeutung des Gesetzes.- Kurvenform und Beziehung der Effektivwerte.- Beispiele von Versuchen.- Maximale magnetische Induktion bei gegebener Netzspannung.- Berechnung der Effektivstromstärke bei gegebener Effektivspannung.- Die Ausbalanzierungs-Gleichung.- Zweites Grundgesetz (Arbeitsleistung des Wechselstromes)..- § 9. Arbeitsleistung in Spulen ohne Eisen.- Arbeitsleistung in induktionslosen Widerständen.- Arbeits­leistung in induktiven Widerständen. Verlust durch Ohmschen Widerstand und durch Selbstinduktion.- Der Leistungsfaktor. Begriff und technische Bedeutung.- Wattkomponenten und wattlose Komponenten.- K. W. und K. V. A. bei Generatoren.- $ 10. Die Arbeitsleistung in Spulen, die Eisen enthalten. (Arbeit der Hysterese).- Der Arbeitsverbrauch durch Hysterese, ausgedrückt durch den Flächeninhalt der Hysteresenkurve.- Die Steinmetzsche Gleichung. Der Hysteresekoeffizient.- Graphische Darstellung des ersten Grundgesetzes.- Vernachlässigbarkeit des Verlustes an Spannung und Leistung in der Kupferwicklung.- § 11. Arbeit der Wirbelströme.- Entstehung, Definition und Bedeutung der Wirbelströme.- Verminderung der Wirbelstromverluste durch Unterteilung der Eisenkörper.- Berechnung der Wirbelstromverluste.- Anordnung der Bleche. Stoßfugen. Überlappung.- Messung der Verluste im Eisen. Verbandsnormalien. Verlustziffer.- Legiertes Blech.- Graphische Darstellung.- Magnetische Schirmwirkung.- $ 12. Berechnung der Stromstärke und Leistung bei gegebener Spannung.- Zusammenstellung der Formeln.- Berechnungsbeispiel.- Einfluß der Periodenzahl.- Einfluß der Kurven form.- § 13. Parallel- und Reihenschaltung.- Ableitung der Eigenschaften bei sinusartiger Veränderung der Wechselstromgrößen.- Drosselspulen von Bogenlampen.- Beliebige Kurvenformen.- § 14. Aufnahme und mathematische Behandlung von Wechselstromkurven beliebigen Verlaufes.- Experimentelle Aufnahmen von Wechselstromkurven.- Mathematische Darstellung von Wechselstromkurven durch Fouriersche Reihen. Beispiele.- Bestimmung der Partialkurven der Fourierschen Reihe.- Sätze über technische Wechselstromgrößen.- III. Wechselstrom-Transformatoren..- § 15. Grundgleichungen.- Begriff des Transformators. Übersetzungsverhältnis.- Die Grundgesetze bei induktionsloser und induktiver Belastung.- Die Bedeutung des gemeinsamen Feldes.- $ 16. Allgemeine Betriebseigenschaften des Transformators.- Anwendung und technische Bedeutung des Transformators.- Beziehung der primären und sekundären Spannung bei verschiedenen Belastungen.- Beziehung der primären und sekundären Stromstärke bei verschiedenen Belastungen.- Beziehung der primären und sekundären Arbeitsleistung bei verschiedenen Belastungen.- Verluste in Kupfer und Eisen. Jahreswirkungsgrad.- Verbandsvorschriften.- Grenzen der Belastungsfähigkeit, bestimmt durch die Erwärmung.- Formen der Transformatoren. Kern- und Manteltransformator.- Wirkungsgrad bei verschiedenen Belastungen.- Verhalten bei verschiedenen Frequenzen.- Verhalten bei verschiedenen Kurvenformen.- § 17. Graphische Darstellung der Vorgänge im Transformator.- Primäres und sekundäres Diagramm.- Zusammenfassen der beiden Diagramme zum Gesamtdiagramm.- § 18. Magnetische Streuung und Spannungsabfall.- Wahrer Verlauf der Kraftlinien.- Spulenfaktoren.- Grundgleichungen für den mit Streuung behafteten Trans­formator. Graphische Darstellung.- Charakteristisches Dreieck. Spannungsabfall bei Belastungen verschiedener Art und Größe.- Parallelschaltung von Transformatoren.- Mittel zur Verminderung der Streuung. Anordnung der Spulen. Scheiben- und Zylinderwicklungen.- § 19. Der Spartransformator.- Ableitung des Verhaltens.- Materialersparnis. Anwendungsgebiet.- § 20. Meßtransformatoren.- Anwendungsgebiet.- Eigenschaften.- § 21. Mechanische Kräfte.- Größe und Richtung der mechanischen Kraft zwischen Eisenkern und Spule.- Wirkungen bei Kurzschluß.- IV. Generatoren für ein- und mehrphasigen Wechselstrom..- § 22. Allgemeine Eigenschaften der Generatoren.- Allgemeine Anordnung.- Erregung.- Ein- und Mehrphasenmaschinen.- § 23. Die elektromotorische Kraft.- Die E. M. K. in ein em Ankerdraht.- Bedeutung sinusartiger Spannungskurven.- Die E. M. K. im ganzen Anker. Spulenfaktor.- Materialausnutzung bei Maschinen für einphasigen Wechselstrom und Drehstrom.- § 24. Spannungsabfälle.- Ursachen des Spannungsabfalles.- Graphische Bestimmung des Spannungsabfalles unter Vernachlässigung der Veränderlichkeit der Permeabilität.- Die magnetische Charakteristik.- Graphische Bestimmung der Spannungsänderung unter Berücksichtigung der magnetischen Charakteristik.- Definitionen und Anforderungen des Verbandes.- Kurzschluß.- § 25. Leistung und Wirkungsgrad.- Angaben auf dem Leistungsschild. Bedarf an Antriebsleistung.- Wirkungsgrad bei verschiedenen Belastungen.- Anforderungen des Verbandes.- V. Mehrphasenströme und Drehfelder..- § 26. Die Wirkung magnetischer Drehfelder auf kurzgeschlossene Anker.- Begriff des Kurzschlußankers.- Wechselwirkung zwischen Drehfeld und Kurzschlußanker. Induktionskuppelung.- Verlust an Geschwindigkeit und Leistung.- § 27. Berechnung des Drehmoments und Vergleich mit Gleichstrommotoren.- Berechnung des Drehmoments.- Vergleich mit Gleichstrommotoren.- § 28. Die Erzeugung eines Drehfeldes durch feststehende Wechselfelder.- Zweiphasenmotoren.- Dreiphasenmotoren.- Mehrpolige Drehfelder von Sinusart.- Gestörte Drehfelder.- § 29. Wicklungen zur Herstellung der Wechselfelder.- Die Magnetformen und ihre Bewicklung.- Stromverteilung im Wicklungsschema und in der Wirklichkeit.- § 30. Die Erzeugung der drei Wechselströme durch ein en Generator.- Zusammenschalten der 3 Wickelungen.- Stromverteilungskurve.- § 31. Die Fortleitung der Wechselströme.- Sternschaltung. Strom in der Rückleitung.- Sternspannung und verkettete Spannung.- Dreieckschaltung.- Leistung des Drehstromes.- Messung der Drehstromleistung. Ein- und Zweiwattmeterverfahren.- Vierleitersystem.- Verbrauch an Leitungsmaterial bei Gleich­strom und Drehstrom.- § 32. Transformation der Mehrphasenströme.- Anordnung und Aufbau der Eisenkörper.- Schaltung der Wicklungen. Stern-, Dreieck-, Doppelsternschaltung.- Parallelschaltung von Drehstromtransformatoreri.- VI. Asynchrone Mehrphasenmotoren ohne Kollektor..- § 33. Die Stärke des Drehfeldes.- E. M. K. in der primären Wicklung. Grundgleiehung und Diagramm für den Stromfluß in dieser.- Konstanz des Drehfeldes bei Konstanz der Betriebsspannung.- § 34. Das Verhalten des Drehstrommotors als Transformator.- Grundlage für den Vergleich des elektrischen Verhaltens von Motor und Transformator.- Beispiel von Versuchsergebnissen.- Das Ankerfeld.- Beziehung zwischen primärer und sekundärer Stromstärke beim Motor.- Das elektrische Verhalten des Motors bei verschiedenen Belastungen. Belastungsgrenze infolge der Erwärmung. Verbandsvorschriften.- Gehauseanordnungen für verschiedene Betriebsverhältnisse.- § 35. Drehmoment und Schlüpfung.- Primäre Streuung und Ankerstreuung.- Ankerstrom und Drehmoment. Grenzfälle: Geringe Schlüpfung im Betrieb, große bei Anlauf. Maximalmoment.- Einfluß der Frequenz.- Der Leistungsfaktor bei verschiedenen Belastungen. Verbandvorschriften.- § 36. Das Kreisdiagramm.- Entwicklung der Spannungsdiagramme aus den Transformatordiagrammen.- Felddiagramm.- Der Heylandsche Kreis.- Darstellung von Stromstärken, Leistungsfaktor, Effektaufnahme, Drehmoment und Schlüpfung.- § 37. Die Regelung der Umdrehungszahl.- Zusammenhang von Drehmoment und Polzahl. Stufenrege-lung.- Regelung der Umlaufszahl durch Änderung des Ankerwiderstandes.- Der Schleifringanker. Einrichtung und Drehmoment.- § 38. Kaskadenschaltung.- Drehzahl der Kaskade.- Verteilung der Spannung und Leistung auf beide Motoren.- Periodenumformer. Regelsätze.- Ausgestaltung der Kaskadenschaltung. Kritik des Verhaltens der Kaskadenmotoren.- § 39. Das Anlassen.- Stromstöße und Spannungszuckungen beim Anlauf ohne An­laßvorrichtung. Einfluß auf das Anlaufsmoment.- Zulässigkeit des Anlaufs ohne Anlaßvorrichtung. Größe des Anlaufsstromes.- Anlaßvorrichtungen auf der Primärseite.- Anlaßvorrichtungen auf der Sekundärseite.- Steigerung der Anlaufskraft mit dem Anlaßwiderstand.- Technische Ausgestaltung der Anlaufsvorrichtungen.- Kurzschluß-, Käfig-, Stufenanker.- Gegenschaltung.- Anschlußbedingungen des Verbandes.- Umsteuerung und Bremsung.- § 40. Der Asynchrongenerator.- Allgemeine Wirkungsweise.- Phase des gelieferten Stromes.- Regelung der Leistung. Parallelsehaltung mit anderen Generatoren.- Kraftrückgabe durch Generatorwirkung des Motors bei Bremsung.- § 41. Spannungsergänzer.- Bedeutung einer Spannungsergänzung in Leitungsnetzen.- Stufen- und Drehtransformatoren. Vorteile und Nachteile beider.- Doppelfeldregler.