diff --git a/ENT4_FS.pdf b/ENT4_FS.pdf index fa85502..c41ac78 100644 Binary files a/ENT4_FS.pdf and b/ENT4_FS.pdf differ diff --git a/ENT4_FS.tex b/ENT4_FS.tex index 28ba8db..4f7b0a6 100644 --- a/ENT4_FS.tex +++ b/ENT4_FS.tex @@ -416,12 +416,221 @@ hypertexnames=false % Zur korrekten Erstellung der Bookmarks \vec{U}_1^k = R_1 \cdot \vec{I}_1^k+\frac{d\vec{\psi}_1^k}{dt}+j\omega_k \cdot \vec{\psi}_1^k \end{equation} + Ständerspannungsgleichung in Raumzeigerdarstellung + \begin{equation} + \vec{U}_1^S = R_1\cdot \vec{I}_1^S + \frac{d\vec{\psi}_1^S}{dt} = R_1\cdot \vec{I}_1^S + i_1\cdot \frac{d\vec{I}_1^S}{dt} + M\cdot \frac{d\vec{I}_2^S}{dt} + \end{equation} + Läuferspannungsgleichung \begin{equation} \vec{U}_2^k = R_2 \cdot \vec{I}_2^k+\frac{d\vec{\psi}_2^k}{dt}+j(\omega_k -\omega_L)\cdot \vec{\psi}_2^k \end{equation} - ..... nachher geht es weiter + Läuferspannungsgleichung in Raumzeigerdarstellung + \begin{equation} + \vec{U}_2^L = R_2\cdot \vec{I}_2^L + \frac{d\vec{\psi}_2^L}{dt} = 0 + \end{equation} + + Läuferspannungsgleichung im Ständerkoordinatensystem + \begin{equation} + \vec{U}_2^S = R_2\cdot \frac{\vec{I}_\mu^S - \vec{I}_1^S}{1+\sigma_2} - j\omega_L\cdot M\cdot \vec{I}_\mu^S+M\frac{d\vec{I}_\mu^S}{dt} + \end{equation} + + ??? + \begin{equation} + \vec{I}_1^k = I_\mu(1-j(\omega_L-\omega_K)\cdot T_2)+T_2\cdot \frac{dI_\mu}{dt} + \end{equation} + + mit T\textsubscript{2} + \begin{equation} + T_2 = \frac{M\cdot (1+\sigma_2)}{R_2} = \frac{L_2}{R_2} + \end{equation} + + Längskomponente (flussbildend): Feldbildung folgt mit Zeitkonstante T\textsubscript{2} + \begin{equation} + Re(\vec{I}_1^k) = I_{1d} = I_\mu + T_2 \frac{dI_\mu}{dt} + \end{equation} + + Querkomponente (drehmomentbildend): Feldbildung folgt unverzögert + \begin{equation} + Im(\vec{I}_1^k) = I_{1q} = (\omega_K - \omega_L)\cdot T_2\cdot I_\mu + \end{equation} + + Drehmoment\\ + ToDo: Herausfinden welche Formeln relevant sind + + \colorbox{yellow!60}{Numerische Feldberechnung}\\ + + Magnetische Feldstärke = Magnetische Erregung + \begin{equation} + H = \frac{I}{l} [\frac{A}{m}] + \end{equation} + + Maxwellsche Gleichungen in differentieller Form\\ + Durchflutungsgesetz + \begin{equation} + rot \vec{H} = \vec{S} + \end{equation} + + Induktionsgesetz + \begin{equation} + rot \vec{E} = - \frac{\partial\vec{B}}{\partial t} + \end{equation} + + Materialgesetz + \begin{equation} + \vec{B} = \vec{J} + \mu_0 \cdot \vec{H} + \end{equation} + + Strömungsfeld für elektrische Leiter + \begin{equation} + \vec{S} = k \cdot \vec{E} + \end{equation} + + Quellenfreiheit + \begin{equation} + div \vec{B} = 0 + \end{equation} + + Grundprinzip FEM + \begin{itemize} + \item Diskretisierung der Feldgebiete (mit Dreiecken 2D oder Tetraeder 3D) + \item iterative Lösung + \item magnetische Feldberechnung: magnetische Feldenergie unterschreitet vorgegeben Grenzwert + \end{itemize} + + Da die Rotation für alle wirbelfreien Felder = 0 ist gilt:\\ + magnetische Flussdichte + \begin{equation} + \vec{B} = rot\vec{A} + \end{equation} + + kartesische Koordinaten + \begin{equation} + rot \vec{A} = \frac{\partial \vec{A}}{\partial y}\cdot \vec{i} - \frac{\partial \vec{A}}{\partial x}\cdot \vec{j} + \end{equation} + + Zylinderkoordinaten + \begin{equation} + rot \vec{A} = \frac{1}{r}\frac{\partial \vec{A}}{\partial y}\cdot \vec{e}_r - \frac{\partial \vec{A}}{\partial r}\cdot \vec{e}_\varphi + \end{equation} + + Magnetische Vektorpotential/ magnetische Feldstärke\\ + kartesische Koordinaten + \begin{equation} + \vec{H} = -grad_{\varphi m} = -(\frac{\partial_{\varphi m}}{\partial x}\cdot \vec{i} + \frac{\partial_ {\varphi m}}{\partial y} \cdot \vec{j}) + \end{equation} + + Zylinderkoordinaten + \begin{equation} + \vec{H} = -grad_{\varphi m} = -(\frac{\partial_{\varphi m}}{\partial r}\cdot \vec{e}_r + \frac{1}{r}\frac{\partial_ {\varphi m}}{\partial \varphi} \cdot \vec{e}_\varphi) + \end{equation} + + Magnetische Energiedichte je Längeneinheit + \begin{equation} + \frac{dW_{mag}}{l} = \frac{1}{2} \mu H^2 dA + \end{equation} + + Betrag der magnetischen Feldstärke + \begin{equation} + H^2 = (\frac{\partial_{\varphi m}}{\partial x})^2 + (\frac{\partial_{\varphi m}}{\partial y}) + \end{equation} + + partielle Ableitungen des Skalarprodukts + \begin{equation} + \frac{\partial_{\varphi m}}{\partial x} = \frac{1}{2A}[(y_2-y_3)\varphi_{m1}+(y_3-y_1)\varphi_{m2}+(y_1-y_2)\varphi_{m3}] + \end{equation} + \begin{equation} + \frac{\partial_{\varphi m}}{\partial y} = \frac{1}{2A}[(x_3-x_2)\varphi_{m1}+(x_1-x_3)\varphi_{m2}+(x_2-x_1)\varphi_{m3}] + \end{equation} + + Minimum magnetische Feldenergie + \begin{equation} + \frac{\partial W_{mag}/l}{\partial \varphi_m} = 0 + \end{equation} + + Mathematisches Konzept der FEM + "starke Formulierung" + \begin{equation} + Res = rot \vec{H} - \vec{S} = \frac{1}{\mu} rot rot \vec{A}-\vec{S} + \end{equation} + + "schwache Formulierung " ????\\ + + Flussdichte + \begin{equation} + B = J + \mu_0 H = \mu_0 \mu_r H + \end{equation} + + aus den gemessenen Kennliniepunkten Geradengleichung + \begin{equation} + \frac{1}{\mu_r -1} = a^* + b^* \cdot H + \end{equation} + + Permeabilität + \begin{equation} + \mu_r = f(H) =1+ \frac{1}{a^*+b^*\cdot H} + \end{equation} + + induzierte Spannung + \begin{equation} + |u_{ind}|= w \cdot \frac{d\phi}{dt} = \omega \cdot w \cdot \phi + \end{equation} + + magnetische Spannung + \begin{equation} + V_m = H_\delta \cdot \delta + \end{equation} + + Strombelag + \begin{equation} + A = + \end{equation} + + Grundwelle + \begin{equation} + B_1(\theta) = \mu_0 \frac{2\omega}{\pi\delta}\cdot cos(\theta)\cdot i(t) + \end{equation} + + Zonungsfaktor + \begin{equation} + \xi_{Z,1} = \frac{|\vec{U}_{res}|}{|\vec{U}_1|+|\vec{U}_2|+|\vec{U}_3|} + \end{equation} + + Sehnungsfaktor + \begin{equation} + \xi_{S,1} = sin(\frac{\tau_\omega}{\tau_p}) + \end{equation} + + Wicklungsfaktor + \begin{equation} + \xi_1 = \xi_{Z,1} \cdot \xi_{S,1} + \end{equation} + + Wirksame Windungszahl + \begin{equation} + w_1 = N \cdot \xi_1 + \end{equation} + + Grundstrombelag + \begin{equation} + a_p(x,t) = A_p \cdot cos(px-\omega_1 t -\varphi_1) + \end{equation} + + Amplitude der Grundwelle + \begin{equation} + A_p = \frac{3}{\pi}\cdot A = \frac{3\cdot N_1 \xi_p \cdot }{\pi \cdot R} + \end{equation} + + Magnetische Spanung über dem Luftspalt + \begin{equation} + V(x,t) = \frac{1}{p} \cdot A_p \cdot R \cdot sin(px-\omega_1 t - \varphi_1) + \end{equation} + + Amplitude B-Feld Grundwelle + \begin{equation} + B_p = \frac{\mu_0}{\delta^{''}} \frac{3\cdot N_1 \xi_p}{p\cdot \pi} \cdot \sqrt{2} \cdot I_\mu + \end{equation} \end{multicols*} \begin{multicols*}{2}