Die Erwärmung der Synchronmaschine

Zusammenfassung

Bei dem Betrieb der Synchronmaschine entstehen Verluste. Sie setzen sich aus den Kupferverlusten im Ständer und Läufer (Stromwärmeverluste), den Eisenverlusten (Hysterese- und Wirbelstromverluste), den Zusatzverlusten und den Reibungsverlusten (Lüftungs- und Lagerreibungsverluste) zusammen. Alle diese Verluste äußern sich in einer Erwärmung der Maschine. Wird eine Maschine vom kalten Zustand aus angefahren und mit Nennleistung betrieben, so steigt ihre Temperatur zunächst mit der Zeit proportional an. Erst wenn die Maschine eine gewisse Übertemperatur gegenüber ihrer Umgebung bzw. dem Kühlmittel hat, kann sie Wärme an diese abgeben. Damit wird die Temperaturzunahme verlangsamt und geht schließlich nach einigen Stunden in den stationären Zustand über, bei dem sich die Wärmeentwicklung und die Wärmeabgabe das Gleichgewicht halten. Der Verlauf der Erwärmungskurve über der Zeit folgt etwa einer e-Funktion [$\vartheta = \vartheta {}_{\max }(1 - {e^{ - t/T}})$, worin T die Zeit darstellt, in der die Maschine υ _max ohne Wärmeabgabe erreichen würde, und υ die Übertemperatur bedeutet]. Die einzelnen Bauelemente der elektrischen Maschine sind nun aber nach ihrem Aufbau verschieden wärmeempfindlich und werden im Betrieb auch unterschiedlich warm.

Lit.: [16, 36, 46, 56].