Montag, 14. Dezember 2020

Elektrische Maschinen

 



Eine elektrische Maschine ist eine in der elektrischen Energietechnik eingesetzte Maschine und stellt eine Form von Energiewandler dar. Es wird unterschieden zwischen rotierenden elektrischen Maschinen, dazu zählen verschiedene Typen von Elektromotoren und elektrischen Generatoren, und ruhenden elektrischen Maschinen, zu denen Transformatoren gehören. Allen elektrischen Maschinen gemeinsam ist, dass sie in ihrem Aufbau über einen magnetischen Kreis verfügen, der für die Funktion wesentlich ist.

Elektrische Maschinen nutzen die Eigenschaften der elektromagnetischen Wechselwirkung und basieren auf der elektromagnetischen Induktion und magnetischen Kraftwirkungen, die durch die Lorentzkraft, und bei einigen Maschinentypen durch die Reluktanzkraft, beschrieben werden.

Zu der Gruppe der ruhenden oder statischen elektrischen Maschinen zählen aus historischen Gründen Transformatoren, und da insbesondere Transformatoren, die im Bereich der elektrischen Energietechnik, wie etwa die Leistungstransformatoren, eingesetzt werden. Bei ruhenden elektrischen Maschinen spielen die magnetischen Kraftwirkungen nur eine untergeordnete bzw. unerwünschte Rolle, da dabei keinerlei Bewegungen ausgeführt werden und die Funktion eines Transformators darin besteht, Wechselspannungen zwischen verschiedenen hohen Spannungsniveaus zu transformieren.

Bei dem wesentlich größeren und im Folgenden ausschließlich dargestellten Gebiet der rotierenden elektrischen Maschinen, die durch eine Vielzahl verschiedener Bauformen und Einsatzbereiche geprägt sind, spielen die magnetischen Kraftwirkungen die zentrale Rolle. Sie dienen der Umsetzung elektrischer Leistung in mechanische Leistung an einer Welle. Wird elektrische Leistung in mechanische Leistung umgesetzt, spricht man von einem Elektromotor, wird in der Gegenrichtung mechanische Leistung in elektrische Leistung umgeformt, spricht man von einem elektrischen Generator. Einige elektrische Maschinentypen können sowohl als Motor als auch als Generator betrieben werden, die konkrete Funktion wird durch den Betriebsbereich der Maschine bestimmt. Aufgrund dessen kommt es auch in der begrifflichen Verwendung von Motor oder Generator zu Überschneidungen.

Jede Energieumwandlung ist mit einem Energieverlust in Form von Wärme verbunden. Ein Vorzug elektrischer Maschinen ist, dass ihre Verluste vergleichsweise klein sind, sie also einen hohen Wirkungsgrad erzielen. Elektrische Großmaschinen können Wirkungsgrade bis 99 % erzielen.

Die mit elektrischen Maschinen befasste industrielle Branche ist der Elektromaschinenbau. Elektrische Maschinen werden heute in sämtlichen Bereichen der Technik, der Industrie, des Alltags, des Verkehrswesens, der Medizin und anderer Gebiete verwendet. Der Leistungsbereich elektrischer Maschinen erstreckt sich von Größenordnungen unterhalb von einem Mikrowatt (z. B. Uhrwerke oder Mikrosystemtechnik) bis hinaus über ein Gigawatt (1 GW = 1.000.000.000 Watt), wie bei den im Kraftwerksbereich eingesetzten Turbogeneratoren.

Auszug aus Wikipedia - Im Skript 

Grundlagen Elektrische Maschinen

findet man weitere Grundlagen über das Thema. Dient als Lernergänzung zur Prüfungsvorbereitung.

Das Thema findet man im Netz auf folgender Seite:

https://play.google.com/books/reader?id=-1caHwAAAEAJ&pg=GBS.PA0

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