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Wicklungsfehler in Ständerwicklungen treten häufig nur in einer oder zwei benachbarten Spulen auf. In diesem Fall wird sehr häufig von den Kunden die Frage gestellt, ob nicht trotzdem ein weiterer Betrieb für eine begrenzte Zeit möglich ist. In dieser Arbeit wird das Betriebsverhalten von solchen Hochspannungs-Induktionsmotoren untersucht, in denen die beschädigten Spulen aus dem Wicklungsverband abgetrennt wurden (Blindspulen). Ausgehend vom Luftspaltfeld einer einzigen Spule, in dem mit Hilfe des Felddämpfungsfaktors bereits die Rückwirkung der Läuferwicklung enthalten ist, wird ein auf diese Problematik zugeschnittenes Rechenverfahren nach der Drehfeldtheorie vorgestellt. In dem neu entwickelten Algorithmus werden neben dem Grundfeld auch alle wichtigen Wicklungsoberfelder berücksichtigt. Die Berechnungen liefern die Verteilung der Ströme und der Verluste auf alle Zweige der Ständerwicklung, die Läuferverluste, die Drehmoment/Schlupf-Kennlinie, die Amplituden der Pendelmomente doppelter Netzfrequenz und den einseitig magnetischen Zug. Das Berechnungsverfahren wird mittels einer speziell entworfenen vierpoligen Induktionsmaschine mit Käfigläufer, deren Anschlüsse aller 12 Ständer-Spulengruppen von außen zugänglich sind, überprüft. Die Übereinstimmung zwischen gerechneten und gemessenen Werten ist exzellent. Für zwei Hochspannungsmotoren mit unterschiedlichen Entwurfsmerkmalen werden weitere Untersuchungen durchgeführt. Sie machen deutlich, dass der Betrieb mit einer Blindspule nicht pauschal gestattet werden kann, sondern dass vielmehr nur in Kenntnis der Ergebnisse des hier entwickelten Berechnungsverfahrens eine fundierte Entscheidung getroffen werden kann. Deshalb barg die bisherige rein phänomenologische Vorgehensweise Risiken in sich. Mit dieser Arbeit wird ein verlässliches Werkzeug geliefert, das eine Verbesserung des Stands der Technik darstellt.
Winding faults of stator windings are frequently localized to one coil or two adjacent coils. In this circumstance, the customer often asks for the possibility of a continuation of the operation for a limited period of time. This paper deals with the performance of machines, when in such case the damaged coils are separated from the winding path. A specific calculation scheme is developed for this purpose, starting from the air-gap field of a single coil, which covers already the reaction of the rotor winding by use of a complex damping factor. The newly developed algorithm takes into account the fundamental field and all important spatial harmonics caused by the winding. The calculation according to this paper results in the current and loss distribution throughout all branches of the winding, the rotor losses, the torque/slip characteristic, the amplitudes of the pulsating torques of twice line frequency and the magnetic pull. The accuracy of the calculation method is thoroughly tested for a specifically designed four-pole cage induction motor, for which the leads of all 12 coil groups were accessible. The harmony between measured and computated values is found excellent for all interesting quantities. Other studies are performed for two high-voltage motors with different design attributes. The evaluation of the results demonstrats, that the admissibility of an operation with dummy coils cannot be predicted without detailed computations. Insofar the up no now practiced procedure under purely phenomenological aspects was risky. Now this paper offers a reliable tool, which represents an improvement of the state of the art.