Beschreibung
Wahrend in den letzten Jahren auf dem Gebiet der elektrischen Sachrichtentechnik zahlreiche Biicher iiber Netzwerktheorie (insbesondere auch liber Netzwerksynthese) erschienen sind, ist es meines Wissens bisher noch nicht unternommen worden, eine moderne Darstellung des gegenwartigen Standes der N etzwerktheorie der Energieubertragungs technik zu geben. Das vorliegende Buch solI diesem Mangel abhelfen. Durch das Aufkommen und die fortschreitende Verbesserung der N etz modelle wie auch durch das Aufkommen der elektronischen Rechenauto maten ist die Theorie der Verbundnetze erheblich gefordert worden. Zwar. ist vieles auf diesem Gebiet noch im FluB, insbesondcre in den Anwendungen. Seit Jahren sind die USA auf diesem Gebiet fiihrend. Fast jedes Heft der Trans. A. 1. E. E. part III (jetzt 1. E. E. E. ), Power Apparatus and Systems, enthalt mehrere Arbeiten, doch sind in den letzten Jahren auch aus europaischen Landern wertvolle Beitrage geliefert worden. In friiheren Jahren galt die Beschiiftigung mit der "Berechnung elektrischer Verbundnetze" als eine Angelegenheit fiir wenige Spezialisten, zumal die Berechnung auf Tischrechenmaschinen im allgemeinen hoff nungslos langwierig und somit auch kostspielig war. Dies wurde schlag artig mit dem Aufkommen der elektronischen programmgesteuerten Rechenmaschinen anders. Eine entsprechende Unterweisung fiir Inge nieure und Mathematiker war dringend notwendig. Bereits 1955 im kleinen Kreise und 1956 im groBeren Kreise hielt der Verfasser im Hin blick auf die kommende Entwicklung Vortragsreihen vor Ingenieuren der Siemens-Schuckertwerke, um hauptsachlich die Anwendungen der Matrizenrechnung in der Netzwerktheorie bekannt zu machen.
Autorenporträt
InhaltsangabeA. Grundlagen der Netzwerktheorie für stationäre Wechselströme.- 1. Vorzeichenregeln.- 1.1 Die Vorzeichenregeln für die Ladung, für den Strom und für die Klemmen einer Gleichspannungsquelle 1.- 1.2 Das Verbraucherzählpfeilsystem für Gleich- und Wechselstrom.- 2. Zweipole.- 2.1. Das komplexe Ohmsche Gesetz für ideale Zweipole.- Der Ohmsche Widerstand.- Die Induktivität.- Die Kapazität.- 2.2 Die komplexe Drehzeigermethode für Wechselstrom.- 2.3 Die Leistungsbegriffe der Wechselstromtechnik.- Aufgaben.- B. Theorie der Netze.- 3. Topologie der Zweipolnetze.- 3.1 Graphen, Bäume, Verbindungszweige, Maschen.- 3.2 Der Eulersche Polyedersatz.- 3.3 Dualität ebener Graphen.- 3.4 Graphen elektrischer Zweipolnetze. Orientierte Graphen.- 3.5 Separable Graphen.- 3.6 Schnittmengen.- 3.7 Duale Netzwerke.- 3.8 Ermittlung von Transformatorersatzschaltbildern durch duale Zuordnung.- Das magnetische Ohmsche Gesetz.- Die Kirchhoffschen Gesetze im magnetischen Kreis.- Die Dualitätsgesetze.- Der Zweiwicklungstransformator.- Aufgaben.- 4. Berechnung linearer elektrischer Zweipolnetze bei gegebenen Spannungen und Strömen.- 4.1 Die Knotenpunktsmethode.- 4.2 Ermittlung eines vollständigen Baumes aus der Liste der Zweige bzw. aus einer gegebenen K-Matrix.- 4.3 Die Maschenmethode.- Behandlung der Wheatstoneschen Brücke mit Hilfe der Maschenmethode.- 4.4 Die Schnittmengenmethode.- Behandlung der Wheatstoneschen Brücke mit Hilfe der Schnittmengenmethode.- Aufgaben.- 5. Berücksichtigung von Transformatoren in Netzen.- 5.1 Darstellung von Transformatoren in einem Netz durch eine Zweipolersatzschaltung.- 5.2 Berücksichtigung der Übersetzungsverhältnisse der Transformatoren in verallgemeinerten Inzidenzmatrizen (Quasiinzidenzmatrizen).- 5.2.1 Quasiinzidenzmatrizen in der Knotenpunktsmethode.- 5.2.2 Quasiinzidenzmatrizen in der Maschenmethode.- 5.2.3 Quasiinzidenzmatrizen in der Schnittmengenmethode.- 6. Berechnung der Matrizen für besondere Klemmenpaare eines Netzes (Systemmatrizen).- 6.1 Teilelimination und Variablentausch in einem linearen System.- 6.1.1 Die Grundaufgabe.- 6.1.2 Verallgemeinerungen des Variablentausches.- 6.1.3 Schrittweise Vertauschung der Variablen.- 6.2 Erzeugung von Systemimpedanzmatrizen.- 6.2.1 Reduktion einer Systemimpedanzmatrix.- 6.2.2 Erzeugung einer Systemimpedanzmatrix durch Reduktion der Maschenimpedanzmatrix.- 6.3 Erzeugung von Systemadmittanzmatrizen.- 6.3.1 Reduktion einer Systemadmittanzmatrix.- 6.3.2 Erzeugung einer Systemadmittanzmatrix durch Reduktion der Schnittmengenadmittanzmatrix.- 6.4 Die Elimination von Knotenpunkten als Reduktion der Knotenpunktsadmittanzmatrix.- 6.5 Die Erzeugung gemischter Matrizen aus Systemimpedanz- bzw. Systemadmittanzmatrizen.- 6.5.1 Die Erzeugung von Kettenmatrizen aus Systemimpedanz-bzw. -Admittanzmatrizen.- 7. Die Berücksichtigung nachträglicher Änderungen in den System- bzw. Admittanzmatrizen eines Netzes.- 7.1 Änderungen in den Impedanz- oder Admittanzgrößen.- 7.1.1 Auswirkungen auf die Maschenimpedanzmatrix (Knotenpunkts- oder Schnittmengenadmittanzmatrix).- 7.1.2 Auswirkungen auf die Systemimpedanz- (bzw. -admittanz-matrix).- 7.2 Änderungen in den Übersetzungsverhältnissen.- 7.2.1 Auswirkungen auf die Maschenimpedanzmatrix (bzw. Knotenpunkts- oder Schnittmengenadmittanzmatrix).- 7.2.2 Auswirkungen auf die Systemimpedanz- (bzw. -admittanz-matrix).- 7.3 Änderungen in der Struktur des Netzes.- 7.3.1 Auswirkungen auf die Maschenimpedanzmatrix (Knotenpunkts- oder Schnittmengenadmittanzmatrix) bei Hinzunahme eines Zweiges.- Rangerhöhende Änderungen.- Rangerhaltende Änderungen.- Besonderheiten bei der Knotenpunktsmethode.- 7.3.2 Auswirkungen auf die Systemimpedanzmatrix (bzw. -Admit-tanzmatrix).- Rangerhöhende Änderungen.- Hinzunahme eines äußeren Klemmenpaares.- Hinzunahme eines Zweiges im Netz.- Rangerhaltende Änderungen.- Besonderheiten bei der Knotenpunktsmethode.- 7.3.3 Auswirkungen bei der Herausnahme eines Zweiges.- 8. Bedingungen für besondere Klassen von Netzmatrizen.- 8.1 Einschränken
