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Für zwei Felder verschiedener Polzahl ausgebildeter Induktor mit ausgeprägten Polen.
Bei Maschinen zur Umformung oder Erzeugung von Wechselströmen verschiedener Frequenz ist für die Hervorbringung der beiden Felder verschiedener Polzahl mittels eines gemeinsamen Induktors bereits vorgeschlagen worden, die Erregerwicklung aus zwei räumlich gegeneinander verschobenen bei einem Polzahlverhältnis n : 1 je n-phasig ausgebildeten Sternwicklungen aufzubauen und die freien
Enden der beiden Wicklungen paarweise miteinander zu verbinden, wobei dann der Erregerstrom für das Feld hoher Polzahl an den Sternpunkten, für das Feld geringer Polzahl an den paarweise verbundenen
Endpunkten oder einem Teil dieser Paare angeschlossen ist.
Dabei ist in erster Linie an eine Ausführung des Induktors mit verteilter Wicklung gedacht, während man bei Ausführungen des Induktors mit ausgeprägten Polen die Zahl dieser Pole gleich der Polzahl des Feldes geringer Polzahl zu machen pflegt und lediglich durch die Formgebung der Polschuhe ein resultierendes Feld hervorbringt, das sich als Überlagerung der beiden Felder verschiedener Polzahl darstellt. Die Ausführung mit ausgeprägten Polen hat nun den Vorteil der grösseren Billigkeit und ermöglicht im übrigen ohne weiteres die Unterbringung der erforderlichen Amperewindungen, während in dieser Beziehung bei einem Induktor mit verteilter Erregerwicklung sieh erhebliche Schwierigkeiten ergeben.
Anderseits kann aber bei der erwähnten Ausführung mit ausgeprägten Polen, da die beiden Felder mittels einer gemeinsamen Wicklung und eines gemeinsamen Stromes erzeugt werden, naturgemäss weder eine unabhängige Regelung der Stärke beider Felder noch eine willkürlich Verschiebung ihrer gegenseitigen Lage stattfinden. Beides ist aber für den Betrieb derartiger Maschinen in den meisten Fällen erforderlich.
Um diesen Übelstand des Induktors mit ausgeprägten Polen ganz oder teilweise zu beseitigen, kann man die Zahl der ausgeprägten Pole grösser machen, als die Polzahl des Feldes geringer Polzahl. also jedem Pol des Feldes geringer Polzahl mehr als einen ausgeprägten Pol zuordnen. Das soll insbesondere auch dann geschehen, wenn das resultierende Feld selbst die gleiche Polzahl besitzt, wie das Feld geringer Polzahl, sich also von diesem nur in dem Verlauf der Feldkurve unterscheidet. Die ausgeprägten Pole des Induktors sollen dabei erfindungsgemäss so angeordnet sein, dass sie eine der Polzahl des Feldes geringer Polzahl entsprechende Zahl von Gruppen nebeneinanderliegender Pole derart bilden, dass in jeder der Gruppen nur eine Polarität auftritt und die Abstände der Pole einer Gruppe grösser sind als die benachbarter Pole verschiedener Gruppen.
Das letztere ist insofern praktisch von grösster Wichtigkeit. als nur dadurch eine reine Sinuskurve erhalten werden kann.
In der Zeichnung ist die Erfindung durch verschiedene Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
Da derartige Maschinen praktisch besonders für ein Polzahlverhältnis 6 : 2 in Betracht kommen, ist dabei dieses Polzahlverhältnis zugrunde gelegt.
In Fig. 1 ist unter a zunächst die Übereinanderlagerung der beiden Felder veranschaulicht, unter der Annahme einer solchen gegenseitigen Anordnung der beiden Felder, dass jeweils mit einem Maximum des Feldes geringer Polzahl ein ungleichnamiges Maximum des Feldes hoher Polzahl zusammenfällt.
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Die gestrichelte Kurve gibt dann das resultierende Feld wieder. Dieses Feld lässt sieh mittels eines Indukto rpoles hervorbringen, der zu diesem Zwecke die unter b dargestellte Polschuhform erhält. Die Zahl der ausgeprägten Pole entspricht in diesem Falle der Polzahl des Feldes geringer Polzahl. Statt dessen kann man aber auch, u. zw. vorteilhafter, ein entsprechendes resultierendes Feld erzielen, indem man gemäss Fig. 1 c den einen Pol in zwei Pole gleicher Polarität auflöst. Während sich der Induktor bei der Ausführung der Pole nach Fig. 1 b äusserlich zweipolig darstellt, ergibt sich dann bei der Ausführung nach Fig. 1 c ein vierpoliger Induktor, wie dies die Fig. 2 b zeigt.
Ein Unterschied gegenüber dem gewöhnlichen vierpoligen Induktor besteht nur insofern, als die beiden gleichnamigen Pole nicht durch ungleichnamige getrennt und in Anpassung an die resultierende Feldkurve weiter auseinandergerückt sind, als dies bei einem normalen vierpoligen Induktor der Fall sein würde, während natürlich dementsprechend die ungleichnamigen Pole näher beieinanderliegen müssen, als beim vierpoligen Induktor. Diese Vergrösserung der Entfernung der gleichnamigen Pole ist aus den Figuren ohne weiteres zu ersehen.
Bei einer derartigen Induktorausführung ist es auch möglich, die Achse des resultierenden Feldes gegebenenfalls zu drehen und damit zugleich, wie noch näher erläutert wird, die beiden Felder verschiedener Polzahl gegeneinander zu verschieben. Es ist dazu nur erforderlich, die Verteilung des Erregerstromes auf die Wicklungen der vier Pole verschieden einzustellen. Zu diesem Zwecke können die vier Erregerpole beispielsweise entsprechend Fig. 2 in eine Brückenschaltung gelegt werden, wobei wenigstens die beiden in der Brücke einander gegenüberliegenden gleichen Ohmschen Widerstand erhalten. So sollen also etwa die Spulen der Pole 1, 3 gleichen Widerstand besitzen, während der Widerstand der Spulen für die Pole 2, 4 gegebenenfalls ein anderer sein kann. Das kann wegen der Ständestromrückwirkung praktisch von Bedeutung sein.
Fig. 2 gibt unter a, bund c drei Möglichkeiten für die Einstellung der Feldachse wieder. Nach Fig. 2 a verläuft der Erregerstrom lediglich über die Spulen der Pole 1 und 3, so dass die Achse des resultierenden Feldes in Richtung dieser Pole liegt, wie dies durch den angezeigten Pfeil zum Ausdruck gebracht wird. Bei Fig. 2 b verläuft der Erregerstrom in zwei parallelen Zweigen, das eine Mal über die Spulen der Pole 1, 2, das andere Mal über die Spulen der Pole 3, 4 Die Pole werden also sämtlich erregt und die Feldachse erfährt infolgedessen eine Drehung. Schliesslich findet in Fig. 2 c nur eine Erregung der Pole 2, 4 statt, so dass die Achse des resultierenden Feldes in die Richtung dieser Pole zu liegen kommt.
In den Fällen der Fig. 2 a, c erhält man dann natürlich nicht eine Kurvenform entsprechend der Fig. 1 a, sondern es schrumpft gewissermassen das Feld hoher Polzahl auf einen Pol zusammen. Die den drei Fällen der Fig. 2 a, b und c entsprechenden Feldkurven sind in den Fig. 3 a, 3 b und 3 c durch die strichpunktierte Linie dargestellt, während die ausgezogenen Linien dort die sechspolige und zweipolige Komponente wiedergeben. Aus diesen Figuren ist dabei auch die Verschiebung der zweipoligen und der sechspoligen Feldkomponente gegeneinander ohne weiteres zu ersehen.
Sie kommt insbesondere dadurch zum Ausdruck, dass in der Fig. 3 b, die dem Falle der Fig. 2 b entspricht, die Lage der beiden Feldkomponenten verschiedener Polzahl zueinander derart ist, dass mit einem Maximum des zweipoligen Feldes ein ungleichnamiges Maximum des sechspoligen Feldes zusammenfällt, während in den Fig. 3 a und 3 c, die den Fällen der Fig. 2 a und 2 c entsprechen, diese gegenseitige Lage sich so geändert hat, dass mit den Maxima des zweipoligen Feldes jeweils gleichnamige Maxima des sechspoligen Feldes zusammenfallen.
Auf diese Weise wird also eine Verschiebung der beiden Felder verschiedener Polzahl gegeneinander erreicht. Um auch eine unabhängige Regelung der Stärke der einzelnen Felder zu erzielen, kann man zwischen den gleichnamigen Polen entsprechend der Fig. 4 einen Hilfspol anordnen und dessen Erregung von der Erregung der Hauptpole unabhängig machen. Indem dieser Pol verschieden erregt wird, wird dann die Stärke des resultierenden Feldes und damit auch die Stärke der einzelnen Felder verändert. Durch Änderung der Erregung einerseits der Hauptpole, anderseits des Hilfspoles hat man es daher in der Hand, die Stärke der einzelnen Felder nach Bedarf verschieden einzustellen, während zugleich nach
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1.
Für zwei Felder verschiedener Polzahl ausgebildeter Induktor mit ausgeprägten Polen, deren Zahl grösser ist, als die Polzahl des Feldes geringer Polzahl, für Maschinen nach dem Patente Nr. 90375, dadurch gekennzeichnet, dass die Pole eine der Polzahl des Feldes geringer Polzahl entsprechende Zahl Gruppen nebeneinanderliegender Pole bilden, wobei in jeder dieser Gruppen nur eine Polarität auftritt und die Abstände der Pole einer Gruppe grösser sind als die benachbarter Pole verschiedener Gruppen.