DE1042093B - Wechselpol-Reluktanzmaschine - Google Patents

Wechselpol-Reluktanzmaschine

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DE1042093B
DE1042093B DEK26514A DEK0026514A DE1042093B DE 1042093 B DE1042093 B DE 1042093B DE K26514 A DEK26514 A DE K26514A DE K0026514 A DEK0026514 A DE K0026514A DE 1042093 B DE1042093 B DE 1042093B
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Ernst Wolfgang Krebs
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00Synchronous motors or generators
    • H02K19/16Synchronous generators
    • H02K19/22Synchronous generators having windings each turn of which co-operates alternately with poles of opposite polarity, e.g. heteropolar generators
    • H02K19/24Synchronous generators having windings each turn of which co-operates alternately with poles of opposite polarity, e.g. heteropolar generators with variable-reluctance soft-iron rotors without winding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Description

  • Wechselpol-Reluktanzmaschine Es sind bereits Wechselstromerzeuger für erhöhte Frequenz bekannt, die dadurch. gekennzeichnet sind. daß ihre Gleichstromerregerwicklung in einer geraden Zahl offener Nuten; im Stator angeordnet ist. Die Nutteilung ist gleich dem zweifachen der Teilung der Rotornuten, und ihre Breite am Luftspalt ist gleich einer Rotornutteilung, wobei die zwischen den Statornuten gebildeten Zähne zentral mit offenen oder halb,-geschlossenen Nuten versehen sind, welche die Wechselstromwicklung enthalten.. Bei diesen Maschinen ist der Polbögen der Ständerpole gleich oder nahezu gleich der Nutteilung des Läufers. Solche Maschinen sind praktisch nur für den unteren Bereich der Mittelfrequenz geeignet, denn sonst würde die Polteilung zu klein und die Ausnutzung der Maschine sehr ungünstig.
  • Die Erfindung betrifft eine Wechselpol-Reluktanzmaschine mit ausgeprägten Polen und Wechselstromnuten in der Mitte jedes Poles. Erfindungsgemäß ist die Anordnung so getroffen, daß die Polzahl gleich einem Vielfachen der Phasenzahl, jedoch größer als Eins ist und daß die Läufernutzahl größer als die doppelte: Polzahl und von einem Vielfachen der Polpaarzahl verschieden ist, wobei der Polbogen eines jeden Pols mindestens gleich der doppelten Läufernutteilung ist und so angeordnet ist, daß bei Drehung des Läufers um eine Läufernutteilung die, Luftspaltreluktanz in bezug auf den ganzen Pol im wesentlichen konstant bleibt, jedoch in bezug auf die beiden Polhälften beiderseits der Wechselstromnut zyklisch in hohem Maße von der einen zur anderen Polhälfte schwankt. Jeder Pol ist in, der Polmitte mit einer vorzugsweise halbgeschlossenen Nut versehen, die zur Aufnahme der Wechselstromwicklung dient. Der Rotor ist lamelliert, besteht aus magnetisierbarem Material und trägt keine Wicklung. Der Rotor ist mit einer Anzahl offener Nuten versehen, die gleichmäßig über seinen Umfang verteilt sind. Die Zahl der Rotornuten ist größer als die Zahl der Pole, aber kein Vielfaches der Polpaarzahl. Die Länge des Polbogens, gemessen zwischen den. äußeren Begrenzungen des Pols, ist gleich der Rotornutteilung oder ein Vielfaches davon. Der Polbogen eines jeden Pols ist so angeordnet, daß bei Drehung des Rotors die Luftspaltreluktanz in bezug auf den: ganzen Pol im wesentlichen. konstant bleibt, daß jedoch die Luftspaltreluktanz in bezug auf die beiden Polhälften beiderseits der Wechselstromnut zyklisch schwankt, vorzugsweise in entgegengesetztem Sinne.
  • Da jeder Pol als separater Magnet angesehen: werden kann, in dessen Nut die Wechselstromwicklung liegt, bleibt der gesamte Fluß dieses Pols mehr oder weniger konstant, wogegen die Teilflüsse in den beiden Polhälften zyklisch von einer Hälfte zur anderen schwingen, wenn sich der Rotor um eine halbe Rotornutteilung dreht. Dieser schwingende Teilfluß induziert in der Wicklung in der mittleren Polnut eine Wechsel-EMK, deren Phasenlage zu einem bestimmten. Zeitpunkt der relativen Stellung zwischen, der Mitte der Polnut und einer Läufernut in, diesem Zeitpunkt entspricht. Eine ähnliche Beziehung gilt für jeden anderen Pol, und da erfindungsgemäß die Zahl der Läufernuten kein Vielfaches der Polpaarzahl ist, ist klar, daß eine Phasenbeziehung zwischen den in den Wicklungen benachbarter Pole induzierten Spannungen besteht, die sich von einem Pol zum anderen wiederholt. Man kann auch sagen, daß die in den Wicklungen aller Pole induzierten Spannungen ein Mehrphasensystem bilden. Ergänzend kann noch gesagt werden, daß zwischen den Spannungen, die in den Wicklungen von Polen entgegengesetzter Polarität induziert werden, eine zusätzliche Phasendifferenz von 180° el. besteht.
  • Darin. liegt ein Unterschied gegenüber früheren Vorschlägen, bei welchen die Zahl der Rotornuten ein Vielfaches der Polzahl ist, wobei keine Phasenverschiebung zwischen benachbarten Polen. vorhanden ist; wenn bei einer solchen, Anordnung die Erzeugung von Drehstrom verlangt wird, so war es notwendig, drei getrennte Stato-r-Rotor-Systeme zu kombinieren, d. h., es mußten drei Rotoren auf einer Welle und drei Stato@ren in einem gemeinsamen Gehäuse angebracht werden. Zwischen den, von solchen Systemen erzeugten; Wechselspannungen herrschte dann die gewünschte Phasendifferenz. Die Tatsache, daß bei einer Maschine gemäß der Erfindung der Polbogen einer Rotornutteilung oder einem Vielfachen davon entspricht, ermöglicht es, die Forderung, daß die totale Luftspaltreluktanz jedes einzelnen Pols konstant bleibt, -zu erfüllen. Daher kann auch das Auftreten von. Spannungen. in den Feldwicklungen, die auf die Flußschwankungen in jedem einzelnen Pol zurückzuführen sind, verringert oder verhindert werden.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Bauform beträgt der Polbogen. (2;z + 1) Rotornutteilungen, wobei n eine ganze Zahl gleich oder größer als Null ist; dabei ist (2n + 1) - kleiner als das Verhältnis der Zahl der Rotornuten zur Polzahl. Der Abstand zwischen. aufeinanderfolgenden Polbögen soll zweckmäßig kleiner als die Rotornutteilung sein.
  • Der Polbogen kann aber in manchen Fällen auch gleich einer geraden Zahl von Rotornuten sein; die Summe der Polbögen zweier Polhälften. beiderseits der Polnut ist gleich einer ungeraden Zahl von Rotornuten, was in der Form verwirklicht werden kann, daß die Polnut eine Öffnung zum Luftspalt erhält, die glich der Breite einer Rotornut ist. Daher bleibt die gesamte Reluktanz im wesentlichen konstant, während die beiden Polhälften in bezug auf den Rotor nicht in Phase sind; sie erzeugen auf diese Weise die gewünschte zyklische Flußschwingung zwischen den beiden Polhälften.
  • Wenn der Polbogen größer ist als eine Rotornutteilung, kann die Poloberfläche mit einer Anzahl von offenen Nuten versehen werden, die symmetrisch: zu der mittleren Nut angeordnet sind.. Solche Nuten haben zweckmäßig die gleiche oder ähnliche Breite wie die Rotornuten, und sie sind so angeordnet, daß in aufeinanderfolgenden Rotorstellungen jede der Statornuten auf einer Seite der mittleren Nut im wesentlichen, zwischen zwei Rotornuten liegt, wogegen: die Statornuten auf der anderen Seite: der mittleren Nut gleichzeitig jeweils einer Rotornut gegenüberstehen.
  • Ein einfacher Weg, um die einzelnen Spulenseiten zu einer Wechselstromwicklung zusammenzufassen, besteht darin, daß diejenigen Spulenseiten, in denen. Spannungen von 180° Phasenverschiebung induziert werden, zu Spulen verbunden werden. Erforderlich ist eine solche Schaltung jedoch nicht, und es kann vorteilhaft sein, solche Spulenseiten miteinander zu verbinden, deren Abstand zwar ein Vielfaches der Polteilung ist, jedoch geringer ist als 180° el., um dadurch die Spulenkopflängen zu verkürzen oder um gewisse Oberwellen in der Spannungskurve herabzusetzen. Wenn z. B. Spulenseiten im Abstand von 120° miteinander verbunden werden, so kann dadurch die dritte Oberwelle vollständig unterdrückt werden. Besonders vorteilhaft wirkt sich dies bei Einphasenmaschinen aus, und in Verbindung mit einer relativen Schrägung von Stator- und Rotornuten ergibt sich eine bedeutende Verbesserung der Spannungskurve.
  • Die Wechselstromspulen können entweder zu einer Einphasen- oder zu einer Mehrphasenwicklung verbunden werden. In dem ersten Fall können Spulen, die unter Polen entgegengesetzter Polarität liegen, aber gleichzeitig dieselbe relative Lage zu den. Rotornuten haben, entgegengesetzt in Reihe geschaltet werden, um eine Wicklungsphase zu bilden. Bei einer Einphasenwicklung ist es :vorteilhaft, alle Spulen einwiederum mit gegensinnig in. Reihe gesch@lteten Spulenpaaren, entweder in Form einer geschlossenen Wicklung mit zwei parallelen Kreisen oder in Form einer offenen Wicklung, bei der alle Spulen in Reihe geschaltet sind. Durch diese Maßnahme werden alle geradzahligen Oberwellen in der Spannungskurve aufgehoben, und auch bei Belastung werden keine zusätzlichen ungeradzahligen Oberwellen. erzeugt.
  • Zweckmäßig - wird eine Dämpferwicklung vorgesehen, um den gesamten Fluß jedes Pols konstant zu halten, und diese kann aus Kurzschlußwindungen niedriger Impedanz bestehen, die um jeden Pol oder zwischen zwei benachbarten Polen um das Statorjoch gewickelt sind. Auch können Leiter niedriger Impedanz in den. Pollücken parallel zur Rotorachse verlegt und auf beiden Maschinenseiten durch Kurzschlußringe miteinander verbunden werden. Dies trägt dazu bei, die Induktion von Wechselspannungen in den Feldwicklungen; zu vermeiden. oder zu verringern, die durch Flußschwankungen in den einzelnen Polen hervorgerufen werden können. Sie erhöhen: also den Strom in der Kurzschlußwicklung und erhöhen dadurch die Leistung der Maschine. Falls ein massives Statorjoch benutzt wird, wie es bei großen Generatoren im allgemeinen vorteilhaft ist, wird. eine wirksame Dämpfung schon durch die Wirbelströme im Joch hervorgerufen.
  • An Stelle einer besonderen Dämpferwicklung kann der Fluß auch durch Anordnung von Parallelstromkreisen in der Erregerwicklung konstant gehalten werden. Zu diesem Zweck können alle Erregerspulen parallel geschaltet werden; auch können die den Nord- bzw. Südpolen zugehörigen Gruppen von Erregerspulen je für sich parallel und die beiden Gruppen untereinander in Reihe geschaltet werden. Ferner können die Erregerspulen auf den Polen, die dieselbe relative Stellung zu den Rotornuten einnehmen, untereinander in Reihe und die so, entstandenen Gruppen parallel geschaltet werden..
  • Praktisch wird man die Zahl der parallelen Stromkreise auf zwei oder drei begrenzen, was von der Phasenverschiebung zwischen benachbarten Polen: abhängt. Die Dämpfung durch parallele Stromkreise in den Erregerwicklungen ist gerade bei hohen Frequenzen sehr wirksam, zufolge des kleinen Drahtquerschnitts, der das Auftreten von Wirbelströmen unterbindet.
  • Die Erfindung kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden, jedoch sollen einige Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert werden.
  • Fig.1 zeigt eine schematische Darstellung eines sechspoligen Generators mit zehn, offenen Rotornuten; Fig. 2 gibt ein Schema der Wicklungsverbindungen zur Erzeugung von Drehstrom wieder; Fig. 3 ist ein Schema der Wicklungsverbindungen zur Erzeugung von Einphasenstrom; Fig.4 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Generators mit zweiunddreißig offenen Rotornuten, und in Verbindung damit ist in Fig. 5 die Schaltungsweise der Feldwicklungen, die als Dämpferwicklungen wirken, gezeichnet; Fig. 6 stellt ein Vektordiagramm der EMKe dar, die in den Feldspulen gemäß Fig.5 durch Flußänderung erzeugt werden; Fig. 7 und 8 schließlich zeigen weitere Schaltungsmöglichkeiten der Feldspulen.
  • Die Ausführungsbeispiele Fig. 1 bis 4 beziehen sich auf sechspolige Maschinen, die wohl am häufigsten vorkommen; die Erfindung ist aber nicht auf Maschinen solcher Polzahl beschränkt.
  • Die in Fig. 1 im Querschnitt dargestellteReluktanzmaschine besitzt zehn unbewickelte Läuferzähne im gleichen Abstand voneinander, und sie eignet sich für die Erzeugung von entweder Einphasen- oder Dreh-Strom mit einer Frequenz von 500 Hz, wenn der Läufer mit einer Drehzahl von 3000 U/min umläuft. Das Ständerblechpaket 11 ist mit sechs ausgeprägten Polen, 12 versehen, die 60° voneinander entfernt sind, und in der Mitte eines jeden Pols ist eine halbgeschlossene Nut 13 angeordnet, deren: enge Öffnung mit der Ständerbohrung in Verbindung steht. Benachbarte Pole 12 besitzen gegensinnige Polarität und sind durch die gleichstromgespeisten Feldspulen D 1, D 2, D 3, D 4, D 5 und D 6 erregt. (Der Übersicht halber sind nur die beiden Spulen D 1 und D 2 in Fig. 1 dargestellt.) Jede der Feldspulen D 1 bis D 6 umschließt einen Pol 12.
  • Die in den Polen 12 vorgesehenen Nuten, 13 enthalten die sechs Wechselstromspulen A 1, A2, A3, A 4, A 5 und A 6, von denen wiederum nur zwei, A 1 und A 2, in der Fig. 1 veranschaulicht sind. Jede der Wechselstromspulen A 1 bis A 6 umspannt zwei Polteilungen, so daß benachbarte Spulen sich gegenseitig um eine Polteilung überlappen.
  • Das Läuferblechpaket 14 besitzt, wie oben erwähnt, zehn halbkreisförmige offene Nuten 15 im gleichen Abstand voneinander. Der Polbogen jedes Ständerpols, d. h. der gesamte dem Luftspalt gegenüberstehende Bogen vom Polrand zu Polrand, ist nahezu gleich der Läufernutteilung, so daß die Luftspaltreluktanz und somit der Magnetfluß in. bezug auf den ganzen Pol mit der Läuferdrehung praktisch unveränderlich bleibt. Andererseits ändert sich die Reluktanz und der Magnetfluß in jeder Polhälfte sehr stark, da: erst eine Läufernut und, dann ein Läuferzahn: der Reihe nach über jede Polhälfte vorüberstreicht. Die größte Zusammenwirkung zwischen den. Läufernuten und den Polhälften wird dann erzielt, wenn die Läufernuten, etwas weiter als die halbe Läufernutteilung und der Luftspalt so klein wie möglich ist.
  • Für Drehstrom werden die Ständerspulen innerhalb der Maschine verbunden, wie es schematisch in, Fig. 2 dargestellt ist. Alle Feldspulen D 1 bis D 6 sind in Reihe geschaltet, wobei benachbarte Spulen, z. B. D 1, D3, D 5 bzw. D2, D4, D6, gegensinnig geschaltet sind, um gegensätzliche: Polarität in benachbarten Polen zu erzeugen. Die Wechselstromspulen A 1 bis A6 sind paarweise in Stern geschaltet, wobei jeweils zwei diametral, d. h. räumlich 180° gegenüberliegende Spulen, z. B. A 1 und A 4, eine Wicklungsphase bilden. Wie durch die Pfeile angedeutet ist, sind. in. beiden Wicklungen die ungeraden Spulen A 1,A3, A5 in einem Sinne geschaltet und die geraden Spulen A 2, A4, A6 im entgegengesetzten. Sinne. Alle geraden Oberwellen werden durch diese Anordnung vollständig in der Spannungskurve beseitigt, da die: in den Einzelspulen jeder Phase induzierten Spannungen, für gerade Harmonische in Gegenphase auftreten, während die Grundwelle und die übrigen ungeraden Harmonischen in Phase sind und sich algebraisch addieren:. Die dritte Oberwelle und ihre: Vielfachen sind ebenfalls schon in jeder Spule durch die Wahl der Spulenweite vollkommen. unterdrückt, die auf die Grundwelle bezogen 120 elektrische Graden entspricht, jedoch 360 elektrische Graden in, bezug auf die dritte Oberwelle. Die übrigbleibenden Oberwellen mit den niedrigsten Ordnungszahlen, nämlich die fünfte und siebente, können durch Schrägung um ein Sechstel der Läufernutteilung wirksam herabgesetzt werden.
  • Die ausgeprägten. Pole 12 erhalten vorzugsweise eine: Dämpferwicklung, um irgendwelche Flußänderungen durch Wechselströme in den Wicklungen. 13 in einem Gesamtpol wirksam zu unterdrücken. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Dämpferwicklung durch eine Reihe von flachen Metallstreifen 16 in der Pollücke zwischen benachbarten Polen. gebildet. Diese Metallstreifen 16 sind an beiden Enden der Maschine durch Kurzschlußringe verbunden, die in der Abbildung nicht gezeigt sind.
  • Falls die Maschine der Fig. 1 als Einphasengenerator verwendet worden soll, wird mit Vorteil die in der Fig. 3 schematisch veranschaulichte Schaltung benutzt. Die Feldspulen D 1 bis D 6 sind hier genau wie bisher in, Reihe geschaltet, aber die Spulenpaare A 1 und A 4, A 2 und A 5, A 3 und A 6 sind: in, diesem Falle alle in Reihe geschaltet, um eine möglichst hohe Spannung und eine gute Spannungskurve bei jeder Belastung zu erzielen. Dabei sind die Spulen A 1, .-A2, A 3 in einem Sinne und die Spulen A4, A5, A 6 im entgegengesetzten Sinne geschaltet.
  • Die besondere Dämpferwicklung 16 bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen für drei- und einphasigen Betrieb kann durch eine Anordnung von Parallelstromkreisen in der Feldwicklung ersetzt werden. So z. B. können. alle Feldwicklungen D 1 bis D 6 parallel geschaltet werden, wie die Fig. 5 zeigt. Aufein.anderfol:gende Spulen sind dabei entgegengesetzt geschaltet, umPole von entgegengesetzter Polarität zu erzeugen. Die Vektoren der in den Feldwicklungen D 1-D 2, D3-D4, D5-D6 durch kleine Schwanlzungen der Luftspaltreluktanz unter jedem Pol oder durch Wechselstrom in der Ankerwicklung erzeugten Wechselspannungen sind in Fig. 6 dargestellt; dabei bezeichnet E 1 die Spannung in der Feldwicklung D 1, E2 die Spannung in der entgegengesetzt geschalteten Feldwicklung -D2 usw.
  • Es ist zu sehen, daß die Phasenbeziehung zwischen diesen Spannungsvektoren der Phasenlage: der Rotornuten in bezug auf die Pole entspricht und daß die Spannungsvektoren zweier diametral gelegener Feldwicklungen in Phase sind.
  • Da die Spannungsvektoren der ungeradzahligen Feldwicklungen einerseits und die der geradzahligen Feldwicklungen andererseits zwei Drehstromsysteme bilden, wird dieselbe Dämpferwirkung auch mit einer Anordnung gemäß Fig. 7 erreicht. Dort sind. die ungeradzahligen Feldwicklungen Dl, D3, D 5 untereinander parallel und die geradzahligen Feldwicklungen -D2, -D4, -D6 ebenfalls untereinander parallel geschaltet. Die beiden Wicklungsgruppen sind in Reihe geschaltet. Fig.8 zeigt eine: andere Ausführungsform, bei der jeweils zwei Spulen D1+ -D4, D 2-f- -D 5 sowie D 3--I- -D 6 untereinander in Reihe und die drei Wicklungsgruppen parallel geschaltet sind.
  • In dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel sind sowohl der sechspolige Ständer 11 wie das Läuferblechpaket 14 im wesentlichen die gleichen wie in Fig. 1. Utn jedoch eine viel höhere Frequenz zu erzeugen, ist hierbei eine viel größere Anzahl von Läufernuten vorgesehen, und in den Polschuhen der ausgeprägten Ständerpo@le sind ebenfalls mehrere offene Nuten a:ngeordnet. Die: Anzahl der halbkreisförmigen: offenen Läufernuten 17 ist in diesem Falle 32, entsprechend einer Frequenz von 1600 Hz bei einer Drehzahl von 3000 U/min. Da in dem vorliegenden Falle 32/6, d. h. etwas mehr als fünf Läufernuten pro Pol vorhanden sind, empfiehlt es sich, entsprechende offene Nuten 18 in beiden. Polhälften anzuordnen. Der größte. Polbogen, der einer ungeraden: Anzahl von Läufernutteilungen entspricht, ergibt sich hier als fünf Läufernutteilungen, so, daß vier offene Nuten 18 in, jedem Polschuh vorhanden sind, und zwar zwei in jeder Polhälfte in symmetrischer Anordnung in bezug auf die Wechselstromnut 13 in der Polmitte. Die Nuten 18 sind alle von ähnlicher Form und Größe wie die Läufernuten 17. und ihre Teilung ist in jeder Polhälfte ebenfalls gleich der Läufernutteilung. Die Entfernung zwischen den Mitten der beiden der Mittelnut 13 benachbarten Nuten 18 beträgt 11/2 Läufernutteilungen, so daß, wenn die Ständer- und Läufernuten 18 und 17 in der einen Polhälfte im Eingriff stehen, sie in der anderen Polhälfte gerade außer Eingriff stehen. Dadurch wird ein. vergrößerter zyklischer Reluk@anz- und Floßwechsel in beiden Polhälften, erzielt, während gleichzeitig die Luftspaltreluktanz eines ganzen Pols im wesentlichen unveränderlich und verhältnismäßig niedrig bleibt.
  • Die Anordnung der Erreger- und der Wechselstromwickiungen, die ebenso wie die Dämgferwicklung zwecks größerer Klarheit in der Fig. 4 weggelassen sind. kann genau wie hei dem früheren Beispiel (Fig. 1 bis 3, 5, 7, 8) vorgenommen werden, ohne daß irgendwelche Abänderungen erforderlich sind. Demnach liegt der einzige Unterschied zwischen den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 4 in der verschiedenen Läufernutzahl und der verschiedenen Polschuhform, d. h. ausschließlich derjenigen Teile im Ständer und Läufer, die unmittelbar mit dem Luftspalt in Berührung stehen. Somit können für beide Maschinen die gleichen grundlegenden Blechschnitte im Ständer und im Läufer verwendet werden. Dies trifft in der Tat für eine ganze Reihe von verschiedenen Frequenzen zu, für die ähnliche Maschinen mit denselben Abmessungen und derselben Polzahl gebaut werden können, wobei die in den Blechschnitten erforderliche Anzahl der Läufernuten und die Polschuhform von Fall zu Fall durch die! gewünschte. Frequenz vorgeschrieben wird.
  • Bemerkenswert ist, daß im Gegensatz zu den bekannten Ausführungsformen von Wechselpol-Reluktanzmaschinen die Läufernutzahl sehr geringen Einschränkungen unterliegt. Nach der angegebenen Vorschrift soll die Läufernutzahl größer als die doppelte Polzahl, jedoch kein ganzes Vielfaches der Polpaarzahl sein. Bei einer sechspoligen Maschine kann sie daher die folgenden Werte annehmen: 13, 14, 16, 17. 19, 20, 22, 23, 25, 26, 28, 29, 31, 32 usw., wobei gerade Nutzahlen vorzuziehen sind:, weil sich dabei eine Form der Spannungskurve ergibt und ein einseitiger magnetischer Zug in der Maschine vermieden wird. Aus dem Vorstehenden geht klar hervor daß die Maschine gemäß der Erfindung äußerst anpassungsfähig ist, während außerdem häufig eine Leistungssteigerung durch die Konstruktion der ausgeprägten Pole und der verwendeten Dämpferwicklung erzielt wird.
  • Diese Maschine läßt sich ebenfalls als ein Synchronmotor für niedrige Drehzahlen verwenden, wenn die Wechselstrom- und die Erregerwicklung gleichzeitig mit einem Wechselstrom und einem Gleichstrom gespeist werden.

Claims (10)

  1. PATENTANSPÜCHE: 1. Wechselpol - Reluktanzmaschine mit ausgeprägten Polen und Wechselstromnuten in der Mitte jedes Pols, dadurch. gekennzeichnet, daß die Polpaarzahl gleich einem Vielfachen der Phasenzahl, jedoch größer als Eins ist und daß die Läufernutzahl größer als die doppelte Polzahl und von einem Vielfachen: der Polpaarzahl verschieden ist, wobei der Polbogen eines jeden Pols mindestens gleich der doppelten Läufernutteilung ist und so angeordnet ist, daß bei Drehung des Läufers um eine Läufernutteilung die Luftspaltreluktanz in bezog auf den ganzen Pol im wesentlichen konstant bleibt, jedoch in bezog auf die beiden Polhälften beiderseits der Wechselstromnut zyklisch in hohem Maße von der einen zu: der anderen. Polhälfte schwankt.
  2. 2. Wechselpol - Reluktanzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Polbogen, oder die Summe der Bögen über beiden Polhälften ungefähr gleich (2n+1) Läufernutteilungen ist, wobei n eine beliebige ganze Zahl größer als Null ist und (2n+1) kleiner als die Anzahl der Läufernuten pro Pol ist..
  3. 3. Wechselpol - Reluktanzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der beiden: Polhälften n offene Ständernuten symmetrisch zur Polmitte angeordnet sind:, welche die gleiche: oder ähnliche Öffnung und die gleiche Teilung wie die: Läufernuten besitzen und derart gestaffelt sind, daß in der einen Polhälfte die Mitten der Ständer- und Läufernuten. zusammenfallen, wenn in der anderen Polhälfte desselben Pols die Zahnmitten des Ständers den Nutmitten des Läufers gegenüberstehen.
  4. 4. Wechselpol - Reluktanzmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstromwicklung in Form einer einphasigen oder mehrphasigen Zweischichtwicklung ausgeführt ist, wobei die Spulenseiten einer jeden Spule unter verschiedenen Polen liegen und die Spulenweite aller Spulen die gleiche ist.
  5. 5. Wechselpol - Reluktanzmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenweite der Wechselstromwicklung 120 elektrische Grade beträgt.
  6. 6. Wechselpol - Reluktanzmaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Pol mit einer kurzgeschlossenen Dämpferwicklung mit geringem Scheinwiderstand versehen. ist.
  7. 7. Wechselpol - Reluktanzmaschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erregerwicklung vorgesehen. ist, die mehrere Feldspulen in solcher Schaltung enthält, daß mehrere parallele Stromkreise bestehen.
  8. 8. Wechselpol - Reluktanzmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß alle Feldspulen untereinander parallel geschaltet sind.
  9. 9. Wechselpol - Reluktanzmaschine nach Ansprich 7, dadurch gekennzeichnet, daß alle den Nordpolen zugeordneten Feldspulen untereinander parallel geschaltet eine Gruppe bilden, daß ferner alle den Südpolen zugeordneten Feldspulen untereinander parallel geschaltet eine weitere Gruppe bilden und daß beide Gruppen in Reihe geschaltet sind.
  10. 10. Wechselpol - Reluktanzmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß alle Feldspulen derjenigen Pole, die sich in gleicher relativer Stellung zu dien. Rotornuten befinden, untereinander in Serie und die so. gebildeten. Gruppen untereinander parallel geschaltet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 843 865; britische; Patentschrift Nr. 698 527.
DEK26514A 1954-08-10 1955-08-04 Wechselpol-Reluktanzmaschine Pending DE1042093B (de)

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US4774424A (en) * 1985-02-15 1988-09-27 Societe Europeenne De Propulsion Device for measuring the induction in the air gap of a magnetic bearing
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