DE1638350A1

DE1638350A1 - Anlaufwicklung fuer Drehfeldmotoren

Info

Publication number: DE1638350A1
Application number: DE19671638350
Authority: DE
Inventors: Gerlach Dipl-Ing Rudolf
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1967-01-30
Filing date: 1967-01-30
Publication date: 1970-10-22
Also published as: FR1552529A; SE324181B; GB1209842A; DE1638350B2; AT274126B; CH470787A

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH. Prankfurt/Main, Thsodor-Stern-Kai 1

Marcus/ sefcm 50/036 AnlaufwickJung für Drehfeldmotoren

Bekanntlich, beträgt der Anlaufstrom eines Drehfeldmotors mit Kurzschlußläufer ein Hehrfaches des Hennstromes· Um eine derartige Belastung zu vermeiden, wird oft der Teilwicklungsanlauf angewendet. Bei diesem wird für das Anlaufen nur ein Teil der Ständerwicklung auf das Netz geschaltet; der Rest der Ständer-Wicklung wird erst nach erfolgtem Hochlauf mittels eines Kurzschließers hinzugeschaltet. Damit liegen dann die beiden Wicklungsteile parallel an der Netzspannung. Die induzierten Spannungen dieser beiden Wicklungsteile müssen nun nach Betrag und Phase gleich sein, anderenfalls zwischen ihnen Ausgleichströme mit ihren thermischen Nachteilen fließen. Die noch, verbleibende Möglichkeit für die Verteilung der Wicklungselemente der Anlaufwicklung bringt es mit sich, daß diese nicht symmetrisch verteilt am Umfang der Standerbohrung liegt. Dadurch werden zusätzliche Peldwellen erzeugt, im allgemeinen solche von gerader und gebrochener Ordnungszahl und auch solche, deren Ordnungszahl kleiner als 1 ist* Als nachteilige Begleiterscheinungen treten Oberfeldmomente, Hiittslkräfte und Geräuachbi!düngen auf«

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Durch die nachfolgende beschriebene Erfindung wird eine vorteilhafte Lösung zur Ausgestaltung von Erehfeldwicklungen für Teilwicklungsanlauf angegeben, welche die beschriebenen Nachteile vermeidet. Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung von Zweischichtwicklungen in elektrischen Drehfeldmotoren, welche mit einer Nutenzahl je Pol und Strang q = 6 oder 9 oder mit einem gana zahlt gen. Vielfachen von 6 oder 9 ausgebildet sind und bei der je Polpaarteilung die Elemente der Wicklung eines jeden Stranges drei parallele Stromeweige bilden, deren induzierte Spannungen nach Betrag und Phase gleich baw· nahezu gleich sind. ErfindungsgemäB ist der Stromzweig, der als Anlaufwicklung benutzt wird« am Umfang dar Standerbohrung mechanischgeometrisch und elektrisch vollkommen symmetrisch verteilt.

Die Gesamtheit der Anlaufwicklungsteile aller Strange bildet also eine symmetrische Drehfeldwicklung, die bekanntlich von Feldunterwellen wie Feldoberwellen gerader oder gebrochener Ordnungszahl frei ist* Somit wird die bei Teilwicklungsanlauf mit unsymmetrisch verteilter Anlaufwicklung bestehende Hauptgefahr» nämlich das Hängenbleiben des Motors beim Hochlauf infolge Vorhandenseins von Drehmoment sätteln, vermieden.

Wie bei jedem !Ceilwieklungsanlauf wird bei Verwendung der Anordnung nach der Erfindung außer dem normalen Mo to !»leistungsschalter nur ein Kurzschließer benötigt, der die Klemmen der während de3 Anlaufes freiliegenden Wickliings zweige mit den Klemmen der Anlaufwicklung kurzschließt. Es entsteht deshalb für den Anlauf von BochspannungsmaBohinen eine vorteilhafte

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Lösung.

Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 4- erläutert.

In Figur Ί ist das Wicklungsschema einer nicht gesehnten Zweischichtwicklung für eine Lochzahl q - β einer zweipoligen Haschine dargestellt. In Figur 4 ist ein Schema für eine Lochzahl q * 9 angegeben. Natürlich kann durch ein mehrfaches Aneinanderreihen dieses Schemas das Wicklungsbild einer Haschine gezeichnet werden, doren Eolssahl ein beliebig ganzzahliges Vielfaches von 2 1st. Ebenso können diese Wicklungen nach den allgemeinen Gesetzen über Drehfeldwicklungen beliebig parallel oder in Reihe geschaltet werden. In den Figuren 1 und M- ist der Anlaufwicklungszweig gestrichelt dargestellt, während die beiden anderen Wi cklungs zweige durch ausgezogene bzw. strichpunktierte Linien unterschieden sind. Anfänge und Enden der Zweige sind mit u«j, Up, u, und acp Xg, x, gekennzeichnet. Wie in Verbindung mit den nicht eingezeichneten Strängen ersichtlich, ist die Anlaufwick~ lung symmetrisch verteilt. Beliebig gesehnte Zweischichtwicklungen sind in den Erfindungsumfang eingeschlossen, da offensichtlich die gewünschten Eigenschaften der Wicklung von einer Sehnung der Wi cklunga elemente nicht beeinflußt werden. Die Haschine wird durch Schließen des Leistungsschalters S^ 'ans Netz geschaltet und hochgefahren. Nach erfolgtem Hochlauf wird der Kurzschließer S₂ geschlossen. Hit S₁ wird die Haschine abgeschaltet·

Das zu Figur 1 gehörige Spannungszeiger-Diagramm ist in Figur 2 dargestellt* Hier sind die einzelnen Zeiger

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den nach Betrag gleich großen Spannungen in den einzelnen Wicklungszweigen von gleicher Lange, dedoch entsprechend dem Phasenwinkel«^ oder einem Vielfachen davon hinsichtlich der Richtung verschieden eingezeichnet. Die Ziffern an den einzelnen Zweigen entsprechen den Nuten in der Figur 1. Man sieht, daß die Spannungewerte in dem unteren Polygonzug des Diagramms, die zwei verschiedene, jedoch in ihren einzelnen Wicklungselementen elek* trisch äquivalenten Spulengruppen entsprechen, nach Betrag und Phase gleich sind« Die in dem oberen Polygonzug des Diagramms eingezeichneten Spannungen sind nur nach dem Betrag untereinander und denen der beiden anderen Spulengruppen gleich, aber nicht nach der Phase» Durch die einfache geometrische Addition bei dieser dritten Spulengruppe wird in überraschender Weise erreicht, daß die Gesamtspannung dieser dritten Spulengruppe sowohl nach Betrag als auch nach Phase nahezu gleich den Werten der anderen beiden Spulengruppen ist. Es verbleibt eine geringfügige Differenzspannung VC _D, die im wesentlichen phasengleich mit der Summenspannung aller Wicklungselemente liegt.

Der hierdurch entstehende Ausgleichstrom J_D fließt durch eine im überwiegenden Veil aus Reaktanz bestehende Impedanz und ist daher in bezug auf die Differenzspannung 2CjJ um fast 90° phasenverschoben (Figur 3), ändert daher den Betrag des Arbeite* stromes J nur wenig und wirkt sich in thermischer Hinsicht nioht aus.

Das Spannungszeiger-Diagramm zu Figur 4 (Wioklungetohema für sine licchsahl q » 9) ist in Figur 5 aufgeseiohnet* In diesem

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Falle ergibt sich zwischen den resultierenden Spannungen der einzelnen parallelen Zweige kein Unterschied, weder dem Betrag noch der Phase nach. Ss fließt also zwischen den einzelnen Wicklungszweigen kein Ausgleichstrom.

5 Seiten Beschreibung

3 Patentansprüche

5 Blatt Zeichnungen mit S Figuren

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Claims

Licentia Patent-Verwaltunga-GmbH Frankfurt/Hain, Theodor-Stera-Kai Λ Marcue/echm 30/036 F a t e η t a na ρ r ü c h e

1.. Schaltungsanordnung von Zweischichtwicklungen in elektrischen Drehfeldmotoren, welche mit einer Hutenzahl je Pol und Strang q · 6 oder 9 oder mit einem ganzzahligen Vielfachen von 6 oder 9 ausgebildet Bind und bei der je Polpaarfceilung die Elemente der Wicklung eines jeden Stranges drei parallele Stromzweige bilden, deren induzierte Spannungen nach Betrag und Phase gleich bzw· nahezu gleich sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromzweig, der als Anlauf -wioklung benutzt wird, am Umfang der Ständerbohrung mechanisch-geometrisch und elektrisch vollkommen symmetrisch verteilt ist.

2« Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS die Wicklung sowohl für den Anlauf als auch für den Betrieb in Stern geschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung sowohl für den Anlauf als auch für den Betrieb in Dreieck geschaltet ist.

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