DE2048063B1

DE2048063B1 - Staenderwicklung fuer in axialer richtung hintereinander angeordnete motoren

Info

Publication number: DE2048063B1
Application number: DE19702048063
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr.rer.techn 6710 Frankenthal Pxcmaus
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1970-09-30
Filing date: 1970-09-30
Publication date: 1972-05-04
Also published as: GB1354713A; AT309594B; IT939019B; US3728567A; DE2048063C2

Description

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. I eine schematische Darstellung einer zweipoligen Ständerwicklung für zwei Motoren, deren Wicklungsgruppen je Phase in Reihe geschaltet sind, und

F i g. 2 ebenfalls eine zweipolige Ständerwicklung für zwei Motoren, bei der einander entsprechende Wicklungsgruppen der einzelnen Motoren in Reihe geschaltet und die sich daraus ergebenden Wicklungszweige parallel geschaltet sind.

In der F i g. 1 ist eine Ständerwicklung auf dem abgerollten Umfang der Statorbohrungen der Motoren einer Tandem-Anordnung dargestellt. Die Statornutenzahl beträgt JV₁ = 24 und die Polzahl 2p = 2. Es sind die Spulen der Phase U₁-X eingezeichnet, wobei es sich um eine gesehnte Zweischichtwicklung mit Spulen ungleicher Weite handelt. Die Phase U₁-X₁ des ersten Motors beginnt mit U₁ in der Nut 1 und würde normalerweise in der Nut 13 enden, wobei die beiden Gruppen O₁ und b₁ in Reihe geschaltet sind. Um das Ende X₁ jedoch am unteren Wickelkopf des ersten Motors zur Verfügung zu haben, wird es bereits aus der Nut 2 kommend herausgezogen, so daß in der Nut 13 ein Leiter fehlt.

Die Phase U₂-X₂ des zweiten Motors beginnt mit U₂ in der Nut 1 und endet mit X₂ aus der Nut 13 kommend, wobei auch hier die Gruppen a₂ und b₂ in Reihe geschaltet sind. Es wird nun das Ende X₁ mit dem Anfang U₂ verbunden. Um das Ende X₂ des zweiten Motors durch den ersten Motor hindurch auf dessen oberen Wickelkopf, der die Schaltungsseite darstellt, zu bringen, wird in die Nut 13 des ersten Motors an die Stelle des fehlenden Leiters der Wicklung ein gleichartiger Verbindungsleiter 30 eingelegt oder eingezogen, der die Enden X' am unteren und X am oberen Wickelkopf hat. Jetzt verbindet man das Ende X₂ mit X', und es steht nun das Ende X der Phase U₁-X auf der Schaltungsseite des ersten Motors zur Verfügung. Der Verbindungsleiter 30 wird vom Phasenstrom durchflossen wie jeder andere Leiter der Wicklungsphase. Dadurch ist das Stromvolumen der Nut 13 des ersten Motors gleich groß wie bei einer normalen Wicklungsanordnung. Außerdem beteiligt sich der Leiter 30 auch an der Spannungserzeugung.

ίο Die Anordnung der nicht dargestellten Phasen V₁-Y und W₁-Z ist völlig identisch, jedoch um 120° elektrisch phasenverschoben.

Die F i g. 2 zeigt eine Abwandlung der Ständerwicklung beider Motoren einer sonst mit der F i g. 1 identischen Tandem-Anordnung zum Erzielen von zwei parallelen Wicklungszweigen. Hierbei sind im Gegensatz zu dem in der F i g. 1 dargestellten Beispiel die Gruppe a_x (Anfang U_ia, Ende X_ia) des ersten Motors und die Gruppe a₂ (Anfang U_2a, Ende X_2n) des zweiten Motors in Reihe geschaltet, und der mit 30 a bezeichnete Verbindungsleiter mit den Enden X_a und Xa ist durch die Nut 11 des ersten Motors geführt. Analog dazu ist die Gruppe A₁ (Anfang U_{1 b}, Ende X_lb) mit der Gruppe b₂ (Anfang U₂b, Ende X₂b) in Reihe geschaltet und der mit 306 bezeichnete Verbindungsleiter mit den Enden Xb und Xb durch die Nut 13 des ersten Motors geführt. Dadurch wird es nun möglich, im oberen Wickelkopf des ersten Motors die beiden Wicklungszweige a_1A und b_li2 durch Verbinden von U_ia, mit CZ₁S und von X_a mit Xb parallel zu schalten. Dabei ist auch hier der Vorteil der freien Wahl von Stern- oder Dreieckschaltung gegeben, weil wieder alle Anfangs- und Endpunkte der Wicklungsphasen im oberen Wickelkopf des ersten Motors zur Verfügung stehen.

Die beiden Verbindungsleiter 30a und 30έ bewirken ebenfalls eine symmetrische Amperewindungs-Verteilung und sind an der Spannungserzeugung beteiligt.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

COPY

Claims

1 2 Patentansprüche· Spannungserzeugung in der Wicklung und eine un- " erwünschte Unsymmetrie der Amperewindungs-Ver-

1. Ständerwicklung für in axialer Richtung teilung. Außerdem ist bei Drehstrommotoren nur hintereinander angeordnete, mechanisch gekup- eine Sternschaltung der gesamten Wicklungsanordnung pelte Motoren mit beschränkten Durchmesser- 5 ausführbar.

Verhältnissen, insbesondere für in Tandem-An- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Ordnung ausgeführte Unterwassermotoren, da- Ständerwicklung für in axialer Richtung hinterdurch gekennzeichnet, daß von den einander angeordnete, mechanisch gekuppelte Motoren mit einer Wicklungsphase belegten Nuten eines mit beschränkten Durchmesserverhältnissen zu schaf-Motors mindestens eine Nut einen Leiter weniger io fen, die eine gleichmäßige Besetzung der Nuten mit aufweist als die übrigen Nuten und daß in diese aktiven Leitern und dadurch eine gleichmäßige Nut ein den Leitern der Wicklung gleichartiger, Amperewindungs-Verteilung über den gesamten Umeine Schaltverbindung zwischen den Wicklungen fang der Ständerbohrung ergibt. Zudem soll die der hintereinander angeordneten Motoien her- Ständerwicklung bei Drehstrommotoren nicht nur in stellender Verbindungsleiter (30, 30 α, 30 έ) einge- 15 Sternschaltung, sondern auch in Dreieckschaltung bracht ist, der vom gleichen Phasenstrom durch- ausführbar sein,
flössen wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch

2. Ständerwicklung nach Anspruch 1, dadurch gelöst, daß von den mit einer Wicklungsphase begekennzeichnet, daß mittels der Verbindungs- legten Nuten eines Motors mindestens eine Nut leiter (30) alle zu einer Phase gehörenden Wick- 20 einen Leiter weniger aufweist als die übrigen Nuten lungsgruppen der einzelnen Motoren in Reihe und daß in diese Nut ein den Leitern der Wicklung geschaltet sind. gleichartiger, eine Schaltverbindung zwischen den

3. Ständerwicklung nach Anspruch 1, dadurch Wicklungen der hintereinander angeordneten Motoren gekennzeichnet, daß mittels der Verbindungs- herstellender Verbindungsleiter eingebracht ist, der leiter (30 a, 30 έ) einander entsprechende Wick- 25 vom gleichen Phasenstrom durchflossen wird,
lungsgruppen der einzelnen Motoren in Reihe Durch diese Ausbildung der Ständerwicklung vergeschaltet und die sich daraus ergebenden einzelnen meidet man nicht nur das Vorbeiführen des Zu-Wicklungszweige jeder Phase auf der Schaltungs- leitungskabels an der stoßgefährdeten Außenseite seite eines Motors parallel geschaltet sind. mindestens eines Motors — was zudem noch einen

30 störenden Raumbedarf verursachen würde — oder das schwierige Hindurchführen des Kabels zwischen

dem Statorpaket und dem Gehäuserohr, sondern

man erreicht die gewünschte gleichmäßige und symmetrische Amperewindungs-Verteilung über den ge-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ständerwicklung 35 samten Umfang der Ständerbohrung aller Motoren für in axialer Richtung hintereinander angeordnete, unter Ausnutzung der größtmöglichen Spannungsmechanisch gekuppelte Motoren mit beschränkten erzeugung; denn alle Nuten sind gleichmäßig mit Durchmesserverhältnissen, insbesondere für in Tan- aktiven Leitern besetzt.
dem-Anordnung ausgeführte Unterwassermotoren. Weiterhin wird durch die Erfindung erreicht, daß

Der Außendurchmesser von Unterwassermotoren 40 bei Drehstrommotoren das Ende der Phase U-X ist im allgemeinen durch den Durchmesser des vermittels des Verbindungsleiters im ersten Motor auf Brunnenrohres begrenzt. Besonders bei großen Ein- der Schaltungsseite des ersten Motors liegt. Das bautiefen kann es vorkommen, daß der Leistungs- gleiche gilt für die Phasen V-Y und W— Z. Dadurch bedarf der anzutreibenden Pumpe durch einen einzigen ist nicht nur eine Sternschaltung der gesamten Wick-Motor nicht mehr gedeckt werden kann, da die Paket- 45 lungsanordnung ausführbar, sondern es läßt sich die länge des Motors nicht beliebig zu steigern ist. Es ist erstrebte und sehr vorteilhafte Stern-Dreieck-Schalbereits bekannt, zwei oder mehrere Motoren in axialer tung für den Anfahrvorgang verwirklichen, da sowohl Richtung hintereinander anzuordnen, deren Wellen die drei Anfänge als auch die drei Enden der Gesamtmechanisch gekuppelt sind und die gemeinsam die wicklung auf der Schaltungsseite des ersten Motors Pumpe antreiben (deutsche Patentschrift 1 049 969). 5° zur Verfügung stehen.

Bei bekannten Ausführungen wird jede Motorwicklung Bei mehr als zwei hintereinander angeordneten

getrennt vom Netz gespeist. Bei Unterwassermotoren Motoren ergeben sich die gleichen Vorteile durch muß man bei Anwendung dieser Methode jedoch das entsprechende Anordnung derartiger Verbindungs-Zuleitungskabel außen an dem oberen Motor oder leiter.

den oberen Motoren vorbeiführen, oder man muß es 55 Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung zwischen dem Statorpaket und dem Gehäuserohr besteht darin, daß mittels der Verbindungsleiter alle hindurchführen. Beides ist jedoch bei beengten Durch- zu einer Phase gehörenden Wicklungsgruppen der messerverhältnissen unmöglich oder nur mit großen einzelnen Motoren in Reihe geschaltet sind.
Schwierigkeiten ausführbar. . Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung

Es wäre zwar möglich, nur die Anfänge der Wick- 60 sind mittels der Verbindungsleiter einander entlung des ersten Motors an das Zuleitungskabel sprechende Wicklungsgruppen der einzelnen Motoren anzuschließen und die Enden dieser Wicklung mit in Reihe geschaltet und die sich daraus ergebenden den Wicklungsanfängen des nächsten Motors zu einzelnen Wicklungszweige jeder Phase auf der verbinden. Dabei entsteht jedoch der erhebliche Schaltungsseite eines Motors parallel geschaltet. Nachteil, daß pro Phase eine Nut einen Leiter weniger 65 Denn aus wicklungstechnischen Gründen ist es beenthält als die übrigen Nuten. Besonders bei Maschinen sonders bei Unterwassermotoren größerer Leistung mit wenigen Leitern pro Nut ergibt sich dabei eine unter Umständen notwendig, eine Aufteilung in um den Wert einer halben Windung verringerte mehrere parallele Zweige vorzunehmen.