DE2331543A1 - Stator fuer wechselstrom-induktionsmotor mit kurzem stator - Google Patents
Stator fuer wechselstrom-induktionsmotor mit kurzem statorInfo
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Description
Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Ste.nedorfetraHe 10
PATENTANWÄLTE
TIiAGKEO HOVERCRAFT LIMITED,
66 - 74-» Victoria Street,
London, S.V. 1 / England
66 - 74-» Victoria Street,
London, S.V. 1 / England
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Wechselstrom-Induktionsmotor
mit einem kurzen bewickelten "Stator", der mit einem wesentlich längeren nicht bewickelten "Rotor"
zusammenarbeitet.
Die bekannteste Art eines Motors mit kurzem Stator ist der lineare Induktionsmotor. Dieser Motor kann auch von der umlaufenden
Art sein, bei der der Stator sich nicht um den ganzen Umfang der Maschine erstreckt. Die Erfindung gilt
für alle Arten von Maschinen mit kurzem Stator, wird aber nur mit Bezug auf Linearmotoren beschrieben.
Lineare Induktionsmotoren werden häufig für Fahrzeuge verwendet, wobei der Stator gewöhnlich vom Fahrzeug getragen
und mit von neben der Fahrzeugschiene verlaufenden Stromschienen abgenommenem Strom oder mit auf dem Fahrzeug erzeugtem
Strom gespeist wird. Der Rotor ist eine längliche Platte aus leitendem Material, die neben der Schiene verläuft
und am Boden verankert ist, weil sie auf die Zugkraft reagiert.
30988570940
Ein Linearmotor kann auch einen feststehenden "stator" und
' einen beweglichen "Rotor" haben, und in dem iahrzeugsystern
kann eine Anzahl bewickelter Statorabschnitte längs der ochiene verteilt sein, wobei ein leitendes "Rot or "-Element auf dem i'ahrzeug
angeordnet ist, das nacheinander mit den Statorabschnitten auf seinem Weg längs der schiene zusammenarbeitet. -Uiese Anordnung
ist wegen der hohen Kosten für die Vielzahl der bewickelten Statorelemente unwirtschaftlich, aber sie gehört in
den Geltungsbereich der Erfindung.
linear-Induktionsmotoren haben mit den rotierenden Induktionsmotoren, bei denen der Stator sich nicht um den ganzen Umfang
des Motors erstreckt, den sogenannten "Kurz-Stator "-Effekt
gemeinsam, dessen Haupterscheinung ein wesentlicher Unterschied zwischen den in dem auflaufenden Ende des Stators induzierten
Spannungen und den in dem ablaufenden Ende des Stators induzierten Spannungen ist, wobei die letzteren die grösseren sind.
Um die gewünschten Strom- und Spannungsbedingungen zu sichern,
wird oft gefordert, die beiden Abschnitte einer Wicklung parallel zu schalten, aber bei Maschinen mit Kurz-Stator-Effekt führt
dies zu unannehmbaren umlaufenden Ström-en um das Parallel- !
Netzwerk herum, weil einer der Wicklungsabschnitte notwendiger- j weise längs des Stators gegenüber dem anderen Wicklungsab- ,
schnitt versetzt ist, so dass die induzierten Spannungen in dem einen Zweig des Parallel-Netzwerkes grosser sind als die' in \
dem anderen Zweig induzierten Spannungen.
Auch in einem anderen Fall wird eine Parallelschaltung der beiden Wicklungsabschnitte oft gefordert, nämlich bei dem Pol- j
wechselmotor, bei dem für die eine Polzahl die Wicklungsab- ; schnitte in Reihe und für die andere Polzahl parallel geschal- I
tet werden, so dass die Richtung des Stromflusses in bestimmten Wicklungsgruppen in der Parallelkonfiguration, verglichen
mit der fieihenkonfiguration umgekehrt ist.
Bei der vorliegenden Erfindung können Wicklungsabschnitte oder
-gruppen, die gegenseitig versetzt sind, parallel geschaltet werden, ohne ein Zirkulieren der induzierten Ströme von erheblicher
Grosse zu bewirken.
Gemäss der Erfindung wird ein Stator für eine elektrische
Wechselstrom-Induktionsmaschine mit kurzem Stator und mehreren längs des Stators gegenseitig versetzten Wicklungsgruppen geschaffen,
.bei dem jede Gruppe wenigstens ein Phasenband für jede Phase einer Mehrphasen-Stromquelle hat, von der der Strom
den entsprechenden Phasenbändern zugeführt werden soll. Die Wicklungsgruppen können in mehrere parallele Stromkreise geschaltet
werden, eine für jede Phase, und jedes Phasenband besteht aus wenigstens einem Satz Spulen; alle Sätze enthalten
die gleiche Anzahl Spulen, und die Spulen jedes Satzes sind dicht nebeneinander angeordnet, jedes Phasenband ist in so
viele Phasenbandteile unterteilt, wie Spulen in jedem Satz vorhanden sind, wobei jedes eine Spule von jedem Spulensatz
des Phasenbandes enthält; der parallel geschaltete Stromkreis für jede Phase hat so viele miteinander parallel geschaltete
Zweige, wie Spulen in jedem Satz sind; jeder Zweig enthält einen Phasenbandteil von jeder der Wicklungsgruppen, und jede
bpule eines Satzes ist so verbunden, dass sie einen Pol der gleichen Polarität erzeugt.
Bei einem Polwechselmotor, d. h. bei dem durch Schaltmittel
die Stromrichtung in bestimmten Spulen der Wicklung umgekehrt wird, um die Polzahl und damit die Drehzahl des Motors zu ändern,
kann jede Wicklungsgruppe in mehrere Untergruppen unterteilt werden, wobei die Untergruppen jeder Wicklungsgruppe
mit den Untergruppen oder -blöcken der anderen Wicklungsgruppen längs des Stators verschachtelt sind, so dass die Spulen, in
denen der Strom umgekehrt werden soll, auf dem Stator verteilt sind.
Sind zwei Parallelzweige und zwei Wicklungsgruppen vorhanden, j besteht ein Schaltverfahren zum iindern der Polzahl darin, die j
Stromzuführungsanschlüsse für jede Phase auf den Zwischen- j punkt in jedem der Parallelzweige umzuschalten, der die Ver- '
30988 5/OiUO
bindung zwischen den Phasenbandteilen der beiden Wicklungsgruppen in dem Zweig herstellt. Hierdurch wird die Sichtung des
Stromflusses in den Phasenbandteilen einer der Wicklungsgruppen umgekehrt.
Wenn bei diesem Schaltungsverfahren zirkulierende Ströme vermieden
werden sollen, muss für den einen Zweig des Parallelnetzwerkes der Phasenbandteil einer Wicklungsgruppe und der
der anderen Wicklungsgruppe in einer Reihenfolge verbunden werden, während der andere Zweig die Phasenbandteile der beiden
Wicklungsgruppen in einer umgekehrten Reihenfolge bezüglich des Stromdurchflusses zu einem gegebenen Zeitpunkt enthält.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungεformen. Es zeigt:
Fig. 1 ein Schaltungsschema nach der Erfindung in ihrer einfachsten
Form;
! Fig. 2 einen schematischen Querschnitt einer Wicklungsanordnung
! nach der Erfindung;
Fig. '3 einen Schnitt durch eine Nut, der zeigt, wie erste und
zweite Spulen in einer Zweilagenwicklung in einer einzigen Nut untergebracht werden können;
j Fig. 4 einen schemetisehen Querschnitt einer Wicklung, in der
erste und zweite Spulen in nebeneinanderliegenden Nuten untergebracht sind;
j Fig. 5 ein Schaltungsschema einer anderen Ausführungsform der
j Erfindung;
; Fig. 6 ein Schaltungsschema nach der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform,
aber mit veränderten Netzanschlusspunkten,
! so dass die Stromflussrichtung im Vergleich zu der in j Fig· 5 gezeigten Anordnung in bestimmten Spulen umgekehrt
ι ist;
.Fig. 7 ein der Fig. 4 ähnliches Schaltungsschema, bei dem die
; Spulen, in denen der Stromfluss - wie zuvor gesagt -
umgekehrt ist, aber angeschlossen sind, so dass die
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. Richtung des Stromflusses die gleiche ist wie in Fig.. 5 ;
Fig. 8 ein der Fig. 5 entsprechendes Schaltungsschema, bei dem
aber jede Wicklungsgruppe der Fig. 5 in Untergruppen
! oder Blöcke geteilt ist;
; Fig. 9 ein der Fig. 6·entsprechendes Schaltungsschema, bei dem
aber jede Wicklungsgruppe der Fig. 6 in Untergruppen
'■ oder Blöcke geteilt ist;
Fig.10 und 11 vereinfachte Schaltungsschemata der in den Fig.
und 7 gezeigten Schaltungen, die jeweils die Wirkung des Wechsels der Zuführungsanschlusspunkte veranschaulichen;
Fig.12 ein Schaltungεschema einer Anordnung nach den Fig. 3
ι und 4, das Schaltmittel zur Wahl zwischen der Anordnung
j nach Fig. 3 und der Anordnung nach Fig. 4 veranschaulicht j Fig.13 ein Schaltungsschema einer anderen Anordnung nach den
Fig. 3 und 4, das Anordnungen zur Wahl zwischen der Anordnung
nach Fig. 3 und der Anordnung nach Fig. 4 veranschaulicht und gleichzeitig eine Dreieckskonfiguration
für die erste und eine Sternanordnung für die letztere auswählt, und
Fig.14 ein ähnliches Schaltungsschema einer die Erfindung nicht anwendenden Anordnung, um zu zeigen, wie die Anzahl der Schaltkontakte dank der Erfindung verringert werden kann.
Fig.14 ein ähnliches Schaltungsschema einer die Erfindung nicht anwendenden Anordnung, um zu zeigen, wie die Anzahl der Schaltkontakte dank der Erfindung verringert werden kann.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Statorkern, dargestellt durch das gestrichelt gezeichnete Rechteck 1. Auf dem Kern sind
Spülen CR1A, R1B usw.) gewickelt, die auf jeder Seite einer
gestrichelten Linie 2 in zwei Gruppen unterteilt sind.
Das Ende des Statorsatzes auf der linken Seite der Linie 2 kann als das auflaufende Ende und das Ende auf der rechten
Seite der Linie 2 als das ablaufende Ende betrachtet werden.
Wenn die Spulen RiA, BiA, HA mit den Spulen R2A, B2A, Y2A
parallel verbunden würden und die übrigen Spulen (in der unteren Reihe) weggelassen sind, wurden die in den Spulen rechts
der Linie 2 induzierten Spannungen wesentlich höher sein als
3 0 9WS I 0 94Ö
die in den Spulen links der Linie 2 induzierten Spannungen und es würden rund um das parallele Netzwerk unannehmbare zirkulierende
Ströme fIiessen.
Wenn Jedoch jede Spule eine zweite Spule hat, die in derselben
oder einer benachbarten Nut liegt und ein verschachteltes
; Spulenpaar bildet, dann kann ein paralleler Stromkreis aufgebaut
werden, in dem ein Teil jeder Spule in einem der Zweige j des parallelen Stromkreises und der andere Teil in dem anderen
Zweig enthalten ist. Dies liefert die gleiche Gesamtspannung
! und Stromcharakteristiken wie eine einfache parallele Anordnung j mit allen auflaufenden Endspulen in dem einen Zweig und allen
ablaufenden Endspulen in dem anderen Zweig, ausgenommen, dass die induzierten Spannungen in den beiden Zweigen gleich sind,
da jede Spule in dem einen Zweig einer Spule in dem anderen Zweig entspricht, die an der gleichen oder gast gleichen Stelle
entlang der Statorkernlänge liegt, wenn die Spulen eines Paares in benachbarten Nuten untergebracht sind.
In Fig. 1 ist die eine Spule eines Paares mit "A" und der andere Teil des Paares mit "B" bezeichnet; R1A ist z. B. die
Α-Spule des roten Phasenwicklungspaares der Wicklungsgruppe 1
! und R1B die B-Spule desselben Paares, ebenso ist R2A die A-Spule
des roten Phasenwicklungspaares der Wicklungsgruppe 2.
Sind die A- und B-Spulen des Spulenpaares in derselben Nut
untergebracht, ist es unwesentlich, welche Spule als die A-Spule und welche als die B-Spule betrachtet wird, da sie im
' Grunde identisch sind. Wenn die A- und B-Spulen in benachbarten " Nuten untergebracht sind, sind die beiden Spulen durch einen
Nutenschritt längs der Statorlänge voneinander getrennt. Dadurch j sind die in den beiden Teilen des Paares induzierten Spannungen
nicht ganz gleich, und dies führt zu einer leichten Ungleich- \ heit der induzierten Spannungen in den zwei Zweigen des parallelen
Stromkreises. Die Differenz wird im allgemeinen klein j genug und ohne Folgen sein.
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Bei vielen Spulen in einem Phasenband kann diese Ungleichheit \
durch Verwenden der auflaufenden und der ablaufenden Spule j
des Paares abwechselnd als Α-Spule bzw. B-Spule und als B-Spule ;
.bzq. Α-Spule in aufeinanderfolgenden Spulenpaaren eines Pha- \
senbandes gemildert werden. I
Fig. 2 zeigt, wie die wirklichen Spulen einer vierpoligen Wick- ,
lung miteinander verbunden sind, wobei die zwei Spulen eines
Paares in derselben Nut untergebracht sind. :
Paares in derselben Nut untergebracht sind. :
Dies ist ein grundsätzliches Wicklungsmuster. Die für lineare
Fahrzeugmotoren benötigten Wicklungen erfordern eine grosse i
Fahrzeugmotoren benötigten Wicklungen erfordern eine grosse i
Anzahl von Nuten. Eine typische Wicklung für diese Anwendung v j
würde acht Spulen je Phasenband haben und 96 Nuten sowie zu- j sätzliche Nuten zur Unterbringung der rücklaufenden Spulen- j
seiten des letzten Phasenbandes erfordern. In einer kurzen
Statormaschine mit einer Zweilagenwicklung müssen stest "überhängende" Nuten an jedem Ende des Stators, der eine Spulen- ! seite enthält, vorhanden sein, wobei die Anzahl der "überhängenden" Nuten eine Funktion des Nutenschritts ist.
Statormaschine mit einer Zweilagenwicklung müssen stest "überhängende" Nuten an jedem Ende des Stators, der eine Spulen- ! seite enthält, vorhanden sein, wobei die Anzahl der "überhängenden" Nuten eine Funktion des Nutenschritts ist.
Bei einer Doppel-Spulenanordnung gemäss Fig. 2, bei der der
Nutenschritt gleich der Polteilung ist, liegen vier Spulenseiten in jeder Nut des mittleren Teils des Stators und zwei
Spulenseiten in den "überhängenden" Nuten an den Enden, d. h.
drei an jedem Ende. Demnach sind insgesamt 15 Nuten erforderlich (von denen dreizahn gezeigt sind).
Nutenschritt gleich der Polteilung ist, liegen vier Spulenseiten in jeder Nut des mittleren Teils des Stators und zwei
Spulenseiten in den "überhängenden" Nuten an den Enden, d. h.
drei an jedem Ende. Demnach sind insgesamt 15 Nuten erforderlich (von denen dreizahn gezeigt sind).
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Nut 3 in dem Mittelabschnitt
eines Motorkernes, bei dem sowohl die A als auch
die B-Spule in derselben Nut untergebracht sind und die obere
Lage der Spulenseiten 4A und 4B des einen Spulenpaares in derselben Nut wie die untere Lage der Spulenseiten ^k und 5B eines j
die B-Spule in derselben Nut untergebracht sind und die obere
Lage der Spulenseiten 4A und 4B des einen Spulenpaares in derselben Nut wie die untere Lage der Spulenseiten ^k und 5B eines j
anderen Spulenpaares untergebracht werden müssen. i
Die A- und B-Spulenseiten in beiden Lagen sind unter Zwischen- '
fügung einer Isolation 6, 6' nebeneinander angeordnet.
30988 5/094 Π
Dei beiden Lagen sind durch eine Isolation 7,7' voneinander
getrennt.Ein Keil 8 hält die Spulen in der Nut J.
Fig. 4- zeigt die Anordnung der Spulenpaare, "bei der die A-
und B-Spulen des Paares in benachbarten Nuten untergebracht sind. Dies ist ein gerades Wicklungsschema mit zwei Nuten Je
Phasenband und vier Polen. Die Nr. 1-Gruppen- und Nr. 2-Gruppen-Vicklungen
sind jeweils in zwei Untergruppen oder Blöcke unterteilt, die gemäss J1Ig. 1 zusammengeschaltet sein könnten.
Die Anordnung der !"ig. 1 ergibt keine parallele Anordnung mit
gleichen induzierten Spannungen in den beiden Zweigen, wenn das Stromnetz mit den Anschlusspunkten von R1A und R2A und
R1B und R2B (und natürlich mit den blauen und roten Phasenbändern)
verbunden ist, weil dann der eine Zweig ganz aus den
Spulen der Gruppe 1 und der andere Zweig ganz aus den Spulen der Gruppe 2 besteht.
Fig. 5 und 6 zeigen eine Aus führung s form der Erfindung für
einen Polwechselmotor, bei dem zwei Polzahlen durch Verbinden der Phasenzuleitungen vom Stromnetz mit wahlweisen Punkten
an dem Netzwerk erhalten werden, wobei die eine Hälfte der Spulen parallel mit der anderen Hälfte bei jeder Konfiguration
verbunden wird.
Es sind nur die Verbindungen der "Roten" Phase gezeigt. Die Verbindungen zu jeder anderen Phase sind ähnlich. Es gibt
zwei Wicklungsgruppen, Gruppe 1 auf der linken und Gruppe 2 auf der rechten Seite, wie bei Fig. 1.
Die Wicklungen sind in Fig. 5 und 6 (und ebenso in den Fig. 7,
8 und 9) in den Lagen zueinander gezeigt, die sie auf dem
Statorkern 1 einnehmen.
In Fig. 5 sind die Netzverbindungen der Rotphase an die
Punkte R(i) und R(ii) angeschlossen und der eine Zweig des ! Parallelnetzwerkes hat die Rot-Phasenbänder R1A und R2A der
.in Reihe liegenden Wicklungsgruppe 1 und Wicklungsgruppe 2 und
zwar von R(i) bis R(ii), während der andere Zweig die in Reihe
309885/0940
; liegenden Rot-PhasenbändeT R2B und R1A hat, d. h. sozusagen in
\ der umgekehrten Reihenfolge, beginnend von R(i) bis R(ii). Die
J wahlweisen Verbindungspunkte R(iii) und R(iv) sind jeweils j bei den Anschlussteilen zwischen den Phasenbändern R1B und
R2B und die Anschlussteilen zwischen den Phasenbändern R1A
! und R2A gezeigt.
\ Fig. 6 zeigt die Anordnung der Fig. 5 mit den an den Punkten
R(iii) und R(iv) hergestellten Verbindungen der Rot-Netzphase Jetzt hat der eine paralelle Zweig die in Reihe geschalteten
'■ Phasenbänder R1B und R2A (umgekehrt), während der andere parallele
Zweig die in Reihe geschalteten Phasenbänder R2B (umgekehrt) und R1B hat. Da die. A- und B PhaBenbänder R2A
und R2B beide umgekehrt sind, mit einem von ihnen in jedem Zweig, stösst die Umkehrung der Richtung des Stromflusses
in diesen zwei Phasenbändern das Gleichgewicht zwischen den inden beiden parallelen Zweigen induzierten Spannungen nicht um.
Fig. 7 zeigt die Wirkung des Anderns der Anordnung der Fig.
durch Verbinden der Phasenbänder R2A und R2B der Gruppe 2, so dass sie nicht umgekehrt sind wie in Fig. 6. Die Rot-Netzphasenverbindungen
liegen an den Punkten R(iii) und R(iv).
Ein Vergleich der Fig. 7 mit Fig. 5 zeigt, dass der einzige
Unterschied in der Transposition zwischen den zwei Zweigen des Netzwerkes der Phasenbänder R1A und R1B der Wicklungsgruppe
liegt. Dies arklärt die Tatsache, dass, wenn beide Spulen eines Paares in derselben Nut untergebracht sind, das Bezeichnen
der einen als Spule A und der anderen als Spule B rein willkürlich ist. Bei Unterbringung der Spulen eines Paares in benachbarten
Nuten gibt es einen kleinen Unterschied zwischen den in ihnen induzierten Spannungen und daher eine leichte Ö>er
annehmbare) Ungleichheit zwischen den zwei Zweigen des parallelen Netzwerkes; welcher Zweig die höhere und welcher die
niedrigere induzierte Spannung hat, ist unbeachtlich.
Die Maschine der Fig. 4 kann,swenn die Anordnung der Fig. 5
oder 7 gebraucht wird, durch Ändern der Netzanschlusspunkte
309885/094(3
für Jede Phase gemäss Fig. 6 oder 8 auf Achtpolbetrieb geschaltet
werden.
Das Umkehren der Spulen der Gruppe 2 ergibt in jedem Block einen Pol von einer Polarität, d. h. vier gleiche Pole, und
dies ergibt folgende Pole zwischen ihnen, die von entgegengesetzter Polarität sind.
Durch Transponieren der A- und B-Spulen in einem der Blöcke einer Wicklungsgruppe in einer Anordnung gleich der in Pig.
gezeigten, oder durch ähnliches Transponieren der A- und B-Spulen in einer Anordnung mit mehr als zwei Blöcken je Wicklungsgruppe
kann die leichte Ungleichheit der in den zwei Zweigen des parallelen Netzwerkes induzierten Spannungen entsprechend
dem Abstand längs der Statorlänge zwischen benachbarten Nuten gemildert, aber nicht ganz beseitigt werden,
weil die absolute Differenz zwischen der in A- und B-Spulen j in benachbarten Nuten induzierten Spannung sich entlang der
j Statorlänge ändert. Trotzdem gibt es Fälle mit Mehrblock-Wicklungsgruppen,
in denen, abhängig von der Kurvenform der über die Statorlänge induzierten Spannung, eine völlige Beseitigung
der Ungleichheiten der induzierten Spannung zwischen in benac-hbarten
Nuten untergebrachten A- und B-Spulen über einen w&sentlichen Teil des geforderten Drehzahlbereichs zu erreichen
ist, und zwar durch Transponieren der A- und B-Spulen ausgewählter Blöcke jeder Wicklungsgruppe.
Wenn mehr Pole und eine grössere Anzahl von Wicklungsgruppen benötigt werden, ist es üblich, am Entwurf einer Nr.1- und
2-Wicklungsgruppe festzuhalten, aber jede Gruppe so zu betrachten,
als sei sie in mehrere Untergruppen oder Blöcke unter-!
teilt, wobei die Untergruppen oder Blöcke einer Gruppe mit *
denen einer anderen Gruppe verschachtelt sind.
Dies ist in Fig. 8 und 9 dargestellt, wo jede Gruppe vier in Reihe miteinander verbundene Blöcke hat.'In diesen Figuren ι
sind wieder nur die Rot-Phasenverbindungen mit den A-Spulen ;
309885/09A0
auf der linken und den B-Spulen auf der rechten Seite gezeigt. Fig. 8 stimmt mit der Fig. 5 und Fig. 9 mit der Fig. 6 überein.
Die unterschliedlichen Blöcke der Wicklungsgruppen sind durch
eingeklammerte Zahlen bezeichnet, die den benutzten Identifizierungssymbolen (wie in den Fig. 5 bis 7) für die verschiedenen
Phasenbändern folgen, z.B. R1A(1) - R1A(2) - R1A(4) usw.
Hinsichtlich der Verbindungen und des Wechselns der Netzanschlüsse
zwischen R(i)/R(ii) und R(iü)/R(iv) sind die Fig. 8 und 9 aus sich heraus verständlich. Fig. 10 und 11 zeigen
schematisch die Wirkungen des Wechselns der Netzanschlusspunkte j
und zwar ohne Rücksicht auf die Lagen der Phasenbänder auf den | Statorkern. Die Pfeile zeigen die relativen Richtungen des
Stromflusses zu einem bestimmten Zeitpunkt an. So ist in Fig. der Stromfluss in den Wicklungen der Gruppe 2 der gleiche wie
der in den Wicklungen der G-ruppe 1, in Fig. 9 hat er die entgegengesetzte
Richtung.
Fig. 12 zeigt ein Schal.tungsschema für eine parallel/parallele
Dreiphasen-Polwechsel anordnung. Dies ist eine Stern-Kon figuration
für beide Polzahlen. Ein Schliessen der S1-Schaltkontakte ergibt die eine Polzahl, ein Schliessen der S2-Schaltkontakte
die andere Polzahl.
Ein- weiterer Vorteil der Erfindung bei einem Polwechselmotor
mit kurzem Stator ist der, dass das notwendige Schalten mit weniger Schaltkontakten zu erreichen ist. Dies wird noch an
Hand der Fig. 13 und 14 erläutert werden.
Setzt man voraus, dass eine Parallelverbindung der Wicklungen in einem Motor mit kurzem Stator unannehmbar ist, wenn die Erfindung
nicht angewendet wird, ist eine Strom/Dreieck-Polwechselschaltanordnung
für den Vergleich gewählt worden.
Fig. 13 zeigt eine Strom/Dreieck-Konfiguration gemäss der Erfindung
mit Spulen der Gruppen 1 und 2 in Parallelschaltung entsprechend den Fig. 3 und 4 für die Stern- wie auch für die
3"09885/09AO
Dreieckkonfiguration.
Die Anordnung der Fig. 3 erhält man durch Schliessen der sechs
Kontakte des Schalters 1S, wobei dann die Wicklungen die Dreieckkonfiguration einnehmen.
Die Anordnung der Fig. 4 derhält man durch öffnen der Kontakte des IS-Schalters und durch Schliessen der fünf Kontakte des
Schalters 2S.
Wenn alle sechs Kontakte des Schalters 1S geöffnet sind, ist der Motor vom Netz getrennt, was fast immer eine wesentliche
Forderung ist.
Die Gesamtanzahl der erforderlichen Kontakte beträgt elf.
Fig. 14 zeigt die am nahesten liegende gleichwertige Schaltung für einen Polwechselmotor, bei dem die Erfindung nicht angewendet
ist. Wenn die fünf Kontakte des Schalters 2S geschlossen sind, erhält man die Sternkonfiguration mit in Reihe liegenden
Gruppen für Jede Phase.
Mit sechs geschlossenen Kontakten des Schalters 2S erhält man die Dreieckkonfiguration, wiederum mit den in Reihe liegenden
Spulengruppen für jede Phase.
Die elf Kontakte der Schalter 1S und 2S sind wichtig für die
j zwischen, der Stern- und der Dreieckkonfiguration entstehenden Polwechseltransformation, aber sie können den Motor nicht
vom Netz trennen. Die drei zusätzlichen Kontakte des Schalters 1 sind deshalb erforderlich; das ergibt eine Gesamtzahl von 14
Schaltkontakten verglichen mit den für die Anordnung der Fig. erforderlichen elf Kontakten.
j Dank der Erfindung werden mithin drei Kontakte eingespart, das
ist eine Ersparnis von 21,4 %.
309885/0940
Die Stern/Dreickanordnung der Fig. 14 ist nicht völlig ausge- \
glichen, soweit es die in der Dreieckkonfiguration induzierten
Spannungen betrifft. Die Alternative eines besonderen Umschal- j
ters für die fi2, B2 und Y2-Spulengruppen in einer Reihen-Stern- ',
konfiguration für beide Polzahlen erfordert mindestens zwölf I
Schaltkontakte, die den Motor vom Netz mit allen offenen j
Schaltkontakten ebenfalls trennen können. Diese Anordnung ist j mit derjenigen der fig. 10 vergleichbar, wo die Polumschaltung
und die Trennung vom Netz mit insgesamt zehn Schaltkontakten i
zu erreichen ist, das ist eine Ersparnis von 16,6 %. j
Bei Anwendung der Erfindung bei einem Querfluss-Linear-Induk- :
tionsmotor können die zwei Spulen jedes Paares auf die Aussenschenkel
des Kernes gewickelt werden.
9885/09AO
Claims (8)
- PatentansprücheStator für einen Wechselstrom-Induktionsmotor mit kurzem Stator und mehreren längs des Stators gegeneinander versetzten Wicklungsgruppen, wobei jede Gruppe aus wenigstens einem Phasenband für jede Phase einer Mehrphasen-Stromquelle besteht, von der Strom an die jeweiligen Phasenbänder zugeführt wird und bei dem die Wicklungsgruppen zum Anschluss an mehrere Parallelstromkreise, je einer für jede Phase, eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Phasenband von wenigstens einem Satz Spulen gebildet ist und alle Sätze die gleiche Anzahl Spulen enthalten, und die Spulen jedes dieser Sätze dicht nebeneinander angeordnet sind, dass jedes Phasenband in so viele Phasenbandteile unterteilt ist, wie es Spulen in jedem Satz gibt, wobei jeder Phasenbandteil eine Spule aus jedem Spulensatz des Phasenbandes enthält, dass die Parallelstromkreise für jede Phase so viele parallel miteinander zu schaltende Zweige aufweist, wie es Spulen in jedem Satz gibt, und jeder Zweig einen Phasenbandteil aus jeder V/i cklungs gruppe enthält, und jede Spule eines Satzes so angeschlossen ist, | dass sie einen Pol der gleichen Polarität erzeugt.
- 2. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder j Spulensatz aus zwei Spulen besteht. j
- 3. Stator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zweig jedes Parallelstromkreises zwischen den Phasenbandteilen der beiden Wicklungsgruppen einen Zwischenanschlusspunkt hat, wodurch die Richtung des Stromflusses in demPhasenband in Teilen einer der Wicklungsgruppen umkehrbar ist.
- 4-. Stator nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch Schaltmittel, die in einem ersten Zustand die Enden der beiden Zweige jedes Parallelstromkreises zwischen aufeinanderfolgenden Phasen der Mehrphasenzuleitung und in einem zweiten Zustand309885/0940die Zwischenpunkte jedes Parallelstromkreises zwischen
einer jeweiligen Phase der Zuleitung und einem gemeinsamen : neutralen Punkt verbinden. \ - 5. stator nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet,·
dass jede der Wicklungsgruppen in mehrere Untergruppen j geteilt ist und die Untergruppen jeder Wicklungsgruppe mit ! den Untergruppen der anderen Wicklungsgruppen längs des
Stators verschachtelt sind. : - 6. Stator nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch Schaltmittel,
die in einem ersten Zustand jeden Parallelstromkreis mit ;der Quelle derart verbinden, dass der augenblickliche Strom j in den entsprechenden Spulen der beiden Gruppen in der- j selben Richtung fliesst und in einem zweiten Zustand jeden ! Parallelstromkreis mit der Stromquelle derart verbinden, j dass der augenblickliche Strom in den Spulen in einer
Wicklungsgruppe in der entgegengesetzten Richtung wie der
Strom in den entsprechenden Spulen in den anderen Wicklungsgruppen fliesst, wodurch die Polzahl des Motors veränderbar ist. - 7. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator einen Kern mit Nuten für die'Wicklungen aufweist und die Spulen jedes Spulensatzes in
derselben Nut untergebracht sind. - 8. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator einen Kern mit Nuten für die
Wicklungen aufweist und die Spulen jedes Spulensatzes in
benachbarten Nuten untergebracht sind.Der PatentanwaltW9 8 857094J*Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
GB2878472A GB1379676A (de) | 1972-06-20 | 1972-06-20 |
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DE2331543A1 true DE2331543A1 (de) | 1974-01-31 |
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---|---|---|---|---|
US3942050A (en) * | 1973-07-05 | 1976-03-02 | Bbc Brown Boveri & Company Limited | Linear motor winding |
CA1042997A (en) * | 1976-04-30 | 1978-11-21 | Spar Aerospace Products Ltd. | Linear induction motor assembly |
JPS52143971A (en) * | 1976-05-27 | 1977-11-30 | Dainippon Ink & Chem Inc | Treatment of exhaust gas containing hydrogen fluorid e etc. |
GB8305501D0 (en) * | 1983-02-28 | 1983-03-30 | Laithwaite E R | Electrical machines |
US4642493A (en) * | 1985-04-25 | 1987-02-10 | Urban Transportation Development Corporation Ltd. | Integrally air cooled linear induction motor |
US5294875A (en) * | 1989-05-25 | 1994-03-15 | Otis Elevator Company | Enhanced polyphase motor operation using a solid state inverter |
US6304045B1 (en) * | 1998-09-03 | 2001-10-16 | Siemens Automotive Inc. | Commutation of split-phase winding brushless DC motor |
US7365468B2 (en) * | 2004-07-20 | 2008-04-29 | Bluway Systems, Llc | Motor stator having transposed winding layers |
US20070075661A1 (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-05 | Ut-Battelle, Llc | Winding Control Improvement of Drive Motor for Hybrid Electric Vehicle |
US7521835B2 (en) * | 2006-06-27 | 2009-04-21 | General Electric Company | Permanent magnet machine with windings having strand transposition |
WO2018102561A1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-07 | Massachusetts Institute Of Technology | High force and low noise linear fine-tooth motor |
US11152974B2 (en) * | 2018-10-31 | 2021-10-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wireless communication apparatus and method |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR551194A (fr) * | 1921-05-10 | 1923-03-29 | Thomson Houston Comp Francaise | Perfectionnements aux enroulements pour machines à courant alternatif |
US2575716A (en) * | 1950-09-12 | 1951-11-20 | Westinghouse Electric Corp | Two-speed polyphase dynamoelectric machine |
US2773230A (en) * | 1954-08-23 | 1956-12-04 | Cutler Hammer Inc | Method of and means for starting part winding motors |
FR1455472A (fr) * | 1964-10-09 | 1966-10-14 | Fiat Spa | Moteur électro-magnétique, notamment pour la manipulation d'un élément mobile dans une enceinte étanche, tel qu'une barre de réglage d'un réacteur nucléaire |
CH503415A (fr) * | 1968-12-20 | 1971-02-15 | Merlin Gerin | Moteur à induction linéaire |
US3621311A (en) * | 1969-02-20 | 1971-11-16 | Aeg Elotherm Gmbh | Multiphase double-layer winding for electromagnetic pumps and conveyor troughs |
GB1340860A (en) * | 1970-02-27 | 1973-12-19 | Tracked Hovercraft Ltd | Linear induction motor stator |
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