DE2430874A1 - Statorwicklungsanordnung, insbesondere zur verwendung fuer drei- oder mehrphasige polumschaltbare synchronmaschinen - Google Patents
Statorwicklungsanordnung, insbesondere zur verwendung fuer drei- oder mehrphasige polumschaltbare synchronmaschinenInfo
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Description
47/74
Ro./dh
BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)
Statorwicklungsanordnung, insbesondere zur Verwendung für
drei- oder mehrphasige polumschaltbare Synchronmaschinen.
Die Erfindung betrifft eine Statorwicklungsanordnung, insbesondere
zur Verwendung für drei- oder mehrphasige polumschaltbare Synchronmaschinen· mit ineinander verschachtelten Stabwicklungen.
Bekanntlich liegen die Leiter einer Wicklung einer elektrischen Maschine in verschiedenen Nuten am Statorumfang verteilt und
die in den Leitern erzeugten einzelnen Spannungen müssen unter Berücksichtigung ihrer Phasenlage addiert werden (siehe:
Bödefeld und Sequenz "Elektrische Maschinen", sechste Auflage, Seiten 16 3 - 169, und R. Oberholzer "Konstruktion
elektrischer Maschinen, II. Synchronmaschinen", Seiten 18 - 40),
Bödefeld und Sequenz "Elektrische Maschinen", sechste Auflage, Seiten 16 3 - 169, und R. Oberholzer "Konstruktion
elektrischer Maschinen, II. Synchronmaschinen", Seiten 18 - 40),
509849/0232
Die resultierende Spannung einer Statorwicklung ist kleiner als sich aus der Zahl der Leiter mal Spannung eines Leiters
ergibt. Es muss deshalb die algebraische Summe der einzelnen Spannungen noch mit einem Faktor multipliziert werden, um die
wirkliche Spannung (geometrische Summe) zu ergeben. Dieser Faktorj^ wird als Wicklungsfaktor bezeichnet und ist durch
die geometrische Auslegung der Wicklung bestimmt.
Bei gesehnten Wicklungen, bei denen zur Unterdrückung bestimmter Oberwellen in der Spannungskurve eine Schrittver-„kürzung
oder- Verlängerung vorgenommen wird und die beiden Spulenseiten einer Spule nicht mehr um eine Polteilung £L
auseinander liegen, ist der Wicklungsfaktor einer Wicklung einer Phase
— , wobex
w die Spulenweite, auch Wickelschritt genannt, in Nutteilungen
'Kö die Polteilung, in Nutteilungen
q die Anzahl der Nuten pro Pol und Phase, und
©< der elektrische Winkel ist, der dem mechanischen Winkel
zwischen zwei benachbarten Nuten entspricht.
W /L»
Der Faktor kp = sin -=—j- wird als Sehnungsfaktor und das
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Verhältnis s = -?=— als Sehnung bezeichnet. Um in der Spannungs-
Lp
kurve die V-te Harmonische zu eliminieren, muss der Wickelschritt w um den —r- -ten Betrag der Pölteilung*^ verkürzt
(oder verlängert) werden. Häufig wählt man -S- = 0,81 oder
Zp
-=r- = 1»2, wobei dann die 5. und 7. Harmonischen weitgehend
Lp
unterdrückt werden.
Bei polumschaltbaren Synchronmaschinen, wie sie insbesondere
in Pumpspeicheranlagen Verwendung finden, wird das Problem der Sehnung dadurch kompliziert, dass in einer einzigen Maschine
zwei verschiedene Polzahlen für zwei verschiedene Drehzahlen miteinander gepaart werden müssen. Es werden gewöhnlich
für die zwei verschiedenen Polzahlen zwei getrennte, gesehnte Wicklungen verwendet, die entweder übereinander liegende oder
ineinander verschachtelte Wicklungen sein können. Für grosse Spannungen und Leistungen haben sich die ineinander verschachtelten
Wicklungen, die entweder Schleifen- oder Wellenwicklungen sein können, als besonders vorteilhaft erwiesen
(Brown Boveri Mitteilung 6/7, 1970, Seite 299).
Bei den bei polumschaltbaren Synchronmaschinen verwendeten bekannten Wicklungsanordnungen mit ineinander verschachtelten
Wellenwicklungen ist der .Wickelschritt w (Spulenweite) der
Wicklung 1 dem Wickelschritt W2 der Wicklung 2 gleich, d.h.,
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w = w . Durch diese Wahl der Wickelschritte w , w kann nur
einer der Sehnungswerte s , s frei gewählt werden, wogegen
der andere durch den gewählten Wert und den Polteilungen t. ρ
un Lp eindeutig bestimmt ist. Es gelten die Beziehungen:
- = S. 6
1 1 P1; w2 =
so dass
Für den gemeinsamen Wickelschritt W=W1=W wird gewöhnlich
einer gewählt, der zwischen den beiden für die betreffenden Polzahlen, unter Berücksichtigung der zu unterdrückenden Oberwellen,
optimalen Wickelschritten liegt. In dieser Weise wird meistens der Wickelschritt für eine der Wicklungen untersehnt,
wogegen derjenige für die andere Wicklung übersehnt wird. Dabei wird oft eine der beiden Wicklungen in beträchtlichem
Mass benachteiligt.
Bei ineinander verschachtelten Schleifenwicklungen nach dem Stand der Technik werden für die zwei Wicklungen Wickelschritte
gewählt, die sich voneinander durch zwei Mutteilungen unterscheiden. Die Verbindung der Stäbe der unteren Schicht mit den
Stäben der oberen Schicht lässt sich in diesem Fall mit herkömmlichen geraden Verbindungsösen in einfacher Weise durch-
50984970232
führen. Bei bestimmten Polzahlpaarungen ergibt eine Schleifenwicklungsanordnung
dieser Art günstigere Sehnungswerte.
Bei vielen, in einer polumschaltbaren Synchronmaschine zu
paarenden Drehzahlen, bzw. Polzahlen, ist man in der Wahl der
Wickelschritte trotz der vorerwähnten Möglichkeit sehr
eingeengt, und es können sich bei dieser Wahl und bei Verwendung der bekannten Verbindungsanordnungen sowohl in bezug
auf die Sehnung, den Oberwellengehalt, den Sehnungsfaktor und
damit den Wicklungsfaktor, wie auch in bezug auf die Verluste
sehr ungünstige Werte ergeben.
Die Wicklungsanordnungen nach dem Stand der Technik, die bei
polumschaltbaren Synchronmaschinen heute Verwendung finden, sind also gekennzeichnet durch:
a) Wellenwicklungen mit gleichen Wickelschritten und die sich daraus -ergebende Einschränkung nur solche Polzahlen bzw.
Drehzahlen in einer Synchronmaschine miteinander paaren zu können, die zueinander sehr nahe liegen^
b) Schleifenwicklungen mit gleichen oder sich voneinander durch zwei Nutteilungen unterscheidenden Wickelschritten;
c) Freiheit in der Wahl des Sehnungswertes einer der Wicklungen;
d) durch die Wahl des Sehnungswertes für eine der Wicklungen,
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einen eindeutig bestimmten, oft ungünstigen Sehnungswert
für die andere Wicklung;
e) eine häufig vorkommende Untersehnung der einen Wicklung und entsprechende Uebersehnung der anderen Wicklung;
f) unerwünschte Harmonische in einer und/oder der anderen
Wicklung;
g) infolge der ungünstigen Sehnungswerte, ungünstige Werte
des Sehnungsfaktors, des Wicklungsfaktors und der Verluste;
und
h) herkömmliche Verbindungsanordnungen mit geraden Oesen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Vorbekannten zu vermeiden und eine Statorwicklungsanordnung mit zwei getrennten,
ineinander verschachtelten Wicklungen zu schaffen, die sich zur Verwendung bei drei- oder mehrphasigen polumschaltbaren
Synchronmaschinen eignet, die bei allen in der Praxis vorkommenden Polzahlpaarungen einen zusätzlichen Freiheitsgrad in
der Wahl der miteinander paarbaren Polzahlen, bzw. Drehzahlen, der Wickelschritte und der Sehnungswerte bietet, und sowohl in
bezug auf den Oberwellengehalt, den Sehnungsfaktor und damit
den Wicklungsfaktor wie auch in bezug auf die Verluste günstige
Werte für beide Wicklungen ermöglicht, und die sich ferner durch je eine für jede Wicklung zur Ueberbrückung der in Abständen
voneinander befindlichen, zu verbindenden Leiterstäben ausge-
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243087a
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bildete neuartige Verbindungsanordnung auszeichnet.
Diese Aufgabe wird mit Hilfe der Statorwicklungsanordnung der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass sich die Wickelschritte der beiden Wicklungen durch eine ganzzahlige gerade
Konstante C unterscheiden, nach der Beziehung:
C = W1 - W2,
wobei bei Wellenwicklungen die Konstante C die Werte +_2, +4,
"_+6 usw., bei Schleifenwicklungen die Konstante C die Werte -2,0,
+/*, _+6 usw. annimmt, wobei ferner w. , w die Wickelschritte der
Wicklungen 1 und 2 sind, und w , w„ und C in Nutteilungen ausgedrückt
sind, und dass für jede Wicklung eine zur Ueberbrückung der Abstände zwischen den zu verbindenden Stäben der unteren
Schicht mit den entsprechenden Stäben der oberen Schicht ausgebildete Verbindungsanordnung vorgesehen ist, die wenigstens
bei einer der Wicklungen Schrägösen aufweist.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Schleifenwicklungsanordnung nach dem Stand der
Technik, bei welcher sich der Wickelschritt der ersten • Wicklung vom Wickelschritt der zweiten Wicklung durch
zwei Nutteilungen unterscheidet;
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Fig. 2 eine Ausfuhrungsform einer Schleifenwicklungsanordnung
nach der Erfindung, bei welcher sich der Wickelschritt der ersten Wicklung vom Wickelschritt der zweiten
Wicklung durch zwei Nutteilungen unterscheidet;
Fig. 3 eine Ausführungsform einer WeIlenwicklungsanordnung
nach der Erfindung, bei welcher sich der Wickelschritt der ersten Wicklung vom Wickelschritt der zweiten
Wicklung durch vier Nutteilungen unterscheidet;
Fig. 4 die Nutbelegung der Wicklungen 1 und 2 bei den Wicklungsanordnungen nach den Fig. 1, 2 und 3;
Fig. 5 eine Verbindungsanordnung mit aus Rundstäben hergestellten Schrägösen zur Verwendung bei einer Wicklungsanordnung
mit zwei Wicklungen, deren Wickelschritte sich durch zwei Nutteilungen unterscheiden;
Fig. 6 eine der Anordnung nach Fig. 5 ähnliche Anordnung, wobei die Schrägösen aus Flachstäben hergestellt sind;
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Anordnungen nach den Fig. 5 und 6;
Fig. 8 eine der Anordnung nach Fig. 5 ähnliche Anordnung,
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wobei sieh die Wickelschritte der beiden Wicklungen durch vier Nutteilungen unterscheiden; und
Fig. 9 eine schematische Darstellung der Anordnung nach
Fig. 8.
In den nachstehenden Ausführungen beziehen sich der Index auf die Wicklung 1 und der Index 2 auf die Wicklung 2. Es
be zeichnet:
W den ersten Annäherungswert des Wxckelschrittes, in Nutteilungen
w den Wickelschritt in Nutteilungen,
ρ die Polpaarzahl,
η die Drehzahl in Umdrehungen pro Minute,
Lp die Polteilung in Nutteilungen,
S die erwünschte Sehnung,
s die tatsächliche Sehnung,
Q die Anzahl der Nuten,
q die Anzahl der Nuten pro Pol und Phase, und
f die Frequenz der erzeugten Wechselspannung.
Es gelten die folgenden Beziehungen:
5098 4 9/02 3 2
/ Z
Wenn die Sehnungswerte s , s„ die theoretisch optimalen Sehungswerte
S.., S„ sein sollen, wird die letzte Beziehung
S S
w _ w = 9 (_JL _ -2.)
Wl W2 2 S P
1 "2 2 ^p1 P2 120 f wl"l ^2"2y
Aus dieser Beziehung geht hervor, dass die bei den Wellenwicklung sanordnungen nach dem Stand der Technik vorgenommene Wahl
gleicher Wickelschritte w = w„ vom Standpunkt einer optimalen
Sehnung der beiden Wicklungen aus betrachtet nur dann gerechtfertigt ist,
Sl S2 P2 S2
wenn -=■ = —, d.h. — - -^- ist,
P1 P2' P1 S1
wenn -=■ = —, d.h. — - -^- ist,
P1 P2' P1 S1
nl S2
bzw. wenn S η = S9 n9, d.h. — = ö"~ »
bzw. wenn S η = S9 n9, d.h. — = ö"~ »
■L Jl ' £■ t-
0 ι
da nur in diesem Fall w - w gleich Null wird.
Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind, was für die meisten Fälle gilt, beträgt w - w„ nicht mehr Null, sondern einen
Wert der bei gegebenen Werten von P1, p«, S , S- und Q aus der
Beziehung
S, S„ .
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- li -
berechnet werden kann und der in vielen Fällen von beträchtlicher
Grosse sein kann. Aus diesem Grunde sind Wellenwicklungen •nach dem Stand der Technik nur für die Paarung von sehr nahe
zueinander liegenden Polzahlen bzw. Drehzahlen geeignet (z.B. 18/20; 22/24 etc.).
Nach der Erfindung nimmt die Konstante C bei Wicklungsanordnungen
mit zwei Wellenwicklungen die Werte + 2, +4, +6 usw. an. Dabei sind die Werte s und s Sehnungswerte, die sich von den
unter Berücksichtigung der zu unterdrückenden Oberwellen bestimmten,
theoretisch optimalen Sehungswerten S. und. S2 nur
in geringem Masse unterscheiden.
Die bei den Wicklungsanordnungen mit zwei Schleifenwicklungen
nach dem Stand der Technik vorgenommene Wahl der sich voneinander durch zwei Nutteilungen unterscheidenden Wickelschritte
wirkt bei der Konstruktion solcher Wicklungsanordnungen ähnlicherweise
sehr einengend und ergibt bei den meisten in einer polumschaltbaren
Synchronmaschine gepaarten Polzahlen ungünstige Sehnungswerte. Nach der Erfindung kann die Konstante C im Falle
von Schleifenwicklungen nicht nur den Wert +2, sondern auch, die Werte 0,-2, _+4, +6 usw. annehmen, wobei sich die Sehnungswerte
s und s von den unter Berücksichtigung der zu unterdrückenden
Oberwellen vorbestimmten, theoretisch optimalen Sehnungswerten S1 und S2 ebenfalls nur in geringem Masse unter-
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- 12 - ''7/74
scheiden.
In den Zeichnungen sind gleiche Bestandteile durch gleiche Bezugsziffern bezeichnet.
Die Wicklungsanordnung der Fig. 1 zeigt zwei nach dem Stand
der Technik ausgebildete ineinander verschachtelte Schleifenwicklungen
1 und 2. Die die zwei Wicklungen betreffenden Daten sind wie folgt:
Wicklung 1 | = 288 | 18 | Wicklung 2 | = 288 | 24 |
Q | = 16 | .94 | Q | = 12 | .79 |
2pi | = 375 | 2P2 | = 500 | ||
ni | = 17 | n2 | = 19 | ||
Wl | "A" | W2 | |||
% | . wi . | XPx | . W2 . | ||
Sl | S2 | ||||
Die Wickelschritte w , w der Wicklungen unterscheiden sich
durch zwei Nutteilungen, und zwar W2 - w. = 19 - 17 = 2.
Die Enden der Stäbe 3 der unteren Schicht liegen bei dieser
Anordnung unmittelbar unter den Enden der Stäbe 4 der oberen Schicht, mit denen sie verbunden werden müssen, so dass die
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notwendige Verbindung mit den schematisch dargestellten konventionellen
geraden Verbindungsösen 5 in einfacher Weise
bewerkstelligt werden kann. Jedoch kommt von den Sehnungswerten s = .94 und S2 = »79 nur s dem vom Standpunkt des Oberwellengehaltes günstigen Sehnungswert S = 0,81 nahe. Die Wicklung 1
ist also mit S1 = .9t ungünstig gesehnt, wogegen die Wicklung 2 mit S9 = .79 einen nahezu optimalen Sehnungswert hat.
bewerkstelligt werden kann. Jedoch kommt von den Sehnungswerten s = .94 und S2 = »79 nur s dem vom Standpunkt des Oberwellengehaltes günstigen Sehnungswert S = 0,81 nahe. Die Wicklung 1
ist also mit S1 = .9t ungünstig gesehnt, wogegen die Wicklung 2 mit S9 = .79 einen nahezu optimalen Sehnungswert hat.
Die Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemässe Ausführungsform einer
Wicklungsanordnung mit zwei ineinander verschachtelten Schleifenwicklungen 1 und 2. Die die zwei Wicklungen betreffenden Daten sind wie folgt:
Wicklungsanordnung mit zwei ineinander verschachtelten Schleifenwicklungen 1 und 2. Die die zwei Wicklungen betreffenden Daten sind wie folgt:
Wxcklung 1 | = 120 | 15 |
Q | = 8 | .73 |
2P1 | = 750 | |
ni | s 11 | |
V | = £- = | |
Tp4 | r_ ■ " | |
5I | ||
Wxcklung 2 | = 120 | = 12 |
Q | = 10 | = .75 |
2p2 | = 600 | |
n2 | = 9 | |
W2 | " 2P2 | |
ZPt | . W2 ^-_ |
|
S2 | ||
Die Wickelschritte w , w« der Wicklungen 1 und 2 unterscheiden
sich auch in diesem Fall durch zwei Nutteilungen, und zwar:
w - w = 11 - 9 = 2. Die Stäbe 3 der unteren Schicht sind mit
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-IH-
den Stäben t der oberen Schicht der Wicklung 1 an einer Seite
mit den Schrägösen 6 verbunden, wogegen an der anderen Seite
gerade Verbindungsösen 5 vorgesehen sind. Die Wicklung 2 weist nur gerade Oesen 5 auf. Die Sehnungswerte S1 = .73 und s = .75 unterscheiden sich von dem vom Standpunkt des Oberwellengehaltes günstigen Wert S = 0,81 nur wenig.
mit den Schrägösen 6 verbunden, wogegen an der anderen Seite
gerade Verbindungsösen 5 vorgesehen sind. Die Wicklung 2 weist nur gerade Oesen 5 auf. Die Sehnungswerte S1 = .73 und s = .75 unterscheiden sich von dem vom Standpunkt des Oberwellengehaltes günstigen Wert S = 0,81 nur wenig.
Die Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemasse Ausführungsform einer
Wicklungsanordnung mit zwei ineinander verschachtelten Wellenwicklungen 1 und 2. Die die zwei Wicklungen betreffenden Daten sind wie folgt:
Wicklungsanordnung mit zwei ineinander verschachtelten Wellenwicklungen 1 und 2. Die die zwei Wicklungen betreffenden Daten sind wie folgt:
Wicklung 1 Q = 120 2ώ, = 8
U1 = 750 W1 = 11
Wicklung 2 | = 120 | 12 |
Q | = 10 | 1.25 |
2p2 | = 600 | |
n2 | = 15 | |
W2 | = -2- = 2P2 |
|
= —— = | ||
S2 | ||
= 15
Wl
~- = .73
Die Wickelschritte w., W2 der Wicklungen 1 und 2 unterscheiden
sich durch vier Nutteilungen, und zwar: w. - w. s 15 - 11 s H.
Die Stäbe 3 der unteren Schicht sind mit den Stäben U der oberen Schicht der Wicklung 1 auf beiden Seiten mit Schrägösen 6 ver-
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bunden. Die Wicklung 2 weist nur gerade Oesen 5 auf. Auch
in diesem Fall unterscheiden sich die Sehnungswerte s. = .73
und S2 = 1.25 von den vom Standpunkt des Oberwellengehaltes
günstigen Werten, 0,8 und 1,2 nur wenig.
Die Anordnung der Leiterstäbe der Wicklungen nach den Fig. 1,
2 und 3 in den Nuten der Statorbohrung ist in der Fig. 4 dargestellt. In jeder Nut sind zwei Leiterstäbe, je ein Stab
von jeder Wicklung, übereinander angeordnet. Diese Stäbe bilden zwei Schichten, eine obere und eine untere Schicht,
wobei benachbarte Stäbe einer Schicht verschiedenen Wicklungen angehören.
Die Verbindung der Stäbe der unteren Schicht mit den entsprechenden
Stäben der oberen Schicht einer Wicklung bildet bei den erfindungsgemässen Wicklungsanordnungen ein besonderes
Problem, da die zu verbindenden Stäbe unter Umständen in beträchtlichen
Abständen voneinander angeordnet sein können, und die innerhalb dieser Abstände befindlichen Hindernisse umgangen
werden müssen.
Die Fig. 5, 6 und 8 zeigen verschiedene Ausführungsformen der
erfindungsgemässen Verbindungsanordnungen, wobei die AusfUhrungsform
nach den Fig. 5 und 6, die in der Fig. 7 schematisch dargestellt sind, für eine Wicklungsanordnung bestimmt sind, bei
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welchen sich die Wickelschritte der Wicklungen 1 und 2 durch zwei Nutteilungen unterscheiden, wogegen sich die Ausführungsform nach Fig. 8, die in der Fig.- 9 schematisch dargestellt
ist, auf eine Wicklungsanordnung bezieht bei welcher sich die Wickelschritte der Wicklungen 1 und 2 durch vier Nutteilungen
unterscheiden. Einer erfindungsgemässen Verbindungsanordnung
ist kennzeichnend, dass eine oder beide Wicklungen Schrägösen aufweisen. Die Schrägösen einer Wicklung können zueinander
gleich oder voneinander verschieden sein. Zudem können in beiden Wicklungen auch gerade Oesen vorhanden sein.
Bei der Verbindungsanordnung nach Fig. 5. sind "die Endabschnitte
der oberen Stäbe 4 der Wicklung 2 unmittelbar oberhalb der Endabschnitte
der unteren Stäbe 3 der Wicklung 2 angeordnet. Zudem sind die axialen Ausladungen der betreffenden Stäbe zueinander
gleich, so dass die Verbindung der genannten Stäbe mit herkömmlichen geraden Oesen 5 bewerkstelligt werden kann. Die
zu verbindenden Endabschnitte der Stäbe 3 und f der Wicklung 1, hingegen, liegen in verschiedenen Ebenen, die jedoch parallel
zueinander angeordnet sind. Die axialen Ausladungen der betreffenden Stäbe sind sowohl zueinander wie auch zu den axialen
Ausladungen der Stäbe der Wicklung 2 gleich. Zur Umgehung der geraden Oesen 5, werden deshalb die U-förmig ausgebildeten
Schrägösen 6 zur Verbindung der entsprechenden Stäbe 3 und k
der Wicklung 1 verwendet. Die Schrägösen 6 sind aus runden
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Stäben hergestellt und die Verbindung wird als Rundstabver- .
bindung bezeichnet.
Die Verbindungsanordnung nach Fig. 6 unterscheidet sich von
derjenigen nach Fig. 5 nur dadurch, dass die Stäbe der Wicklung 1 längere axiale Ausladungen als die Stäbe der Wicklung 2
aufweisen, sodass die zweckmässige Form für die Schrägösen 6 eine"L-form ist. Die Schrägösen 6 sind in diesem Fall aus
Flachstäben hergestellt, und die Verbindung wird als Flachstabverbindung bezeichnet·
Die Verbindungsanordnung nach den Fig. 8 und 9 ist derjenigen
nach der Fig. 5 im wesentlichen gleich, nur wird sie, wie vorerwähnt,
bei einer Wicklungsanordnung verwendet bei der sich die Wickelschritte der beiden Wicklungen 1, 2 durch vier
Nutteilungen unterscheiden.
Die Rundstäbe dieser Anordnung können Bohrungen aufweisen,
wenn dies zur Flüssigkeitskühlung notwendig ist.
In der. Praxis werden zwei unter Berücksichtigung der zu unterdrückenden
Oberwellen bestimmte, theoretisch optimale Sehnungswerte S und S. festgesetzt. Ein erster Annäherungswert C
der Konstante C wird aus der Beziehung
1 2 P1 p2
509843/0232
- 18 - W74
ermittelt. Als C wird die ganzzahlige gerade Konstante, die C am nächsten liegt, gewählt. Die ersten Annäherungswerte
W , W2 der Wickelschritte w , W2 werden dann mit Hilfe der
Beziehungen
bestimmt. Als Wickelschritte w_, w. werden dann ganzzahlige
ungerade Werte gewählt, die den Werten W und W« am nächsten
liegen, und sich durch die Konstante C unterscheiden. Die endgültigen Sehnungswerte s,s s. werden dann aus den Beziehungen
s -Ü_ β -
ermittelt.
Es ist zu bemerken, dass bei der Wahl der Werte S , S2 verschiedene
Möglichkeiten vorhanden sind. So kann beispielsweise S1 = S2 = 0,8 oder S1 = 0,8 und S2 = 1,2 oder S1=S2=
1,2 gewählt werden. Die Wickelschrittwerte, die sich aus diesen, vom Standpunkt des Oberwellengehaltes equivalenten, Sehnungswerten
ergeben, sind voneinander unterschiedlich, und können bei der Wahl der endgültigen Wickelschritte ohne weiteres
in Betracht gezogen werden, damit die Sehnungswerte s.. , S2
509849/0232
den erwünschten Werten S , S2 nahe genug kommen.
Die Wicklungsanordnungen nach der Erfindung, die bei polumschaltbaren
Synchronmaschinen Verwendung finden können, zeichnen sich also aus durch:
a) Wellenwicklungen mit ungleichen Wickelschritten, wobei sich die Wickelschritte der Wicklungen durch +2, +4, +6
usw. unterscheiden und dadurch die Möglichkeit bieten, zwei Pölzahlen bzw. Drehzahlen in einer Synchronmaschine
miteinander zu paaren die weiter voneinander liegen als
in den Maschinen nach dem Stand der Technik möglich war;
b) Schleifenwicklungen mit gleichen oder ungleichen Wickelschritten,
wobei sich die Wickelschritte der Wicklungen durch -2, 0, +^, *ß usw. unterscheiden;
c) weitgehende Freiheit in der Wahl der Sehnungswerte beider Wicklungen;
d) Vermeidung unerwünschter Harmonischen in beiden Wicklungen;
e) günstige Werte des Sehnungsfaktors, des Wicklungsfaktors
und der Verluste; und
f) eine neuartige Verbindungsanordnung zur Verbindung der
Stäbe der oberen Schicht mit den Stäben der unteren Schicht der betreffenden Wicklungen, wobei wenigstens bei einer
Wicklung Schrägösen vorgesehen sind.
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Claims (7)
- - 20 - 47/74 DPatentansprücheStatorwicklungsanordnung, insbesondere zur Verwendung für drei- oder mehrphasige polurasehaltbare Synchronmaschinen mit zwei ineinander verschachtelten Stabwicklungen, dadurch gekannzeichnet, dass sich die Wickelschritte durch eine ganzzahlige gerade Konstante C unterscheiden, nach der Beziehung:C =wobei bei Wellenwicklungen die Konstante C die Werte +2, +4, +6 usw., bei Schleifenwicklungen die Konstante C die Werte -2,0, +^4, +6 usw. annimmt, wobei ferner W1, W2 die Wickelschritte der Wicklungen 1 und 2 sind, und W1, W2 und C in Nutteilungen ausgedrückt sind, und dass für jede Wicklung eine zur Ueberbrückung der Abstände zwischen den zu verbindenden Stäben der unteren Schicht mit den entsprechenden Stäben der oberen Schicht ausgebildete Verbindungsanordnung vorgesehen ist, die wenigstens bei einer der Wicklungen Schrägösen aufweist.
- 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass509849/0232- 21 - 47/74 Ddie Schrägösen einer Wicklung zueinander gleich oder voneinander unterschiedlich sind.
- 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe beider Wicklungen gleiche axiale Ausladungen aufweisen und dass die Verbindungsösen einer der Wicklungen gerade Oesen sind, wogegen diejenigen der anderen Wicklung U-förmig ausgebildete Schrägösen sind.
- 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe der einen Wicklung in bezug auf die Stäbe der anderen Wicklung unterschiedliche Ausladungen aufweisen, und dass die Verbindungsösen einer der Wicklungen gerade Oesen sind, wogegen diejenigen der anderen Wicklung Z-förmig ausgebildete Schrägösen sind.
- 5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sehnungen s, und s? der Wicklungen 1 und 2 Werte aufweisen, die mindestens annähernd vorbestimmten optimalen. Werten S,, Sp entsprechen, die zu den Oberwellen in der Spannungskurve die unterdrückt werden sollen, Bezug haben.
- 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass509849/0232- 22 - 47/74 Ddie Werte S , S gleich oder unterschiedlich sind.
- 7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oesen Bohrungen für Flüssigkeitskühlung aufweisen.BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.509849/0232Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH685574A CH572289A5 (de) | 1974-05-20 | 1974-05-20 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2430874A1 true DE2430874A1 (de) | 1975-12-04 |
DE2430874C2 DE2430874C2 (de) | 1984-01-05 |
Family
ID=4316081
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2430874A Expired DE2430874C2 (de) | 1974-05-20 | 1974-06-27 | Statorwicklungsanordnung für drei- oder mehrphasige polumschaltbare Synchronmaschinen |
DE7421902U Expired DE7421902U (de) | 1974-05-20 | 1974-06-27 | Statorwicklungsanordnung, insbesondere zur verwendung fuer drei- oder mehrphasige polumschaltbare synchronmaschinen |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE7421902U Expired DE7421902U (de) | 1974-05-20 | 1974-06-27 | Statorwicklungsanordnung, insbesondere zur verwendung fuer drei- oder mehrphasige polumschaltbare synchronmaschinen |
Country Status (14)
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