DE2430874A1 - Statorwicklungsanordnung, insbesondere zur verwendung fuer drei- oder mehrphasige polumschaltbare synchronmaschinen - Google Patents

Statorwicklungsanordnung, insbesondere zur verwendung fuer drei- oder mehrphasige polumschaltbare synchronmaschinen

Info

Publication number
DE2430874A1
DE2430874A1 DE2430874A DE2430874A DE2430874A1 DE 2430874 A1 DE2430874 A1 DE 2430874A1 DE 2430874 A DE2430874 A DE 2430874A DE 2430874 A DE2430874 A DE 2430874A DE 2430874 A1 DE2430874 A1 DE 2430874A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
winding
windings
values
bars
eyelets
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2430874A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2430874C2 (de
Inventor
Kurt Baltisberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
BBC Brown Boveri France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BBC Brown Boveri AG Switzerland, BBC Brown Boveri France SA filed Critical BBC Brown Boveri AG Switzerland
Publication of DE2430874A1 publication Critical patent/DE2430874A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2430874C2 publication Critical patent/DE2430874C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H02K3/505Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto for large machine windings, e.g. bar windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Induction Machinery (AREA)

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),
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
509849/0232
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.,
509849/0232
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,
509849/0232
47/74
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-
509849/0232
243087a
- 7- 47/74
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;
509849/0232
ORIGINAL INSPECTED
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,
509849/0232
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
nl S2
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„ .
509849/0232
- 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-
: 509849/0232
- 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
509849/0232
47/74
- 13 -
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.
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:
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
5098 49/0232
-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.
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:
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-
509849/0232
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
9/0232
47/7^
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
509849/0232
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.
509849/0232

Claims (7)

  1. - 20 - 47/74 D
    Patentansprüche
    Statorwicklungsanordnung, 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. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    509849/0232
    - 21 - 47/74 D
    die Schrägösen einer Wicklung zueinander gleich oder voneinander unterschiedlich sind.
  3. 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. 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. 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. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
    509849/0232
    - 22 - 47/74 D
    die Werte S , S gleich oder unterschiedlich sind.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oesen Bohrungen für Flüssigkeitskühlung aufweisen.
    BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.
    509849/0232
    Leerseite
DE2430874A 1974-05-20 1974-06-27 Statorwicklungsanordnung für drei- oder mehrphasige polumschaltbare Synchronmaschinen Expired DE2430874C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH685574A CH572289A5 (de) 1974-05-20 1974-05-20

Publications (2)

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)

Country Link
US (1) US4028572A (de)
JP (1) JPS613176B2 (de)
AT (1) AT342147B (de)
BR (1) BR7503029A (de)
CA (1) CA1025923A (de)
CH (1) CH572289A5 (de)
DE (2) DE2430874C2 (de)
ES (1) ES437795A1 (de)
FR (1) FR2272517B1 (de)
GB (1) GB1490157A (de)
IT (1) IT1038143B (de)
NO (1) NO140953C (de)
SE (1) SE407878B (de)
YU (1) YU125875A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019218115A1 (de) * 2019-11-25 2021-05-27 Robert Bosch Gmbh Maschinenkomponente für eine elektrische Maschine

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL163075C (nl) * 1976-07-12 1980-07-15 Gils Adrianus Van Gelamineerde wikkeling voor elektrische machines.
US4200817A (en) * 1977-01-20 1980-04-29 Bbc Brown Boveri & Company Limited Δ-Connected, two-layer, three-phase winding for an electrical machine
US4158788A (en) * 1977-09-27 1979-06-19 Westinghouse Electric Corp. Special motor windings for the suppression of a specific harmonic by expanding the electrical angle of phase belts
US4238702A (en) * 1978-11-16 1980-12-09 Belova Tamara N Bar winding of stator of slotless-core electrical machine
US4309634A (en) * 1980-04-10 1982-01-05 Westinghouse Electric Corp. Stator winding peripheral connector rings
US4678931A (en) * 1985-10-18 1987-07-07 General Electric Company Armature winding for large turbine generator
US5011380A (en) * 1989-01-23 1991-04-30 University Of South Florida Magnetically actuated positive displacement pump
US5300908A (en) * 1990-10-10 1994-04-05 Brady Usa, Inc. High speed solenoid
ES2071565A2 (es) * 1992-04-15 1995-06-16 Westinghouse Electric Corp Devanado de estator para sistemas electrodinamicos tales como generadores electricos.
JPH06209535A (ja) * 1993-01-07 1994-07-26 Toyota Motor Corp モータのコイル構造
DE4321236C1 (de) * 1993-06-25 1994-08-25 Wolfgang Hill Mehrphasige elektrische Maschine mit einer Wicklung aus flachen Leiterformteilen
JPH0739097A (ja) * 1993-07-19 1995-02-07 Toyota Motor Corp 電動機
JP3351258B2 (ja) * 1995-09-27 2002-11-25 株式会社デンソー 車両用交流発電機
DE19704652C1 (de) * 1997-02-07 1998-07-30 Anton Knestel Anwendung einer Ringwicklung in elektrischen Drehfeldmaschinen
DE69827195T2 (de) * 1997-05-26 2006-03-09 Denso Corp., Kariya Wicklungsanordnung eines Ständers eines Wechselstromgenerators für Fahrzeuge
JP3407643B2 (ja) * 1997-05-26 2003-05-19 株式会社デンソー 車両用交流発電機
US6252324B1 (en) * 1999-04-22 2001-06-26 Borealis Technical Limited Method of winding a rotating induction apparatus
JP3752431B2 (ja) * 2001-02-28 2006-03-08 株式会社日立製作所 回転電機及びその製造方法
US6570290B2 (en) * 2001-06-29 2003-05-27 General Electric Company Single layer interspersed concentric stator winding apparatus and method
JP3988617B2 (ja) * 2002-09-18 2007-10-10 株式会社デンソー セグメント導体接合型電機子及びこの電機子を備えた交流機
JP3975947B2 (ja) * 2003-03-07 2007-09-12 株式会社デンソー 回転電機の巻線の製造方法
US7583063B2 (en) 2003-05-27 2009-09-01 Pratt & Whitney Canada Corp. Architecture for electric machine
US6965183B2 (en) * 2003-05-27 2005-11-15 Pratt & Whitney Canada Corp. Architecture for electric machine
JP4839840B2 (ja) * 2006-01-04 2011-12-21 株式会社日立製作所 回転電機
US7521835B2 (en) * 2006-06-27 2009-04-21 General Electric Company Permanent magnet machine with windings having strand transposition
WO2008119120A1 (en) * 2007-04-03 2008-10-09 Hybridauto Pty Ltd Winding arrangement for an electrical machine
JP5237048B2 (ja) * 2008-02-13 2013-07-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機、および固定子巻線
JP5770074B2 (ja) * 2011-11-29 2015-08-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機
WO2013157115A1 (ja) 2012-04-19 2013-10-24 三菱電機株式会社 回転電機の固定子巻線
RU2509402C1 (ru) * 2012-08-07 2014-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" Обмотка электрической машины
KR102487169B1 (ko) * 2016-12-15 2023-01-10 현대자동차 주식회사 구동모터의 스테이터
JP6665833B2 (ja) * 2017-06-20 2020-03-13 株式会社デンソー 極数切替回転電機の制御装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1463810A1 (de) * 1964-01-02 1969-02-27 Bbc Brown Boveri & Cie Zweischichtwicklung fuer elektrische Maschinen mit direkter Leiterkuehlung
DE7025710U (de) * 1970-07-03 1970-11-12 Siemens Ag Polumschaltbare synchronmaschine.

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1843589A (en) * 1928-06-14 1932-02-02 Vincent G Apple Dynamo electric machine element
US2407935A (en) * 1944-05-25 1946-09-17 Chrysler Corp Electrical machine
US3089048A (en) * 1960-06-03 1963-05-07 Gen Electric Winding support system for a dynamoelectric machine
GB968988A (en) * 1960-07-05 1964-09-09 Nat Res Dev Improvements in or relating to rotary electric machines
DE1140639B (de) * 1960-07-30 1962-12-06 Siemens Ag Fluessigkeitsgekuehlte Staenderwicklung fuer elektrische Generatoren mit aus Hohlleitern verdrillten Leiterstaeben
US3408517A (en) * 1966-02-23 1968-10-29 Gen Electric Multiple circuit winding patterns for polyphase dynamoelectric machines
GB1303992A (de) * 1969-02-18 1973-01-24
DE2144131C3 (de) * 1971-09-03 1980-10-09 Kraftwerk Union Ag, 4330 Muelheim Leiterstab für elektrische Maschinen, insbesondere für Turbogeneratoren
GB1415503A (en) * 1972-05-19 1975-11-26 Nat Res Dev Electric motors and generators
GB1456667A (en) * 1973-04-13 1976-11-24 Nat Res Dev Electric motors and generators

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1463810A1 (de) * 1964-01-02 1969-02-27 Bbc Brown Boveri & Cie Zweischichtwicklung fuer elektrische Maschinen mit direkter Leiterkuehlung
DE7025710U (de) * 1970-07-03 1970-11-12 Siemens Ag Polumschaltbare synchronmaschine.

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Bödefeld Sequenz "Elektrische Maschinen" 6.Aufl., S.163-169 *
Brown Boveri Mitteilungen 6/7 1970, S.299 *
R.Oberholzer "Konstruktion elektrischer Maschinen, II Synchronmaschinen", S.18-40 *
Sequenz "Die Wicklungen elektrischer Maschinen", 3.Band, Wien 1954, S.8-11 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019218115A1 (de) * 2019-11-25 2021-05-27 Robert Bosch Gmbh Maschinenkomponente für eine elektrische Maschine

Also Published As

Publication number Publication date
GB1490157A (en) 1977-10-26
YU125875A (en) 1982-02-28
AT342147B (de) 1978-03-10
FR2272517A1 (de) 1975-12-19
NO751738L (de) 1975-11-21
JPS613176B2 (de) 1986-01-30
DE7421902U (de) 1976-04-01
ES437795A1 (es) 1977-02-01
NO140953B (no) 1979-09-03
SE7505611L (sv) 1975-11-21
ATA375575A (de) 1977-07-15
CA1025923A (en) 1978-02-07
JPS50156608A (de) 1975-12-18
FR2272517B1 (de) 1981-06-12
US4028572A (en) 1977-06-07
SE407878B (sv) 1979-04-23
CH572289A5 (de) 1976-01-30
IT1038143B (it) 1979-11-20
NO140953C (no) 1979-12-12
BR7503029A (pt) 1976-04-20
DE2430874C2 (de) 1984-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2430874A1 (de) Statorwicklungsanordnung, insbesondere zur verwendung fuer drei- oder mehrphasige polumschaltbare synchronmaschinen
DE3008212C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Statorwicklungen für Dreiphasen-Drehstromgeneratoren
DE102014223202A1 (de) Wellenwicklung, Stator und elektrische Maschine
DE2434347C2 (de) Wechselstrom-Luftspaltwicklung
DE3814244A1 (de) Schaltungs- und wicklungsanordnung fuer eine mehrphasige elektrische drehfeldmaschine
DE2629642B2 (de) Polumschaltbare Dreiphasenwicklung
DE102017208706A1 (de) Stator für eine elektrische Maschine
DE102017218078A1 (de) Stator für eine elektrische Maschine
DE10348187A1 (de) Rotorkern, Gleichstrommotor und Verfahren zum Wickeln von Wicklungen auf einen Rotorkern
DE1937377B2 (de) Stator für einen Einphaseninduktionsmotor und Verfahren zur Herstellung des Stators
DE102012220162A1 (de) Rotationselektromaschine
DE102020129807A1 (de) Stator für elektrische maschine mit leitern mit unterschiedlichen querschnittformen
DE3202958C2 (de) Dreiphasige Wicklung in Stern-Dreieck-Mischschaltung für eine elektrische Maschine
DE102018125829A1 (de) Stator für eine elektrische Maschine
DE102019205387A1 (de) Statorwicklung und Stator mit einer solchen Wicklung
DE1935591C3 (de) Dreiphasige, vierpolige Wicklung für eine elektrische Maschine
CH665508A5 (de) Dynamoelektrische maschine.
DE102006010864A1 (de) Statorwicklungsstab
EP1493219A1 (de) Wicklung für eine dynamoelektrische maschine
DE3901098C1 (en) Multiphase bar winding for electrical machine - has special crossing rods to connect strands in upper and lower grooves
DE2741403A1 (de) Zweischichtwicklung mit ungerader leiterzahl je nut
DE102018111104A1 (de) Ständer für eine elektrische Maschine mit sechs Phasenwicklungen und elektrische Maschine
EP0662261A1 (de) Wicklungsanordnung für eine mehrphasige elektrische maschine
DE202018104117U1 (de) Sechszonen-Einschicht-Zahnspulenwicklung
DE315354C (de)

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: H02K 3/28

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: DERZEIT KEIN VERTRETER BESTELLT

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: BBC BROWN BOVERI AG, BADEN, AARGAU, CH

8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)