DE2842286B2 - Polumschaltbare Dreiphasenwicklung - Google Patents
Polumschaltbare DreiphasenwicklungInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
- H02K17/02—Asynchronous induction motors
- H02K17/12—Asynchronous induction motors for multi-phase current
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Induction Machinery (AREA)
Description
G + N =
2ft
erfolgt, worin t ein ganzzahliger Teiler von 2pi ist
und G durch die Zahl Drei teilbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die G-Grundwicklungszweige und die W-Nullwicklungszweige der einzelnen
Wicklungsstränge eine gegen die normale Spulenzahl um eine jeweils gleiche Anzahl von
Spulen verminderte wirksame Spulenzahl aufweisen und daß von den dort unwirksamen Spulen eine im
Verhältnis GI(G + N) kleinere Zahl von Spulen Zusatznullwicklungszweige Z zwischen den Anschlußklemmen
für die Zweitpolpaarzahl {ρτ) und
den wirksamen G-Grundwicklungszweigen bilden.
2. Dreiphasenwicklung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatznullwicklungszweige
Z ausschließlich aus den in den G-Grundwicklungszweigen unwirksamen Spulen rebildet sind.
3. Dreiphasenwicklung nacn Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzpullwicklungszweige
Z sowohl aus den in den G-Grund- als auch aus den in den /V-Nullwicklungszweigen unwirksamen Spulen
gebildet sind.
4. Dreiphasenwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtzahl aller Spulen um
die Zahl vermindert ist, die der Zahl der in den /V-Nullwicklungszweigen unwirksamen Spulen entspricht.
5. Dreiphasenwicklung nach Anspruch I mit in Dreifachstern/Dreifachstern verbundenen
G-Grundwicklungszweigen für beide Polpaarzahlcn und hierzu parallelgeschaltcten /V-Nullwicklungszweigen,
dadurch gekennzeichnet, daß die die Zusatznullwicklungszweige Z bildenden Spulen
gegenüber den Spulen der Grundwicklungszweige G mit jeweils auf ein Drittel verminderter
Windungszahl (unausgeführt sind.
Die Erfindung betrifft eine polumschaltbar Drciphasenwicklung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.
Eine solche Wicklung ist aus der DE-OS 26 29 642 bekannt, bei der zu den in beliebiger Weise geschalteten
G-Grundwicklungszwcigcn für die Erstpoipaar/ahl p\
/V-Nullwicklungszwcige in einem gemäß
G + N = 2p\ll mit G als einer durch drei teilbaren Zahl frei wählbarem Verhältnis G : /Vparallel geschaltet sind.
Die O'-Grundwicklungszweige können dabei in Dreifachstern/Dreifachstern; Dreieck/Dreifachdreieck
oder Stern/Dreifachdrcieck ausgeführt sein. Im Fall der
Drcifachstern/Dreifachstern-Scruilfung der G-Grundwicklungszweige
benötigt man nur sechs Klemmanschlösse
und zum wahlweisen Einschalten einer der beiden Polzahlen reicht ein einziger dreipoliger
Umschalter aus,
Bei der bekannten Wicklung ist statt der Parallelschaltung
auch eine Reihenschaltung der Nullwicklungszweige zur Grundwicklung als weitere Ausführungsvariante
vorgesehen, jedoch ist im bekannten Fall nur die Anwendung jeweils einer einzigen Nullzweigwicklung
in für die nicht durch drei teilbare Erstpolpaarzahl p\
vorgesehen.
Zum Erzielen günstiger Betriebseigenschaften, insbesondere für Antriebe mit konstantem Moment, strebt
man für beide Polzahlstufen möglichst gleiche Luftspalt-
Ii •Rußdichten B an, wobei das Verhältnis beider
Flußdichten möglichst nicht kleiner als 0,85 sein soll. Bei einer Wicklung mit in Dreifachstern/Dreifachstern
geschalteten Grundwicklungszweigen und parallelen Nullwicklungszweigen sind die Strangwindungszahlen
ni für beide Polpaarzahlstufen gleich, so daß für pi
> p% wegen der begrenzten Größe des höherpoligen Wicklungsfaktors |2 für die niedrigere Erstpolzahl eine
die Wicklungs- und Feld-Symmetrie erhaltende, strangverschachtelte
Wicklungsanordnung vorzusehen ist, die
η einen entsprechend verkleinerten Wicklungsfaktor
aufweist. Hierdurch erhöhen sich aber die Kupferverluste etwa entsprechend dem Quadrat des reziproken
Wicklungsfaktors bei der niedrigeren Erstpolzahl. Dabei sind die Strangwindungszahlen für beide
in Polzahlstufen gleich. Die wesentlichen Betriebseigenschaften
hängen von den wirksamen Windungszahlen ab, die sich aus dem Produkt von Wicklungsfaktor und
tatsächlicher Windungszahl ergeben.
Aus der DE-AS 25 06 573 sind zwei Schaltungsmög-
Aus der DE-AS 25 06 573 sind zwei Schaltungsmög-
i-> lichkeiten für Nullwicklungszweige ausschließlich für
die nicht durch drei teilbare Polpaarzahl bekannt. Dabei sind die Nullwicklungszweige normalerweise entweder
den Grundwicklungszweigen parallel geschaltet oder zu diesen in Reihe geschaltet. Εε ist atxr auch eine Rcihen-
Ui und Parallelschaltung von Nullwicklungszweigen möglich,
wobei eine Anpassung der Spulenwindungszahl und des Leiterquerschnitts dieser Zweige aneinander notwendig
wird, was bedeutet, daß zum Erhalt einer konstanten Stromdichte der Leiterquerschnitt der in
r Reihe geschalteten Nullwicklungszweige gleich der Summe aus dem dreifachen Leiterquerschnitt der
Grundwicklungszweige und dem Leilerquerschnilt der parallelgeschaltcten Nullwicklungs/.wcige bemessen
werden muß.
-,ti Es ist ferner in dieser Druckschrift die Möglichkeit
angedeutet, an Stelle der nur bei der nicht durch drei teilbaren Polpaar/.ahl stromführenden Nullwickltingszweige
für die durch drei teilbare andere Polpaarzahl eine gesonderte Zusatzwicklung vorzusehen. Dies hat
rr> jedoch den Nachteil, daß die magnetische Symmetrie
bei dieser Polpaarzahl gestört wird und dadurch sowohl geradzahlige Harmonische als auch eine ausgeprägte
2polige Untcrwclle auftreten, so daß unerwünschte Purasitäreffekte angeregt werden, die die Brauchbarkeit
«ι der Maschine erheblich beeinträchtigen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Erhaltung der günstigen Betriebseigenschaften, d. h.
ohne Beeinträchtigung der magnetischen Symmetrie, einer Wicklung nach dem Oberbegriff des Putcntan-
Im Spruches I die Kupfcrvcrliislc zu verringern und damit
Wirkungsgrad und Erwärmung einer damit ausgestatteten Maschine zu verbessern.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die
kennzeichnenden Maßnahmen des Patentanspruches 1, Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, daß
zur Beibehaltung der effektiven Strangwindungszahlen bei der Erstpolzahl p\ eine Vergrößerung des Wicklungsfaktors
Ii und eine entsprechende Verringerung der Strangwindungszahl für die niedrigere Polzahlstufe
möglich ist, wobei zur Beibehaltung der wirksamen Strangwindungszahlen für die höhere Polzahlstufe den
hierdurch reduzierten Grundwicklungszweigen eine entsprechende Zahl von Zusatzspulen so hinzugeschaltet
werden müssen, daß auch das Durchflutungsbild unverändert bleibt
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung jeweils mit in Dreifachstern/Dreifachstern
geschalteten G-Grundwicklungszweigen, dazu parallelen Nullwicklungszweigen N für p\ und in Reihe
angeschlossenen ZusatznuIIwicklungszweigen Z für pi
dargestellt und nachfolgend näher erläutert. Es zeigt
zwei symmetrische und eine unsymmetrische Spulenseitengruppierung in jeweils einer Schicht je
Pol und Strang bei 72 Nuten für eine Erstpolzahl 2pi = 4 und q = 6 Nuten je Pol und Strang sowie
die zugehörigen Werte der Wicklungsfaktoren und Oberwellenstreufaktoren für beide Polzahlen sowie
die Rußdichterelationen für eine 4/6polig umschaltbare Wicklung,
einige aus den Spulenseitengruppierungen der Tabelle I durch Herausnahme von Spulen aus den
Grund- und Nullwicklungszweigen abgeleiteten Spulenseitengruppierungen mit Zusatznullzweigen
für 2pi = 6, wobei die für die Erstpolzahl 2p\ = 4 unwirksamen Spulenseiteii mit O gekennzeichnet
sind;
Fig. 1 zwei Schaltvcrsioncn einer Wicklung für 2pi:2p2 = -f:6 und 72 Nuten. Die in Klammer
gesetzten Spulenziffern deuten auf die zweite Version der Spulenanordnung,
F i g. 2 bis 4 sechsachsig periodische Görgespolygone
für z.T. verschiedene Spulenschrittweiten und unterschiedliche Spulenscitengruppierungen nach Tabelle II,
von denen jeweils nur ein Drittel dargestellt ist,
Fig.5 für die Wicklung nach Fig. I das Strahlenbüschel
der Nutspannungspfeile des Stranges U\ Tür die Erstpolzahlslufe 2p, = 4,
Fig.6 die für die Zweitpolzahlstufe 2pj = 6 auf die
gesamte Peripherie gleichmäßig aufgefächerten Nutspannungspfeile des Stranges U,, dessen Spulen dann zu
gleichen Teilen allen drei Strängen U2. Vj, W2
zugehören,
Fig. 7 bis 9 verschiedene Görgcspolygonc für
Zwcitpolzahlslufc 2p? = 0 bei den beiden Varianten
nach Fig. 1 bei unterschiedlichen Spulenschritten (Fig. 9 in Klammer gcsel/tc Variante zu Fig. !),
Fig. IO das Schaltbild einer I2/I0poligcn Wicklung
für 135 Nuten mit G: N = 3:2,
Fi g. 11 und 12 die Görgcspolygonc für die Wicklung
nach Fig. 10und Spulenschrill 1 — 14,
Fig. 13 das Schaltbild einer I2/I0poligcn Wicklung für 90 Nuten und G: N = 3:2,
Fig. 14 bis 17 die Görgespolygone für die Wicklung
nach Fig. 11 undSpulenschritl I -9sowie I - 10.
In Tabelle I sind aus einer möglichen Vielzahl von bekannten Spulengriippierungcn in jeweils einer
Schicht je Pol und Strang für eine Wicklung für 72 Nuten und der Erstpolzahl 2pi = 4 sowie der Zweitpo!-
zahl 2p2 = 6 die drei Varianten a, b und c mit den
größten Wicklungsfaktoren herausgegriffen. Sie sind alle mit einem Spulensebritt | -13 ausgeführt, der der
Polteilung τι entspricht und somit die bestmögliche
Felderregerkurve bei 2pi = 6 ergibt. Die Varianten a
und b sind symmetrisch, die Variante c ist unsymmetrisch gruppiert Außerdem sind die jeweiligen Oberwellenstreufaktoren
1 ^ rni
und die Flußdichterelationen Β\ΙΒι angegeben. Diese
bekannten Wicklungen mit nur bei der Erstpolpaarzahl wirksamen, parallel zur Grundwicklung G geschalteten
NuIIwicklimgszweigen N können gemäß Tabelle II
.•0 entsprechend den erfindungsgemäß 4 Varianten a, bis
Di, b\, bi und C\ bis C\ abgeändert wer-.len. Die bei p,
jeweils unwirksamen Spulenseiten sind als Kreise, die wirksamen Spulenseiten als schwarze Punkte dargestellt
2i Die in bekannter Weise aus den vektoriell aneinandergefügten
Nutdurchflutungen gebildeten Görgespolygone gemäß F i g. 2 bis 4 für die Wicklungen nach
Tabelle II sind sechsachsig periodisch und für die einzelnen Varianten a,... c» jeweils nur zu einem Drittel
1» dargestellt. Die vollausgezogenen Kurven beziehen sich
auf einen Spulenschriit 1 — 13, der für 2pj = 6
Durchmesserschritt, für 2p, = 4 eine 2/3-Sehnung bedeutet.
Die strichpunktierten Kurven gelten für einen
η Spulenschritt 1 — 12 (verkürzter Schritt), die gestrichelten
Kurven für einen Spulenschritt 1 — 14 (verlängerter Schritt). Die mit Punkt im Kreis gekennzeichneten
Randpunkte geben die Position der von den weggelassenen Spulen herrührenden durchflutungsfreien Nuten
κι an, deren Lage für die einzelnen Varianten a, bis c»
vermieden ist. Aus den sechs achssymmetrischen Gorges-Polygonen ist ersichtlich, daß die verschiedenen
Wicklungsvarianten schon bei Schrittweite ί - 13 relativ oberwellcnarme Fclderregerkurven aufweisen, die
r> jeweils nur ungeradzahlige Ordnungszahlen 1' = 6g ± I
enthalten (g· = ganze Zahl).
Eine weitere Verringerung dieser Oberwellen läßt sich bei den Varianten a,, b, mit einer Schrittweite
I — I4, bei der Variante ο mit einer Schrittweite I — 12
><> erreichen.
Für die 4polige Erstpolzahlstufe 2p, ergeben sich hierbei entsprechend den Spulensehnungen erhöhte
oder verringerte Wicklungsfaktoren. In der öpoligen
Zweitpolzahlstufe 2p2 wird eine für verkürzte und
v~> verlängerte Schritt veiten gleiche Änderung des Wicklungsfaktors
bei Schrittweite I — 13 erhalten (Ober- und Untersehnung).
Somit vergrößern sich die Flußdichterelationen Β,ΙΒι
bei Schrittweiten I —12 und verkleinern sich bei
mi Schrittweite I — 14 gegenüber den in den Tabellen I, Il
angegebenen Werten um etwa 5%. Bein vom Durchmesserschritt für P2 abweichenden Schrittweiten
treten geradzahlige Harmonische in der ZweitpolzahlstuFe
2pi — 6 auf.
»ι■> F.inc in Fig. I dargestellte 4/6polig umschaltbar
Wicklung für 72 Nuten mit neun Grundwicklungszweigen G und drei Nullwicklungszweigen N in gemeinsamer
Sternschaltung weist üblicherweise je Wickliings-
zweig sechs Spulen, d. h. insgesamt zweiundsiebzig Spulen auf.
In Fig.5 ist für den Strang U\ der Nutenstern mit
eingetragenen Oberschichtspulenseiten für die Erstpolzahl 2pi = 4 dargestellt. Die Spulenseitenverteilung
entspricht der Variante bi in Tabelle II. Die durch leere
Pfeile gekennzeichneten Spulen 5, 41 sowie die in Gegenrichtung durchfluteten Spulen 23 und 59 sind im
4poligen Betrieb unwirksam.
Aus Fig. 6 geht die veränderte Phasenlage für die
Zweitpolzahl 2pi = 6 hervor. Wie ersichtlich ist, wird das Strahlenbüschel eines Stranges nach Fig. 5 für die
6polige Stufe auf den vollen Winkel 2,τ aufgelächert.
Der besseren Übersicht wegen sind dabei alle Nutspannungspfeile vom Zentrum weg gerichtet eingetragen. Die jeweilige Durchflutungsrichtung ist bei den
zugehörigen Spulennummern durch positive ( + ) oder
Die Spulen sind in der angedeuteten Weise den einzelnen Wicklungszweigen der Grundwicklung G und
der parallelgeschalteten Nullwicklung zugeordnet; die zu je einem Strang der Grundwicklung G gehörenden
und zu den Achsen U2. V2. W2 symmetrischen sechs
Spulen sind in Fig. 6 durch Klammern zusammengefaßt. Die jeweils dazwischenliegenden beiden gestrichelten Nutspannungspfeile gehören zum Nullwicklungszweig N. Die in der Grundwicklung G und den
Nullwicklungszweigen N weggelassenen Spulen sind in Fig.6 als Leerpfeile gekennzeichnet. Sie sind mit ihrer
Numerierung auch im Wicklungsschaltbild nach Fig. I eingetragen (wobei sie als »entfallende Spulen durchgestrichen sind). Sie werden mit auf ein Drittel
verminderter Windungszahl Wz und dementsprechend
vergrößertem Querschnitt ausgeführt und zur Bildung der zwischen den galvanisch getrennten Sternpunkten
der Grundwicklungszweige und den Anschlußklemmen ίΛ, V2, W2 eingefügten 6poligen Zusatznullwicklungszweige Z herangezogen. Die identisch gruppierten
Stränge U. V, W sind räumlich um ein Drittel des Umfangs der Maschine, d. h. um vierundzwanzig Nuten,
versetzt angeordnet. Die Spulen der Zusatznullwicklungszweige Z führen gegenüber den Grundwicklungszweigen Cden dreifachen Strom.
In der ersten Version werden in den Grundwicklungszweigen die durchstrichenen Spulen weggelassen. Statt
dessen werden beim Strang LZ2 die Spulen 5 (U]), 29 (Vi)
und 53 CWi), beim Strang V2 die Spulen -23 (U1), -47
(V,), -71 CW1), beim Strang W2 die Spulen 41 (Ui), 65
(Vi) und 17 (W]) jeweils zwischen die Sternpunkte der
einzelnen Stränge für 2pi=4 der Grundwicklung und die Klemmen für die Zweitpolzahlstufe U2, V2, W2
geschaltet. Durch die Reduzierung der Spulenzahl bei
den Gnindwicklungszweigen und den Nullwicklungszweigen auf je fünf Spulen heben sich die bei der
Zweitpolzahlstufe 2pj=6 in den Nullwicklungszweigen induzierten Spannungen nicht mehr vollständig auf. Es
ergibt sich dabei ein Potentialunterschied in Höhe einer Spulenspannung zwischen dem Sternpunkt der Nullwicklungszweige N und deren Anfängen U\, Vi, Wi, der
aber nur zu einer das Betriebsverhalten nicht beeinflussenden Potentialverlagerung des besagten Sternpunktes führt Insgesamt bleibt aber die Wicklung nach der
Erfindung in beiden Polzahlstufen genau symmetrisch.
Die bei den Nullwicklungszweigen N weggelassenen drei Spulen —59, —11 und —35 finden keine Einfügung
an anderer Stelle, wie dies für die bei den Gnindwicklungszweigen weggelassenen Spulen der Fall ist, die, wie
bereits dargelegt, in abgewandelter Bemessung die
Zusatznullwicklungszweige Zbilden, deren Spulenspannungen sich bei der Erstpolzahl 2pi —4 aufheben, so daß
dann die Klemmen U2, V2, W2 potentialfrei sind. Durch
den Fortfall dieser drei Spulen verringert sich das Kupfergewicht um 3/72, d. h. um etwa 4% (Kupferersparnis).
Die Durchflutungsrichtung der Spulen für die Zusatznullwicklungszweige ist unabhängig von der
Erstpolzahlstufe wählbar. Gemäß F i g. 6 können anstelle der für die Zusatznullwicklungszweige Z genannten
Spulen der Grundwicklung G auch die in Fig. 1 in Klammern gesetzten Spulen aus der Grundwicklung G
und der Nullwicklung N. die diametral zu den erstgenannten liegen, vorgesehen werden, wenn man in
Fig. 6 gleichzeitig die Durchflutungsrichtung umkehrt.
Es entfallen dann die Spulen 23, 47 und 41 aus den Grundwicklungszweigen G.
wicklung Z auch die Zweige von U2 in W2 miteinander
vertauschen oder nur die dort weggelassenen Spulen in V2 einfügen. Bei allen dreien der vorgenannten
Abänderungen beträgt der Wicklungsfaktor ξ2 = 0,903
bei einem Spulenschritt 1-13, wobei sich auch stets das günstige Görgespolygon gemäß F i g. 7 mit einem
Oberwellengehalt von oo = 0,830% ergibt.
Bei vom Durchmesserschritt 1-13 abweichenden Spule Schrittweiten 1 — 12 bzw. 1 — 14 sind die Görgespolygone für die in F i g. I gezeigten Schaltungsvarianten entsprechend den Fig. 8 und 9 nurmehr einachsig
symmetrisch, was auf das Vorhandensein geradzahliger Harmonischer hinweist.
Die Spulenseiten der verbleibenden, bei der Erstpolzahl 2pi wirksamen Wieklnngszweige f7iind N müssen,
abweichend von der bekannten strangversctiachtelten Ausführungsform mit relativ niedrigem Wicklungsfaktor |i so gruppiert werden, daß sich ihr Wicklungsfaktor
etwa reziprok mit der geringeren Spulenzahl erhöht und damit die effektive Strangwindungszahl ξ,ω, unverändert bleibt. Die Kupferverluste werden entsprechend
der geringeren Spulenzahl in den genannten Wicklungszweigen kleiner, und es verringert sich im allgemeinen
auch die Oberwelligkeit der Felderregerkurve (Görgespolygon).
Die Maßnahme nach der Erfindung eignet sich besonders für polumschaltbar Wicklungen mit in
Dreifachstern/Dreifachstem geschalteten Gnindwicklungszweigen G. bei denen die Erstpolpaarzahl pt
größer als die Zweitpolpaarzahl P2 ist, wobei man wegen
der angestrebten ausgeglichenen magnetischen Beanspruchung der Maschine herabgesetzte ef'jktive
Strangwindungszahlen für die Erstpolzahlstufe benötigt.
Zwei Ausführungsbeispiele für eine 12/lOpolig
umschaltbare Zweischichtwicklung für verschiedene Nutzzahien sind in Fig. 10 und 13 gezeigt, die sich
insbesondere für Antriebsmotoren eignen, bei denen ein mit der Drehzahl ansteigendes Drehmoment verlangt
wird, wozu ein Flußdichteverhältnis Bt/B2>\ angestrebt wird. Da im höherpoligen Betrieb die verlangte
Leistung merklich kleiner ist, genügt es, wenn in der
Zweitpolzahlstufe 2P2 = 12 jeweils nur etwa zwei Drittel
der Spulen Strom fuhren. Da außerdem in der besagten
schwach ausgenutzten Stufe die Feldoberwelligkeit merklich höher sein darf als in der Erstpolzahlstufe
2pi = 10, können Bruchlochwicklungen mit 9=3,75 bzw. 2J5 Nuten pro Pol und Strang vorgesehen werden.
Ausgangspunkt ist in beiden Fällen (Fig. 10 und 13)
eine im Verhältnis G: N = 3 :2 aufgeteilte, in Fünffachstem geschaltete, lOpolige Dreizonenwicklung, bei der
jeder Wicklungszug normalerweise aus
135 bzw. 90
135 bzw. 90
Spulen zusammengesetzt ist.
/V1. Falle der Schaltung nach Fig. 10 mit 135 Nuten
/V1. Falle der Schaltung nach Fig. 10 mit 135 Nuten
sind von diesen -^ =9 Spulen nur sieben Spulen und im
Falle der Fig. 13 mit 90 Nuten nur 90: 15 = 6 Spulen nur fünf Spulen normalerweise verwendet.
In F i g. IO stellen die mittleren neun Wicklungszweige
die in Dreifachstern/Dreifachstern geschaltete Grundwicklung G dar; rechts und links davon sind
jeweils drei parallele Nullzweige N\ und N2 vorhanden.
Die für 2p\ = 10 bei der Grundwicklung nicht verwendeten
jeweils 2x3 = 6 Spulen werden mit auf ein Drittel
gezeigte Görgespolygon für die I2polige Stufe bei 7=3,75 Nuten pro Pol und Strang mit relativ großer
Oberwelligkeit (O0 = 9,49%).
Bei der Schaltung nach Fig. 13 sind bei 2/>i = i0 nur
5/6 von 90= 75 Spulen wirksam, wobei jeder Wicklungszweig des in Fünffachstern geschalteten Hauptteils der
Wicklung aus fünf Spulen besteht. Die Zusatznullwicklungszweige Z sind aus 3 · 3 = 9 Spulen mit ein Drittel
Windungszahl gebildet, wodurch im I2poligen Betrieb 3/5 ■ 75 + 9 = 45 + 9 = 54 Spulen Strom führen. Sechs
Spulen (18, 24, 48, 54, 78, 84) entfallen in den
Nullwicklungszweigen N) und N2. so daß insgesamt nur
84 Spulen vorhanden sind (7% Kupferersparnis). Die in beiden Polzahlstufen vorhandene Feldform geht aus den
in den Fig. 14 bis 17 gezeigten Görgespolygonen hervor (jeweils für eine Spulenschrittweite von 1 — 10
bzw. 1 —9). Die jeweiligen Wicklungsfaktoren fi und ξ2·
Zusatznullwicklung Z zwischen den drei Mittelpunkten der Grundwicklung G und den Anschlußklemmen U2.
Vi, VV2 eingefügt. Die von den Nullzweigen N\ und N2
wegfallenden insgesamt 2x3x2=12 Spulen (8, 36, 44,
45,53, 81, 89, 90, 98, 126, 134 und 135) werden in keiner Polzahlstufe mehr benötigt. Bei 135 Nuten brauchen
also nur 123 Spulen vorgesehen zu werden, wodurch sich die Kupfermenge um 9% verringert. Bei der
Erstpolzahl 2pt = 10 ist der aus 105 Spulen (7/9 von 135)
bestehende, in Fünffachstern geschaltete Hauptteil der
Wicklung (Grundwicklung G und Nullwicklungszweige
N\. N2) aktiv. In der zweiten Polstufe sind 105 · "^ =63
Spulen der Grundwicklung G zuzüglich 3x6=18 der
Zusatznullwicklungszweige, also insgesamt 81 Spulen stromführend.
Bei der Schallung nach Fig. 10 ergibt sich das in Fig. 11 gezeigte Görgespolygon für die lOpolige Stufe
bei ς = 4,5 Nuten pro Pol und Strang und das in F i g. 13
~ 1 j:_ t ..r»
1/(1 Uhu uic U.UI i
*rt..n.j:ni_
iiiuLruiiii-
teverhältnisse BmJBm können aus den besagten Figuren
entnommen werden.
Durch den Wegfall von Spulen, insbesondere aus den Nullwicklungszweigen, kann also Kupfer eingespart
werden, und die unterschiedliche Ausführung der für die Zusatznullwicklungszweige vorgesehenen Spulen
bringt praktisch keinen Mehraufwand. Insgesamt gesehen lassen sich außer der Kupfereinsparung bei 2p\
geringere Kupferverluste, eine geringere Oberwelligkeit und eine ausgeglichenere magnetische Beanspruchung
ohne Mehraufwand erreichen.
Derartige Wicklungen mit teilausgenutzten Nullwicklungszweigen N und Zusatznullwicklungszweigen Z in
beiden Polzahlstufen sind außer bei einer in Dreifachstern/Dreifachstern
geschalteten Grundwicklung auch bei anders geschalteten Grundwicklungszweigen G
(Dreieck/Dreifachdreieck- oder Stern/Dreifachdreieck-Schaltungen mit vergrößerter Klemmenzahl) vorteilhaft
und in analoger Weise ausführbar.
Spulenseitengruppierungen in jeweils einer Schicht je Pol
und Strang bei 72 Nuten für 2/j j =4
Spulenschritt 1-13
B,/Bi
0.828
0,803
0.778
0,803
0.778
0.516
0,417
0.622
0,417
0.622
0.727
0,751
0,774
0,751
0,774
Spulenseilengruppierungen aus a). ft) und r) durch Herausnahme von Spulen für Zusatznullwicklungszweige
(unwirksame Spulenseiten: O)
•••Ο··
ο·
·ο
Spulenschritt 1-13
ίι "οι %
ίι "οι %
Hierzu g Blatt Zeichnungen 0,840
0,828
0,821
0,828
0,821
0,797
0,791
0,791
0,781
0,780
0,615
0,612
0,780
0,615
0,612
1,052
0,877
0,810
0,877
0,810
0,888
0,764
0,764
1,312
1,011
1,187
1,242
1,011
1,187
1,242
B1IB1
0,860
0,873
0,880
0,873
0,880
0,906
0,913
0,913
0,925
0,926
0,9485
0,9489
0,926
0,9485
0,9489
030129/409
Claims (1)
- Patentansprüche;1, Polumschaltbar Prejpbasenwicklung für ein gebrochenes Polpaarzahlverhältnis von Erst- (pi) und Zweitpolpaarzablen 0%) gemäß Pi '.pi — (3ro ± 1) ;3n (/π, α positive ganze Zahlen), mit in beiden Polzahlstufen wirksamen G-Grundwicklungszweigen, die zu je einem Drittel allen drei Wicklungssträngen zugeordnet sind und nur bei der Erstpolpaarzahl (pi) wirksamen /V-NuIIwieklungszweigen, wobei die Aufteilung in G-Grundwicklungs- und /V-Nullwicklungszweige je Strang gemäß
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2842286A DE2842286C3 (de) | 1978-09-28 | 1978-09-28 | Polumschaltbare Dreiphasenwicklung |
US06/076,689 US4284919A (en) | 1978-09-28 | 1979-09-19 | Pole changeable three phase winding |
JP12523379A JPS5549960A (en) | 1978-09-28 | 1979-09-28 | Pole number variable 33phase winding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2842286A DE2842286C3 (de) | 1978-09-28 | 1978-09-28 | Polumschaltbare Dreiphasenwicklung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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