DE2842286B2 - Polumschaltbare Dreiphasenwicklung - Google Patents

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-

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

Tabelle I

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,

Tabelle II

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 B_t/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

Spulen zusammengesetzt ist.
/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·

TCI I MIgCI ICI TT MlUUIIgS£OIII OUSgCtUIIIt llftU OtS 14UUIIgC

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 2p_t = 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

Tabellen

~ 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

0.516
0,417
0.622

0.727
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 %

Hierzu g Blatt Zeichnungen 0,840
0,828
0,821

0,797
0,791

0,781
0,780
0,615
0,612

1,052
0,877
0,810

0,888
0,764

1,312
1,011
1,187
1,242

B₁IB₁

0,860
0,873
0,880

0,906
0,913

0,925
0,926
0,9485
0,9489

030129/409

Claims (1)

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