DE2842286C3 - Polumschaltbare Dreiphasenwicklung - Google Patents
Polumschaltbare DreiphasenwicklungInfo
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- DE2842286C3 DE2842286C3 DE2842286A DE2842286A DE2842286C3 DE 2842286 C3 DE2842286 C3 DE 2842286C3 DE 2842286 A DE2842286 A DE 2842286A DE 2842286 A DE2842286 A DE 2842286A DE 2842286 C3 DE2842286 C3 DE 2842286C3
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- 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 f ein ganzzahliger Teiler von 2pi ist
und G durch die Zahl Drei teilbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die O-Grundwickkjngszweige
use die W-Nullwicklungszweige der einzelnen
Wickiungsstränge 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 CI(C + N) kleinere Zahl von Spulen Zusatznullwicklungszweige Z zwischen den Anschlußklemmen
für die Zweitpolpaarzahl (pi) und den wirksamen G-Grundwicklungszweigen bilden.
2. Dreiphasenwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatznullwicklungszweige
Z ausschließlich aus den in den G-Grundwicklungszweigen
unwirksamen Spulen gebildet sind.
3. Dreiphasenwicklung nac.i Anspruch 1. dadurch
gekennzeichnet, daß dit Zusatznullwicklungszweige Z sowohl aus den in den G-Gt. nd- als auch aus den
in den /V-Null Wicklungszweigen 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 N- Nullwicklungszweigen unwirksamen Spulen entspricht.
5. Dreiphasenwicklung nach Anspruch I mit in Dreifachstern/Dreifachstern verbundenen
G-Grundwicklungszweigen für beide Polpaarzahlen und hierzu parallelgeschalteten AANullwicklungszweigen,
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 polumschaltbare Dreipha-
»enwicklung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
!.
Eine solche Wicklung ist aus der DE-OS 26 29 642 bekannt, bei der zu den in beliebiger Weise geschalteten
G-Grundwicklungszweigen für die Erstpolpaarzahl p\ yV-Nullwicklungszweige in einem gemäß
G + N= 2p\/t mit G als einer durch drei teilbaren Zahl frei wählbarem Verhältnis G : Nparallel geschaltet sind.
Die G-Grundwicklungszweige können dabei in Dreifachstern/Dreifachstern; Dreieck/Dreifachdreieck
oder Stern/Dreifachdreieck ausgeführt sein. Im Fall der Dreifachstern/Dreifachstern-Schaltung der G-Grundwicklungszweige
benötigt man nur sechs Klemmanschlüsse 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 wettere Ausführungsvariante voi gesehen, jedoch ist im bekannten Fall nur die
Anwendung jeweils einer einzigen Nullzweigwicklung
ίο 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-
r» Flußdichten S an, wobei das Verhältnis beider Flußdichten möglichst nicht kleiner als 035 sein soll. Bei
einer Wicklung mit in Dreifachstern/Dreifachstern geschalteten Grundwicklungszweigen und parallelen
Nullwicklungszweigen sind die Strangwindungszahlen für beide Polpaarzahlstufen gleich, so daß für P1
> p, wegen der begrenzten Größe des höherpoligen
Wicklungsfaktors ξι für die niedrigere Erstpolzahl eine
die Wicklungs- und Feld-Symmetrie erhaltende, strangverschachtelte
Wicklungsanordnung vorzusehen ist, die 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
ro 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-
κ lichkeiten für Nullwicklungszweige ausschließlich für
die nicht durch drei teilbare Polpaarzahl bekannt. Dabei sind die Nullwicklungszweige normalerweise entweder
den Grundwicklungs/weigen parallel geschaltet oder zu diesen in Reihe geschaltet. Es ist abr auch eine Reihen-
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 Reihe geschalte "ri Nullwicklungszweige gleich der
Summe aus dem dreifachen Leiterquerschnitt der Grundwicklungszweige und dem Leiterquerschnitt der
parallelgeschalteten Nullwicklungszweige bemessen werden muß.
■η Es ist ferner in dieser Druckschrift die Möglichkeit
angedeutet, an Stelle der nur bei der nicht durch drei
teilbaren Polpaarzahl stromführenden Nullwicklungszweige für die durch drei teilbare andere Polpaarzahl
eine gesonderte Zusatzwicklung vorzusehen. Dies hat
y, jedoch den Nachteil, daß die magnetische Symmetrie
bei dieser Polpaarzahl gestört wird und dadurch sowohl geradzahlige Harmonische als auch eine ausgeprägte
2polige Unterwelle auftreten, so daß unerwünschte Parasitäreffekte angeregt werden, die die Brauchbarkeit
en der Maschine erheblich beeinträchtigen können.
Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, unter Erhaltung der günstigen Betriebseigenschaften, d. h.
ohne Beeinträchtigung der magnetischen Symmetrie, einer Wicklung nach dem Oberbegriff des Patentan-
hi Spruches 1 die Kupferverluste zu verringern und damit
Wirkungsgrad und Erwärmung einer damit ausgestatteten Maschine zu verbessern.
Die Lösung der gestellten AuF3abe gelingt durch die
Die Lösung der gestellten AuF3abe gelingt durch die
kennzeichnenden Maßnahmen des Patentanspruches t.
Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, daß zur Beibehaltung der effektiven Strangwindungszahlen
bei der Erstpolzahl p\ eine Vergrößerung des Wicklungsfaktors
|i 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 unvei ändert bleibt
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüdien.
In der Zeichnung sind einige Ausfühmngsbeispiele der Erfindung jeweils mti. in Dreifachstern/Dreifachstern
geschalteten G-Grundwicklungszweigen, dazu parallelen Nullwicklungszweigen N für pi und in Reihe
angeschlossenen Zusatznullwicklungszweigen Z für p>
dargestellt und nachfolgend näher erläutert Es zeigt
Tabeiie i
zwei symmetrische und eine unsymmetrische Spulenseitengruppierung in jeweils einer Schicht je
Pol und Strang bei 72 Nuten für eine Erstpolzahl 2p\ = 4 und q = 6 Nuten je Pol und Strang sowie
die zugehörigen Werte der Wicklungsfaktoren und Oberwellenstreufaktoren für beide Polzahlen sowie
die Flußdichterelationen 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 2p2 = 6, wobei die für die Erstpolzahl 2pi = 4
unwirksamen Spulenseiten mit O gekennzeichnet sind;
F i g. I zwei Schaltversionen einer Wicklung für 2/7i : 2pi =4:6 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 unter-
»chiedliche Spulenseitengruppierungen nach Tabelle II.
von denen jeweils nur ein Drittel dargestellt ist,
Fig. 5 für die Wicklung nach Fig. 1 das Strahlenbüschel
der Nutspannungspfeile des Stranges U\ für die Erstpolzahlstufe 2p, = 4.
Fig. 6 die für die Zv-itpolzahlstufe 2/T2 = 6 auf die
gesamte Peripherie gleichmäßig aufgefächerten Nut- »pannungrpfeile des Stranges U\, dessen Spulen dann zu
gleichen Teilen allen drei Strängen Ui. V2. W2
zugehören.
F i g. 7 bis 9 verschiedene Görgespolygone für Zweitpolzahistufe 2p? = 6 bei den beiden Varianten
nach F i g. 1 bei unterschiedlichen Spulenschritten (Fig. 9 in Klammer gesetzte Variante zu Fig. 1),
Fig. IO das Schaltbild einer 12/10poligen Wicklung
für 135 Nuten mit G : N = 3 : 2,
Fig. II und 12die Görgespölygöne für die Wicklung
nach F i g. 10 und Spulenschri tt 1 — 14,
Fig. 13 das Schaltbild einer 12/IOpoligen Wicklung
für 90 Nuten und G: N = 3 :2,
Fig. 14 bis 17 die Görgespolygone für die Wicklung
nach F i g. 11 und Spulenschritt 1 - 9 sowie 1-10.
In Tabelle 1 sind aus einer möglichen Vielzahl von bekannten Spulengruppierungen in jeweils einer
Schicht je Pol und Strang für eine Wicklung für 72 Nuten und der Erstpolzahl 2p\ = 4 sowie der Zweitpolzahl
2pi = 6 die drei Varianten a, b und c n.it den
größten Wicklungsfaktoren herausgegriffen. Sie sind alle mit einem Spulenschri« 1-13 ausgeführt, der der
Polteilung η 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
= "3" Σ
und die Flußdichterelationen B\/Bj angegeben. Diese
bekannten Wicklungen mit nur bei der Erstpolpaarzahl wirksamen, parallel zur Grundwicklung C geschalteten
Nullwicklungszweigen N können gemäß Tabelle Il entsprechend den erfindungsgemäßen Varianten a<
bis aj, by. bi und c>
bis c* abgeändert werden. Die bei p,
jeweils unwirksamen Spulenseiten sind als Kreise, die wirksamen Spulenseiten als schwarze Punkte dargestellt
2j 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 Driitei
jo dargestellt. Die vollausgezogenen Kurven beziehen sich
auf einen Spulenschritt 1-13. der für 2pi = 6
Durchmesserschritt, für 2p\ = 4 eine 2/3-Sehnung bedeutet.
Die strichpunktierten Kurven gelten für einen Spulenschri» 1-12 (verkürzter Schritt), die gestrichelten
Kurven für einen Spulenschritt 1 - 14 (verlängerter Schritt). Die mir Punkt im Kreis gekennzeichneten
Randpunkte geben die Position der von den weggelassenen Spulen herrührenden durchflutungsfreien Nuten
an, deren Lage für die einzelnen Varianten a-i bis α
verschieden ist. Aus den sechs achssymmetrischen Gorges-Polygonen ist ersichtlich, daß die verschiedenen
Wicklungsvarianten schon bei Schrittweite 1 - 13 relativ
oberwellenarme Feiderregerkurven aufweisen, die
4> jeweils nur ungeradzahlige Ordnungszahlen ν = hg ± 1
enthalten (g = ganze Zahl).
Eine weitere Verringerung dieser Oberwellen läßt sich bei den Varianten a\. b\ mit einer Schrittweite
1 - 14, bei der Variante ο mit einer Schrittweite 1-12
erreichen.
Für die 4polige Erstpolzahlstufe 2pi ergeben sich
hierbei entsprechend den Spulensehnungen erhöhie
oder verringerte Wicklungsfaktoren. In der öpoligen
Zwenpolzahlstufe 2pi wird eine für verkürzte und
verlängerte Schrittweiten gleiche Änderung des Wicklungsfaktors bei Schrittweite 1-13 erhalten \Über- und
Untersehnung).
Somit vergrößern sich die Flußdichterelationen S|/ß2
bei Schrittweittp 1-12 und verkleinern sich bei
bo Schrittweite 1 - 14 gegenüber den in den Tabellen I, Il
angegebenen Werten um etwa 5%. Beim vom Durchmesserschritt für pi abweichenden Schrittweiten
treten geradzahlige Harmonische in der Zweitpolzahistufe 2pi = 6 auf.
f>5 Eine in Fig.! Hergestellte 4/6polig umschaltbare
Wicklung für 72 Nuten mit neun Grundwicklungszweigen G und drei Nullwicklungszweigen N in gemeinsamer
Sternschaltung weist üblicherweise je Wicklungs-
zweig sechs Spulen, d. li. insgesamt zweiundsiebzig
Spulen auf.
In Fig. 5 ist für den Strang U\ der Nutenstern mit
eingetragenen Oberschichtspulenseiten für die Erstpolzahl 2p\ = 4 dargestellt. Die Spulenseitenverteilung
entspricht der Variante O2 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 aufgefächert. Der besseren Übersicht wegen sind dabei alle
Nutspannungspfeile vom Zentrum weg gerichtet eingetragen. Die jeweilige Durchflutungsrichtung ist bei den
zugehörigen Spulennummern durch positive ( + ) oder negative ( -) Vorzeichen unterschieden.
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 C gehörenden
und zu den Achsen U2. V2. W2 symmetrischen sechs
Spulen sind in F i g. 6 durch Klammern zusammengefaßt. Die jeweils dazwischenliegenden beiden gestrichelten
Nutspannungspfeile gehören zum Nullwicklungszweig N. Die in der Grundwicklung C und den
Nullwicklungszweigen /V weggelassenen Spulen sind in F i g. 6 als Leerpfeile gekennzeichnet. Sie sind mit ihrer
Numerierung auch im Wicklungsschaltbild nach Fig. 1 eingetragen (wobei sie als »entfallende Spulen durchgestrichen
sind). Sie werden mit auf ein Drittel verminderter Windungszahl Hv und dementsprechend
vergrößertem Querschnitt ausgeführt und zur Bildung der zwischen den galvanisch getrennten Sternpunkten
der Grundwicklungszweige und den Anschlußklemmen Lh. V2. W2 eingefügten öpoligen 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 Grundwicklungs-
In der ersten Version werden in den Grundwicklungszweigen
die durchstrichenen Spulen weggelassen. Statt dessen werden beim Strang U2 die Spulen 5 (U\), 29 (Vi)
und 53 (W1), beim Strang V2 die Spulen -23 (Ux). -47
(V1). -71 (Wx), beim Strang W2 die Spulen 41 (U,), 65
(V,) und 17 (W\) jeweils zwischen die Sternpunkte, der
einzelnen Stränge für 2pi=4 der Grundwicklung und die Klemmen für die Zweitpolzahlstufe Lh, V2, W2
geschaltet. Durch die Reduzierung der Spulenzahl bei den Grundwicklungszweigen und den Nullwicklungszweigen
auf je fünf Spulen heben sich die bei der Zweitpolzahlstufe 2pi=6 in den Nullwicklungszweigen
induzierten Spannungen nicht mehr vollständig auf. Es ergibt sich dabei ein Potentialunterschied in Höhe einer
Spulenspannung zwischen dem Sternpunkt der NuII-wicklungszweige
N und deren Anfängen Uu 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 Nuflwicklungszweigen N weggelassenen drei Spulen — 59, — 11 und - 35 finden keine Einfügung
an anderer Stelle, wie dies für die bei den Grundwicklungszweigen
weggelassenen Spulen der Fall ist, die, wie
bereits dargelegt in abgewandelter Bemessung die Zusatznullwicklungszweige Z bilden, deren Spulenspannungen
sich bei der Erstpolzahl 2pi =4 aufheben, so daß dann die Klemmen U2, V2, VV2 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 F i g. I 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 Durchfiutungsrichtung umkehrt.
Es entfallen dann die Spulen 23, 47 und 41 aus den Grundwicklungszweigen C.
Ausgehend von Fig. 1 kann man bei der Zusatznullwicklung
Z auch die Zweige von Lh in Wi miteinander
vertauschen oder nur die dort weggelassenen Spulen in V2 einfügen. Bei allen dreien der vorgenannten
Abänderungen beträgt der Wicklungsfaktor |2 = 0,903
bei einem Spulenschritt 1-13, wobei sich auch stets das günstige Görgespolygon gemäß Fig. 7 mit einem
Oberwellengehalt von σο = 0,830% ergibt.
Bei vom Durchmesserschritt 1 — 13 abweichenden Spulefischrittweiten 1-12 bzw. 1 - 14 sind die Gorgespolygore
für die in F i g. 1 gezeigten Schaltungsvarianten entsprechend den F i g. 8 und 9 nurmehr einachsig
symmetrisch, was auf das Vorhandensein geradzahliger Harmonischer hinweist.
Die Spulenseiten der verbleibenden, bei der Erstpolzahl
2p, wirksamen Wicklungszweige G und N müssen,
abweichend von der bekannten strangverschachtelten 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 |io>i 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 (Görges-
Die Maßnahme nach der Erfindung eignet sich
■>■> besonders für polumschaltbar Wicklungen mit in
Dreifachstern/Dreifachstern geschalteten Grundwicklungszweigen G, bei denen die Erstpolpaarzahl p,
größer als die Zweitpolpaarzahl pi ist wobei man wegen
der angestrebten ausgeglichenen magnetischen Bean-
>" spruchung der Maschine herabgesetzte effektive
Strangwindungszahlen für die Erstpolzahlstufe benötigt.
Zwei Ausführungsbeispiele für eine 12/lOpolig
umschaltbare Zweischichtwicklung für verschiedene Nutzzahlen 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\IBi>\ 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 führen. Da außerdem in der besagten schwach ausgenutzten Stufe die Feldoberwelligkeit
merklich höher sein darf als in der Erstpolzahlstufe 2pi = 10. können Bruchlochwicklungen mit q=3,75 bzw.
25 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 Fünffachstern
geschaltete, 1 Opolige Dreizonenwicklung, bei der
jeder Wicklungszug normalerweise aus
135 bzw 90
135 bzw 90
5-3
Spulen zusammengesetzt ist.
ι τι Falle der Schaltung nach Fig. 10 mit 135 Nuten
ι τι Falle der Schaltung nach Fig. 10 mit 135 Nuten
sind von diesen -yr = 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 Fig. 10 stellen die mittleren neun Wicklungszweige
die in Dreifachstern/Dreifachstern geschaltete Grundwicklung G dar; rechts und links davon sind
jeweils drei parallele Nullzweige ty und Ni vorhanden.
Die für 2pi = 10 bei der Grundwicklung nicht verwendeten
jeweils 2x3 = 6 Spulen werden mit auf ein Drittel
verringerter Windungszahl ausgeführt und als 12polige Zusatznullwicklung Z zwischen den drei Mittelpunkten
der Grundwicklung G und den Anschlußklemmen Ui, Vi, Wi eingefügt. Die von den Nullzweigen N\ und Ni
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 2pi = 10 ist der aus 105 Spulen (7/9 von 135)
bestehende, in Fünffachstern geschaltete Hauptteil der Wicklung (Grundwicklung G und Nullwicklungszweige
/.„ N2) aktiv. In der zweiten Polstufe sind 105 · 5 == 63
Spulen der Grundwicklung G zuzüglich 3x6 = 18 der
Zusatznullwicklungszweige, also insgesamt 81 Spulen stromführend.
Bei der Schaltung nach Fig. 10 ergibt sich aas in F i g. 11 gezeigte Görgespolygon für die lOpolige Stufe
bei <7=4,5 Nuten pro Pol und Strang und das in F i g. 13
gezeigte Görgespolygon für die 12polige Stufe bei «7=3,75 Nuten pro Pol und Strang mit relativ großer
Oberwelligkeit(oo = 9,49%).
Bei der Schaltung nach Fig. 13 sind bei 2pi = 10 nur
5/6 von 90 = 75 Spulen wirksam, wobei jeder Wicklungszweig des in Fünffachstern geschalteten Hauptteils der
Wicklung aus fünf Spulen besteht. Die Zusatznullwicklungszweige Zsind aus 3 ■ 3 = 9 Spulen mit ein Drittel
Windungszahl gebildet, wodurch im 12poligen Betrieb
ίο 3/5-75 + 9 = 45 + 9 = 54 Spulen Strom führen. Sechs
Spulen (18, 24, 48, 54, 78, 84) entfallen in den Nullwicklungszweigen N\ und Ni, so daß insgesamt nur
84 Spulen vorhanden sind (7% Kupferersparnis). Die in beiden Polzahlstufen vorhandene Feldform geht aus den
π in den Fig. 14 bis 17 gezeigten Görgespolygonen
hervor (jeweils für eine Spulenschrittweite von 1-10 bzw. 1 -9). Die jeweiligen Wicklungsfaktoren ξι und £2.
der Oberwellenstreufaktor a0 und die Luftspaltflußdichteverhältnisse
B\o/B\2 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 Beansprui
chung 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 Spulenschritt 1-13
0,828 | 0,516 | 0,727 |
O,8P3 | 0,417 | 0,751 |
0,778 | 0,622 | 0,774 |
Spulenseitengruppierungen aus α), b) und c) durch Herausnahme von Spulen fur Zusatznullwicklungszweige
(unwirksame Spulenseiten: O)
Spulenschritt 1-13
δ ' "öl
B1ZB2
. ·••••O .
••••O·
•••O··
• • ••O ·
οβ
Hierzu 8 Blatt Zeichnungen
0,840 | 1,052 | 0,860 |
0,828 | 0,877 | 0,873 |
0,821 | 0,810 | 0,880 |
0,797 | 0,888 | 0,906 |
0,791 | 0,764 | 0,913 |
0,781 | 1,312 | 0,925 |
0,780 | - 1,011 | 0,926 |
0,615 | 1,187 | 0,9485 |
0,612 | 1,242 | 0,9489 |
130212/276 |
Claims (1)
- Patentansprüche:t. Polumschaltbare Dreiphasenwicklung für ein gebrochenes Polpaarzahlverhältnis von Erst- (pi) und Zweitpolpaarzahlen (pi) gemäß pxipi = (3m ± 1): 3n (m, η 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-Nullwicklungszweigen, wobei die Aufteilung in G-Grundwicklungs- und AZ-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 |
---|---|
DE2842286A1 DE2842286A1 (de) | 1980-04-03 |
DE2842286B2 DE2842286B2 (de) | 1980-07-17 |
DE2842286C3 true DE2842286C3 (de) | 1981-03-19 |
Family
ID=6050737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2842286A Expired DE2842286C3 (de) | 1978-09-28 | 1978-09-28 | Polumschaltbare Dreiphasenwicklung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
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