DE2849761A1

DE2849761A1 - Polumschaltbare dreistraengige zweischichtwicklung eines elektromotors mit zwei drehzahlstufen

Info

Publication number: DE2849761A1
Application number: DE19782849761
Authority: DE
Inventors: Geb Naumenko Ljudmila Belikova; Michail Michajlovitsc Jakovlev; Michail Konstantinovi Zacharov
Original assignee: NOVOKACHOVSKIJ ELMASH-STR Z NO; OD POLITEKHN I ODESSA
Current assignee: NOVOKACHOVSKIJ ELMASH-STR Z NO; OD POLITEKHN I ODESSA
Priority date: 1978-11-16
Filing date: 1978-11-16
Publication date: 1980-05-22
Also published as: DE2849761C3; DE2849761B2

Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf Wickelschemata von Drehstrom-Elektromotoren und betrifft insbesondere polumschaltbare dreisträngige Zweischichtwicklungen von Elektromotoren mit zwei Drehzahlstufen.
Die Erfindung kann bei den in Antrieben von Werkzeugmaschinen, z.B. zur spanabhebenden Verformung, anwendbaren Drehstrom-Elektromotoren mit zwei Drehzahlstufen Verwendung finden. Weiterhin kann die Erfindung in Antrieben von Hebezeugen verwendet werden.
Es 1.-.eine polumschaltbare dreisträngige Zweischichtwicklung eines Elektromotors mit zwei Drehzahlstufen (s.
Proc. IEE, v. 112, Nr. 10, 1965, p. 1899-1913, G.H. Rawcliff, W. Fong: "Two-Speed induction motors using fractional slot windings") bekannt, die für 72 Nuten des Elektromotorständers bei einem Polzahlverhältnis von 2p1 : 2p2 = 8 6 6 (1) ausgelegt ist. Darin bedeuten P1 und P2 die Polpaarzahlen der Wicklung für die niedrigste bzw. höchste Drehzahl.
Diese polumschaltbare dreisträngige Zweischichtenwicklung mit sechs Anschlüssen wird in Dreieck-/Dopelstern-(A/YY) bzw. in in Stern-/Doppelsternschaltung ( Y/YY) geschaltet und weist Spulen auf, die ungleichmäßig auf 24 Spulengruppen verteilt sind, die in Halbstränge geteilte Wicklungsstränge bilden.
Die Wicklungsfaktoren der Wicklung haben bei ihrer Ausführung in 72 Nuten und dem Wicklungsschritt von y = 12 folgende Werte: Kw BS 0,866, Kw A« 0,753, N = 0,8095, 4 3 worin mit Kw der Wicklungsfaktor bei der Schaltung der Wicklung für die Polzahl von 2p1 = 8; der Wicklungsfaktor bei der Schaltung der Wicklung für die Polzahl von 2p2 = 6; K der mittlere Wicklungsfaktor bezeichnet sind.
Dabei ist Die Wicklung ist bei Schaltung für die höchste Drehzahl des Motors unsymmetrisch, was zur Verschlechterung der Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie des Motors führt. Es werden ferner auch die technisch-ökonomischen Kennziffern des Motors verschlechtert, in dem diese Wicklung verwendet wird, es werden der Wirkungsgrad und der Leistungsfaktor (cos T ) vermindert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine zweckmäßige Verteilung der Spulen auf die Spulengruppen eine fertigungsgerechte symmetrische polumschaltbare dre isträngige Zweischichtwicklung des Elektromotors mit zwei Drehzahlstufen zu schaffen, bei der höhere Wicklungsfaktoren auf den beiden Drehzahlstufen und eine höhere Betriebssicherheit erreicht werden und die die Schaffung von eine höhere Leistung pro Masseneinheit und verbesserte Betriebscharakteristiken aufweisenden Elektromotoren mit zwei Drehzahlstufen ermöglicht.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der polumschaltbaren dreisträngigen Zweischichtwicklung mit sechs Anschlüssen und zweiundsiebzig Spulen, die beim Polzahlverhältnis von 2p1 : 2p2 = 8:6 auf in Halbstränge geteilte Wicklungs stränge bildende Spulengruppen ungleichmäßig verteilt sind, gemäß der Erfindung die Spulen auf zweiundzwanzig Spulengruppen mit einer gemäß der Zahlenreihe:6, 2, 1, 1, 5, 6, 5, 1, 1, 2, 6, 6, 2, 1, 1, 5, 6, 5, 1, 1, 2, 6 beginnend von der ersten Spulengruppe bestimmten Anzahl der Spulen in jeder der Spulengruppen verteilt sind, wobei die zwanzigste, die erste und die fünfte Spulengruppe in den ersten Halbstrang des ersten W.icklungsstrangs, die neunte, die zwölfte und die sechzehnte Spulengruppe in den zweiten Halbstrang des ersten Wicklungsstrangs, die dreizehnte, die fünf zehnte, die siebzehnte, die neunzehnte und die einundzwanzigste Spulengruppe in den ersten Halbstrang des zweiten Wicklungsstrangs geschaltet sind, dessen zweiter Halbstrang von der zweiten, der vierten, der sechsten, der achten und der zehntcr Xengruppe gebildet ist, der erste Halbstrang des dritten Wicklungsstrangs von der siebenten, der elften und der vierzehnten Spulengruppe und der zweite Halbstrang des dritten Wicklungsstrangs von der achtzehnten, der zweiundzwanzigsten und der dritten Spulengruppe gebildet ist, wobei die dritte, die fünfte, die sechste, die siebente, die neunte, die verzehn-te, die sechzehnte, die siebzehnte, die achtzehnte und die zwanzigste Spulengruppe bezüglich der übrigen Spulengruppen gegensinnig geschaltet sind.
Durch diese Ausführung ist die erfindungsgemäße polumschaltbare dreisträngige Zweischichtenwicklung des Elektromotors mit zwei Drehzahlstufen symmetrisch und fertigungsgerecht, und weist höhere Wicklungsfaktoren auf beiden Drehzahlstufen und folglich einen höheren mittleren Wicklungsfaktor auf, was eine Erhöhung der Leistung pro Masseneinheit des Elektromotors mit zwei Drehzahlstufen gewährleistet.
Die Erfindung wird anha-nd der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Abwicklung einer erfindungsgemäßen, polumschaltbaren, in 72 Nuten des Ständers ausgefibr ten dreisträngigen Zweischichtwicklung eines Elektromotors mit zwei Drehzahlstufen und Fig. 2 ein Schaltbild der Spulengruppen der erfindungsgemäßen polwnschal-tbaren dreistrangigen Zweischichtwicklung eines Elektromotors mit zwei Drehzahlstufen.
In Fig. 1 ist die Abwicklung der polumschaltbaren dreistrangigen Zweischichtwicklung mit sechs Anschlüssen dargestellt, wobei mit A6, B6, C6 die Anschlüsse des ersten, des zweiten und des dritten Wicklungsstrangs für die höchste Drehzahl und mit.
A8, B8, C8 die-Anschlüsse des ersten, des zweiten und des dritten Wicklungsstrangs für die niedrigste Drehzahl bezeichnet sind.
Die Wicklung liegt in 72 Nuten des Elektromotorständers und weist entsprechend 72 Spulen 1, 2, 3, ... 72 beim Polzahlverhältnis von 2p1 : 2p2 = 8 : 6 auf.
Bei Zuleitung einer Spannung an die Klemmen A8, B8 und C8 wird die Wicklung in Dreieck (n) geschaltet und mit der Polzahl von 2p1 = 8 (niedrigste Drehzahl des Motors) betrieben. Für den Betrieb mit der Polzahl von 2p2 = 6 (höchste Drehzahl des Motors) wird die Spannung den Klemmen A6, B6, C6 zugeführt und die Klemmen A8, B8, C8 werden kurzgeschlossen. In diesem Fall ist die Wicklung in Doppelsternschaltung (YY) geschaltet.
Die Spulen 1, 2, 3, ... 72 sind auf zweiundzwanzig Spulengruppen 101, 102, 103, ... 122 (Fig. 2) mit der gemäß der Zahlenreihe: 6, 2, 1, 1, 5, 6, 5, 1, 1, 2, 6, 6, 2, 1, 1, 5, 6, 5, 1, 1, 2, 6 beginnend von der ersten Spulengruppa bestimmten Anzahl der Spulen 1, 2, 3, ... 72 in jeder der Spulengruppen 101, 102, 103, ... 122 verteilt. Die zwanzigste, die erste und die fünfte Spulengruppe 120, 101 bzw.
105 sind dabei in den ersten Halbstrang des ersten Wicklungsstrangs und die neunte, die zwölfte und die sechzehnte Spulengruppe 109, 112 bzw. 116 in den zweiten Halbstrang des ersten Wicklungsstrangs geschaltet. Die dreizehnte, die fünfzehnte, die siebzehnte, die neunzehnte und die einundzwanzigste Spulengruppe 113, 115, 117, 119 bzw. 121 sind in den ersten Halbstrang des zweiten Wicklungsstrangs geschaltet, dessen zweiter Halbstrang von der zweiten, der vierten, der sechsten, der achten und der zehnten Spulengruppen 102, 104, 106, 108 bzw. 110 gebildet ist. Der erste Halbstrang des dritten Wicklungsstrangs ist von der siebenten, der elften und der vierzehnten Spulengruppe 107, 111 bzw. 114 und der zweite Halbstrang des dritten Wicklungsst-a¢-q- von der achtzehnten, der zweiundzwanzigsten und der dritten Spulengruppe 118, 122 bzw. 103 gebildet. Die dritte, die fünfte, die sechste, die siebente, die neunte, die vierzehnte, die sechzehnte, die siebzehnte, die achtzehnte und die zwanzigste Spulengruppe 103, 105, 106, 107, 109, 114, 116, 117, 118 bzw. 120 sind dabei bezüglich der übrigen Spulengruppen gegensinnig geschaltet. In Fig. 2 sind die Anfangsstellen der Spulengruppen durch Punkte gekennzeichnet.
Bei der Ausführung deripolumschaltbaren dreisträngigen Zweischichtenwicklung des Elektromotors mit zwei Drehzahlstufen in 72 Nuten (Fig. 1, Fig. 2) haben die Wicklungsfaktoren beim Wicklungsschritt von y = 9 folgende Werte: N = 0,831, Kw = 0,806, Ko =0,8185.
3 0 Die erfindungsgemäße Wicklung ist durch hohe Wicklungsfaktoren in beiden Drehzahlstufen gekennzeichnet, gewährleistet eine bessere Ausnutzung des Motorgestells und ermöglicht die Schaffung von Elektromotoren mit guten Betriebscharakteristiken und die Erhöhung der Leistung pro X»Esseneinheit des Elektromotors mit zwei Drehzahlstufen.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Wicklung in den Elektromotoren mit zwei Drehzahlstufen vereinfacht wesentlich die Herstellungstechnologie solcher Motoren und setzt ihren Preis herab.
Leerseite

Claims

POLUMSCHALTBARE DREISTRÄNGIGE ZWEISCHICHTWICK-LUNG EINES ELEKTROMOTORS MIT DEI DREHZAHLSTUFEN Patentanspruch Polumsohaltbare dreisträngige Zweischichtwicklung mit sechs Anschlüssen und zweiundsiebzig Spulen, die bei einem Polzahlverhältnis von 2p1 : 2p2 = 8 : 6 ungleichmäßig auf in Halbstränge geteilte Wicklungsstränge bildende Spulengruppen verteilt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Spulen (1, 2, 3, ... 72) auf zweiundzwanzig Spulengruppen (101, 102, 103, ... 122) mit einer gemäß der Zahlenreihe: 6, 2, 1, 1 , 5, 6, 5, 1, 1, 2, 6, 6, 2, 1, 1, .5, 6, 5, 1,1, 2, 6 beginnend von der ers-ten Spulengruppe bestimmten Anzahl der Spulen in jeder der Spulengruppen (101, 102, 103, ... 122) verteilt sind, wobei die zwanzigste, die erste und die fünfte Spulengruppe (120, 101, 105) in den ersten Halbstrang des ersten Wicklungsstrangs, die neunte, die zwölfte und die sechzehnte Spulengruppe (109, 112 bzw. 116) in den zweiten Halbstrang des ersten Wicklungsstrangs, die dreizehnte, die fünfzehnte, die siebzehnte, die neunzehnte und die einundzwanzigste Spulengruppe (113, 115, 117, 119, 121) in den ersten Halbstrang des zweiten Wicklungsstrangs geschaltet sind, dessen zweiter Halbstrang von der zweiten, der vierten, der sechsten, der achten und der zehnten Spulengruppe (102, 104, 106, 108, 110) gebildet ist, der erste Halbstrang des dritten Wicklungsstrangs von der siebenten, der elften und der vierzehnten Spulengruppe (107, 111, 114) und der zweite Halbstrang des dritten Wicklungsstrangs von der altzehnten, der zweiundzwanzigsten und der dritten Spulengruppe (118, 122, 103) gebildet ist, und daß die dritte, die fünfte, die sechste, die siebente, die neunte, die vierzehnte, die sechzehnte, die siebzehnte, die achtzehnte und die zwanzigste Spulengruppe (103, 105, 106, 107, 109, 114, 116, 117, 118, 120) bezüglich der übrigen Spulengruppen gegensinnig geschaltet sind, wobei mit Ps, p2 die Polpaarzahlen für die niedrigste und höchste Drehzahl bezeichnet sind.