DE468456C - In the ratio 6: 8 pole-changing winding with normal three-phase circuit for the number of poles 8n, which is switched to a 3-phase two-phase system connected to the T circuit for the number of poles 6n - Google Patents

Description

Im Verhältnis 6:8 polumschaltbare Wicklung mit normaler Dreiphasenschaltung für die Polzahl 8n, die für die Polzahl 6n auf ein nach der T-Schaltung verbundenes, wiederum 3phasig gespeistes Zweiphasensystem umgeschaltet wird Für die Umschaltung von Wicklungen im Polzahlv erhältnis 6 : 8 kann man eine Anordnung gemäß den Abb. i bis 4 der Zeichnung verwenden. Die Wicklung ist für die Polzahl en als normalte Dreiphasenwicklung, beispielsweise nach dem Schema der Abb. i und :2 der Zeichnung, ausgebildet und für je acht Pole in zwölf einzelne Teile i bis i2 aufgelöst. Die einzelnen Teile stimmen bei der vereinfachten Darstellung der Abb. z unmittelbar mit den einzelnen Spulen überein. Die Wicklung wird von einem normalen Dreiphasennetz gespeist. Für die Polzahlen 6n werden nun die ungeradzahligen Wicklungsteile nach denn Schaltungsschema der Abb. 3 zu der einen Phase I, die geradzahligen Wicklungsteile zu der zweiten Phase II eines Zweiphasensystems vereinigt. Die Wicklungsteile 3, 7 und i i in der Phase I und ebenso ¢, 8 und 12- in der Phase II sind dabei innerhalb der einzelnen Phasen mit umgekehrtem Wicklungssinn eingeschaltet.In a ratio of 6: 8 pole-changing winding with normal three-phase circuit for the number of poles 8n, which is switched for the number of poles 6n to a two-phase system connected to the T circuit, again 3-phase fed use according to fig. i to 4 of the drawing. For the number of poles en, the winding is designed as a normal three-phase winding, for example according to the scheme in Fig. I and: 2 of the drawing, and broken down into twelve individual parts i to i2 for eight poles each. In the simplified representation of Fig. Z, the individual parts correspond directly to the individual coils. The winding is fed by a normal three-phase network. For the number of poles 6n, the odd-numbered winding parts are now combined according to the circuit diagram in Fig. 3 to form one phase I, and the even-numbered winding parts are combined to form the second phase II of a two-phase system. The winding parts 3, 7 and ii in phase I and also ¢, 8 and 1 2- in phase II are switched on within the individual phases with the winding direction reversed.

Man kann nun die beiden Phasen I und II über einen nach der Scottschen Schaltung durchgebildeten Transformator an das Dreiphasennetz anschließen und die 6n-polige Wicklung so zweiphasig speisen. Die Anordnung eines besonderen Transformators verteuert aber selbstverständlich eine derartige polumschaltbare Wicklung außerordentlich. Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man bereits vorgeschlagen, die beiden Phasen I und II in der .'(-Schaltung gemäß Abb. q. der Zeichnung miteinander zu verbinden und sie dann unmittelbar an das Dreiphasennetz anzuschließen. Zwischen dem Netz und den beiden Enden der waagerechten Phase II der T-Schaltung sind dann zwei Widerstände ,KIi, w., eingeschaltet, um die Stromaufnahme aus den einzelnen 'Netzanschlüssen möglichst zu vergleichmäßigen. Eine derartige Anordnung hat nun den Nachteil; daß bei Belastung der Maschine in den Widerständen eine verhältnismäßig große Energie vernichtet wird, wobei die Ausgleichung der einzelnen Phasenströme außerdem nur für einen bestimmten Belastungszustand zutrifft, da die von den Widerständen abgedrosselte Spannung auch entsprechend dem Belastungsstrom sich ändert.The two phases I and II can now be carried out using a Scottish method Connect the circuit formed transformer to the three-phase network and the Feed the 6n-pole winding in two phases. The arrangement of a special transformer but of course makes such a pole-changing winding extremely expensive. In order to avoid this disadvantage, it has already been proposed that the two phases I and II in the. '(- circuit according to Fig. Q. Of the drawing to be connected to one another and then connect them directly to the three-phase network. Between the network and the two ends of the horizontal phase II of the T-circuit are then two resistors , KIi, w., Switched on to the current consumption from the individual 'mains connections to even out if possible. Such an arrangement now has the disadvantage; that a relatively large amount of energy in the resistors when the machine is loaded is destroyed, the compensation of the individual phase currents also only is true for a certain load condition, since the throttled by the resistors Voltage also changes according to the load current.

Bei der Anordnung gemäß der Erfindung wird nun dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß bei derartigen polumschaltbaren Wicklungen für die Polzahl 6n durch Parallelschaltung oder Serienparallelschaltung von Wicklungsteilen innerhalb der einzelnen Phasen das Verhältnis der wirksamen Windungen der senkrechten Phase zu den Windungen dex horizontalen Phase kleiner als i gemacht wird. Bei der bekannten Anordnung nach Abb.4 ist dieses Verhältnis hingegen gleich i.In the arrangement according to the invention, this disadvantage is now eliminated eliminates the fact that with such pole-changing windings for the number of poles 6n through Parallel connection or series parallel connection of winding parts within the individual phases Ratio of the effective turns of the vertical Phase to the turns dex horizontal phase is made smaller than i. In the In the known arrangement according to Fig. 4, however, this ratio is equal to i.

Abb.5 der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem bei der 6n-poligen Schaltung die Wicklungsteile in der senkrechten Phase I zwei parallele Gruppen (i, 5, g und -3, -7 und -ii) bilden und bei dem von je drei Wicklungsteilen in den Hälften der waagerechten Phase II zwei parallel und der dritte in Reihe mit den zwei parallelen geschaltet sind; z. B. sind im rechten Teil der Phase II die Wicklungsteile -4 und -i:2 parallel zueinander und der Wicklungsteil -8 in Reihe mit diesem Teil geschaltet. Wie ersichtlich, ist hier das Verhältnis der wirksamen Windungen in der senkrechten Phase zu den Windungen der horizontalen Phase gleich 3 : 4, also kleiner als i. Wie die Versuche gezeigt haben, werden bei dieser Anordnung die Nachteile der bereits bekannten Anordnung nach A'bb. 4 vermieden. Insbesondere ist die Stromaufnahme aus den drei Netzanschlüssen eine praktisch gleichmäßige. Bei dem Schaltbild der Abb. 5 kann man selbstverständlich die einzelnen Wicklungsteile innerhalb der Phasen gegeneinander austauschen, indem man beispielsweise die Reihenfolge der Hintereinanderschaltung ändert, ohne daß an der Wirkungsweise des Motors dadurch etwas geändert wird. Es erweist sich aber immerhin als zweckmäßig, die beiden in.Reihe geschalteten Wicklungsteile (2 und -8 in Abb. 5) -in den Hälften der waagerechten Phase II derart auszuwählen, daß diese Wicklungsteile um die 3n-fache Polteilung (Polzahl 6n) voneinander entfernt sind. Im Gegensatz zu der bekannten Schaltung nach Abb. 4, bei der die Wicklung von der normalen Sternschaltung auf die T-Schaltung umgeschaltet wird, wird man im vorliegenden Falle die Wicklung von der Dreieckschaltung gemäß Abb. 6 der Zeichnung aus auf die neue Polzahl umschalten. Die Verwendung der Dreieckschaltung ist besonders zweckmäßig, da die Induktion in der elektrischen Maschine dann bei beiden Polzahlen ungefähr die gleiche ist. Würde man von der Sternschaltung ausgehen, dann wären die Induktionen bei der Zweiphasenschaltung verhältnismäßig hoch.Fig.5 of the drawing shows an embodiment of the invention, at which in the 6n-pole circuit the winding parts in the vertical phase I two Form parallel groups (i, 5, g and -3, -7 and -ii) and each with three parts of the winding in the halves of the horizontal phase II two in parallel and the third in series with the two are connected in parallel; z. B. are in the right part of phase II Winding parts -4 and -i: 2 parallel to each other and winding part -8 in series switched with this part. As can be seen, here is the ratio of the effective Turns in the perpendicular phase equal to the turns in the horizontal phase 3: 4, i.e. smaller than i. As the tests have shown, with this arrangement the disadvantages of the already known arrangement according to A'bb. 4 avoided. In particular the power consumption from the three mains connections is practically uniform. In the circuit diagram of Fig. 5 you can of course see the individual winding parts within the phases exchange each other, for example by changing the order the series connection changes without affecting the operation of the motor something is changed. But it turns out to be useful, the two in a row switched winding parts (2 and -8 in Fig. 5) -in the halves of the horizontal Phase II to be selected in such a way that these winding parts are 3n times the pole pitch (Number of poles 6n) are separated from each other. In contrast to the known circuit according to Fig. 4, in which the winding from the normal star connection to the T connection is switched, the winding of the delta connection is used in the present case Switch to the new number of poles as shown in Fig. 6 of the drawing. Using the Delta connection is particularly useful because induction in electrical Machine is then approximately the same for both numbers of poles. Would you think of the star connection go out, then the inductions in the two-phase circuit would be proportionate high.

Selbstverständlich sind auch noch andere Schaltungen der Wicklungsteile in der T-Schaltung möglich, bei denen ebenfalls die Bedingung der Erfindung erfüllt ist, daß das Verhältnis der hintereinandergeschalteten -Windungen der senkrechten Phase zu denen der waagerechten Phase der T-Schaltung kleiner als i ist. Abb. iz zeigt z. B. eine Schaltung der Wicklung nach Abb. i für die Polzahl 6, bei der die sechs Wicklungsteile der senkrechten Phase der T-Schaltung alle parallel .geschaltet sind, während von der waagerechten Phase je drei Wicklungsteile zueinander parallel und diese zwei Gruppen hintereinandergeschaltet sind. Abb. 13 zeigt eine Schaltung der Wicklung nach Abb. i für die Polzahl 6, bei der die Zahl der hintereinandergeschalteten Teile der senkrechten Phase dadurch vermindert ist, daß von den sechs Teilen zwei zu je einem anderen parallel geschaltet sind. Die sechs Teile der waagerechten Phase sind alle hintereinandergeschaltet. Abb. i4 zeigt eine Schaltung, bei .der die Wicklung doppelt soviel Pole als nach Abb. a aufweist, also von einer normalen i6poligen Schaltung auf eine i2polige Schaltung nach der Erfindung umgeschaltet wird. Entsprechend der doppelten Polzahl ist die Wicklung in 24 einzelne Teile zerlegt. Von den zwölf ungeradzahligen Teilen der senkrechten Phase sind nun j e vier zueinander parallel geschaltet und diese drei Gruppen hintereinandergeschaltet. In der waagerechten Phase sind je .drei zueinander parallel und diese vier Gruppen hintereinandergeschaltet.Of course, other circuits of the winding parts in the T circuit are also possible, in which the condition of the invention is also met that the ratio of the series-connected turns of the vertical phase to those of the horizontal phase of the T circuit is less than i. Fig. Iz shows e.g. B. a circuit of the winding according to Fig. I for the number of poles 6, in which the six winding parts of the vertical phase of the T-circuit are all connected in parallel, while three winding parts of the horizontal phase are parallel to each other and these two groups are connected in series. Fig. 13 shows a circuit of the winding according to Fig. I for the number of poles 6, in which the number of series-connected parts of the vertical phase is reduced by the fact that two of the six parts are connected in parallel to one another. The six parts of the horizontal phase are all connected in series. Fig. I4 shows a circuit in which the winding has twice as many poles as in Fig. A, that is, a switch is made from a normal i6-pole circuit to an i2-pole circuit according to the invention. The winding is divided into 24 individual parts corresponding to twice the number of poles. Of the twelve odd-numbered parts of the vertical phase, four are now connected in parallel to each other and these three groups are connected in series. In the horizontal phase, three are parallel to each other and these four groups are connected in series.

Die Zahl der möglichen Schaltungen nach der Erfindung wächst um so mehr, ein je größeres Vielfache die Polzahl des Motors von der niedrigsten Polzah16 darstellt.The number of possible circuits according to the invention increases more, the greater the multiple the number of poles of the motor from the lowest number of poles16 represents.

Bei der neuen Schaltung nach Abb. 5 der Zeichnung sind die beiden Wicklungsteile .2 und -8 in der waagerechten Phase II verhältnismäßig hoch belastet, da sie in Reihe mit den beiden parallel geschalteten Wicklungsteilen 6 und io bzw. -4 und -i2 liegen. Diese hohe Belastung kann man dadurch ausgleichen, daß man diese Wicklungsteile mit einem größeren Querschnitt als die anderen ausführt. Ebenso könnte man einen Ausgleich durch Änderung der Windungszahl dieser Wicklungsteile herbeiführen. Man kann auch je einen Widerstand zu Teil e und -8 parallel schalten und so den Strom durch diese Wicklungsteile abschwächen. Die Induktion in der Maschine wird dadurch noch nicht zu gering, um die gleiche Belastung wie bei der Polzahl 8 zu erhalten. Die Änderung des Drahtquerschnittes und gegebenenfalls der Windungszahl würde ebenfalls nur geringfügige Änderungen im Verhalten des Motors hervorrufen.In the new circuit according to Fig. 5 of the drawing, the two are Winding parts .2 and -8 are relatively heavily loaded in the horizontal phase II, because they are in series with the two parallel-connected winding parts 6 and io or -4 and -i2 lie. This high load can be compensated for by this Executes winding parts with a larger cross-section than the others. Likewise could you can bring about a compensation by changing the number of turns of these winding parts. You can also connect a resistor in parallel to each part e and -8 and so the Attenuate the current through these winding parts. The induction in the machine will therefore not too low to achieve the same load as with 8 poles obtain. The change in the wire cross-section and, if applicable, the number of turns would also cause only minor changes in the behavior of the engine.

Mit der Schaltung der Wicklung gemäß der Erfindung erhält man bei 8- und 6poliger Ausführung eine synchrone Drehzahl von 750 und i ooo. Der Drehzahlbereich läßt sich nun leicht erweitern, indem man die Wicklung auf die an sich bekannte Doppelsternschaltung gemäß Abb. 7 der Zeichnung umschaltet. Die synchrone Drehzahl beträgt dann i 500. Die Umschaltung kann unmittelbar von der 6n-poligen Schaltung aus erfolgen.With the connection of the winding according to the invention one obtains at 8- and 6-pole version a synchronous speed of 750 and i ooo. The speed range can now be easily expanded by adding the winding to the one known per se Switches according to Fig. 7 of the drawing. the synchronous The speed is then i 500. The switchover can be made directly from the 6n-pole Switching off take place.

In der Regel müssen für die Durchführung der zwei bzw. drei Umschaltungen alle 2:1. Enden der zwölf Spulen herausgeführt werden. Dies ergibt mit den drei Stromzuführungen einen Schalter mit 27 Kontakten. Doch kann man durch entsprechende Schaltung der Spulen die Anzahl der herauszuführenden Enden auch verringern. Abb.8 der Zeichnung zeigt, an welchen Wicklungsteilen der Abb. i beide Enden aus der Wicklung herauszuführen sind und an welchen Teilen eine Herausführung genügt. Wie aus der- Zeichnung zu ersehen, kommt man dann anstatt der 24. Enden mit ?7 Enden i' bis 17' aus, so daß eine wesentliche Verringerung der Schaltleitungen eintritt.As a rule, the two or three switchovers must be carried out all 2: 1. Ends of the twelve coils are brought out. This results in the three Power supply a switch with 27 contacts. But you can through appropriate Switching the coils will also reduce the number of ends to be led out. Fig 8 the drawing shows at which winding parts of Fig. i both ends of the winding are to be brought out and which parts are sufficient to be brought out. As from the- As you can see in the drawing, instead of the 24th ends you get? 7 ends i 'to 17' off, so that there is a substantial reduction in the switching lines.

Abb. 9, io und i i zeigen die Durchbildung cles dazugehörigen Umschalters und die Stellung der Schaltkontakte bei den einzelnen Polzahlen. An die Kreise der Abbildungen sind die einzelnen Enden der Wicklungsteile i' bis 17' gemäß der Bezifferung bzw. auch die Phasen des Netzes R, S, T angeschlossen. Abb.9 entspricht der 8n-poligen Schaltung, Abb. io der 6n-poligen und Abb. ii der 4n-poligen Schaltung.Fig. 9, io and ii show the formation of the associated changeover switch and the position of the switching contacts for the individual numbers of poles. The individual ends of the winding parts i 'to 17' according to the numbers or the phases of the network R, S, T are connected to the circles in the figures. Fig. 9 corresponds to the 8n-pin circuit, Fig. Io to the 6n-pin circuit and Fig. Ii to the 4n-pin circuit.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: i. Im Verhältnis 6 : 8 polumschaltbare Wicklung mit normaler Dreiphasenschaltung für die Polzah18n, die für die Polzahl 6n auf ein nach der T-Schaltung verbundenes, wiederum 3phasig gespeistes Zweiphasensy stem umgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß für die Polzahl 6n durch Parallelschaltung oder Serienparallelschaltung von Wicklungsteilen innerhalb der einzelnen Phasen das Verhältnis der hintereinandergeschalteten Windungen der senkrechten Phase zu den Windungen der horizontalen Phase der T-Schaltung kleiner als i gemacht wird. PATENT CLAIMS: i. In the ratio 6: 8 pole-changing winding with normal three-phase connection for the number of poles, which is switched for the number of poles 6n to a two-phase system connected to the T-circuit, again 3-phase fed, characterized in that for the number of poles 6n by parallel connection or series-parallel connection of winding parts within the individual phases, the ratio of the turns of the vertical phase connected in series to the turns of the horizontal phase of the T-circuit is made smaller than i. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsteile in der senkrechten Phase der T-Schaltung zwei parallele Gruppen bilden, und daß von je drei Wicklungsteilen in den Hälften der waagerechten Phase zwei parallel und der dritte in Reihe mit den zwei parallelen geschaltet sind. 2. Arrangement according to claim i, characterized in that the winding parts in the vertical phase of the T-circuit form two parallel groups, and that of three winding parts each in the halves of the horizontal phase two parallel and the third are connected in series with the two in parallel. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht parallel geschalteten Wicklungsteile der einen Hälfte der waagerechten Phase von denen in der zweiten Hälfte bei der Polzahl 6n um die 3n-fache Polteilung entfernt sind. 3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the non-parallel winding parts of the one half of the horizontal phase of those in the second half for the number of poles 6n are removed by 3n-fold pole pitch. 4.. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht parallel geschalteten Wicklungsteile der waagerechten Phase einen größeren Querschnitt als die übrigen besitzen. 4 .. arrangement according to claim 2 and 3, characterized in that the non-parallel winding parts of the horizontal Phase have a larger cross-section than the rest. 5. Umschaltung der Wicklung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Polzahl 411 die Wicklung von der T-Schaltung aus auf die an sich bekannte Doppelsternschaltung (Abb.7) umgeschaltet wird.5. Switching the winding according to claim i, characterized in that to produce the number of poles 411 Winding from the T circuit to the well-known double star circuit (Fig.7) is switched.