DE584640C - Wechselstrombruchlochwicklung mit symmetrischer Phasen- und Leiterverteilung und mehrfacher Parallelschaltung - Google Patents

Description

Bei Maschinen, bei denen mehrere Wicklungszweige, beispielsweise zur Bewältigung großer Stromstärken, zueinander parallel geschaltet sind, erscheint ves in vielen Fällen erwünscht, die Wicklung mit Rücksicht auf die Kurvenform des Stromes als Bruchlochwicklung auszuführen. Bei Stabwicklungen, um die es sich bei derartigen Maschinen in den meisten Fällen handelt, ist es aber sbisher nur möglich gewesen, derartige Bruchlochwicklungen als Schleifenwicklungen auszuführen, die aber eine große Zahl von Schaltverbindungen und damit besonders bei vielpoligen Maschinen einen sehr großen zusätzlichen

Aufwand an Wickelraum und Wickelkupfer erfordern.'

Nach der Erfindung läßt sich dieser Nachteil dadurch vermeiden, daß die Wicklung als Wellenwicklung ausgeführt wird. Dies läßt sich auf Grund der neuen Erkenntnis ausführen, daß es hierzu lediglich erforderlich ist, den Wellenschritt, also das Weiterschreiten des Wicklungszuges in die Nachbarnut des zugehörigen Phasenstranges nicht, wie bisher, nach dem Durchlaufen des vollen Wicklungsumfanges, sondern schon nach dem Durchlaufen je eines der Zahl der parallel geschalteten Zweige entsprechenden Teiles dieses Umfanges vorzunehmen.

Die Erfindung ist in folgendem an Hand des Entwurfes einer Wicklung unter Hinweis auf die Abbildungen erläutert. Hierbei ist als Ausführungsbeispiel der Entwurf einer achtpoligen zweischichtigen Dreiphasenbruchlochwicklung mit 2,5 Nuten pro Pol und Phase aus zwei parallel geschalteten Zweigen angenommen. Für den Entwurf der Wicklung ist zunächst ein Ersatzpolschema ausgeführt, wieidies beispielsweise in dem Aufsatz von J. T i 11 e 1 in der E. T. Z. 1928 S. 1103ff. ausführlich beschrieben ist. Es sind also hierzu in Abb. 1 in den ersten acht Zeilen die einzelnen Polteilungen angenommen. Es entfallen hierbei auf jede Pol teilung 3 X 2¹^ = 7^x/₂ Nuten, auf die ganze Maschine also 60 Nuten. Da hierbei auf die einzelnen Polteilungen keine ganze Zahl von Nuten entfällt, erscheinen die Nuten in den einzelnen Polteilungen,· die in bezug auf die Grenzen der Polteilungen ausgerichtet untereinander gezeichnet sind, gegeneinander versetzt. Diese Nuten sind hierauf fortlaufend von 1 bis 60 mit Nummern versehen.. Hierauf werden die Leiter der einzelnen Nuten gleichmäßig auf die drei Phasen verteilt, wobei auf die einzelnen Phasen in jeder Polteilung abwechselnd zwei bzw. drei Leiter pro Schicht entfallen, in beiden Schichten zusammen also

*) Von dein Patentsucher ist als der Erfmder angegeben worden:

Josef Tittel in Berlin-Lübars.

fünf Leiter pro Polteilung und Phase. Die entsprechende Wicklung, die sich hieraus ergibt, ist in der üblichen Ausführung als Schleifenwicklung (bei der wenigstens auf einer Seite die Wicklungsköpfe aus lauter untereinander gleichen Gabelverbindern bestehen) in Abb. 2 dargestellt. Aus dieser Abbildung ist die große Zahl der Schaltverbindungen (eine davon ist in der Zeichnung ίο mit j bezeichnet) zwischen den einzelnen Spulen ersichtlich, die den Nachteil dieser Wicklung darstellt, der durch die vorliegende Erfindung vermieden werden soll. Um dies zu erreichen, wird im folgenden die Wicklung unter Aufrechterhaltung der gegebenen Phasenzugehörigkeit und Stromrichtung in den einzelnen Leitern als Wellenwicklung ausgebildet, wobei jedoch, da es sich um eine Wicklung mit zwei parallel geschalteten Zweigen handelt, bereits nach der Hälfte eines Umfanges in die Nachbarnut des zugehörigen Phasenstranges weitergeschritten ist. Dies ist (der Übersichtlichkeit halber bloß für eine Phase) in Abb. 3 dargestellt. In dieser sind zunächst sämtliche Leiter einer Phase, durch die Strichstärke als Leiter der Ober- und Unterschicht kenntlich gemacht, eingetragen. Sodann ist bei einem beliebigen Leiter angefangen, dieser mit dem entsprechenden Leiter der nächsten Unterschicht, dieser wieder mit dem entsprechenden Leiter der nächsten Oberschicht usw. in Wellenwicklung verbunden. Hierbei ist jeder Leiter mit dem Leiter der nächsten Gruppe (Unterschicht) zu verbinden, der in dieser dieselbe Lage, z. B. ganz rechts, hat wie der Leiter in seiner eigenen Gruppe. Es ist also im Ausführungsbeispiel, indem bei dem Leiter der Nut 58 angefangen ist, dieser mit dem Leiter, der in der Unterschicht der Nut 5 liegt, zu verbinden, nicht aber etwa mit dem Leiter in der Nut 3 oder 4. Sobald jedoch ein der Zahl der parallel geschalteten Zweige entsprechender Teil des Wicklungsumfanges durchlaufen ist, im vorliegenden Falle also nach der Hälfte des Umfanges, erfolgt die Verbindung nicht mit dem entsprechenden Leiter der nächsten Gruppe, sondern mit einem Leiter in der zu diesem benachbarten Nut des entsprechenden Phasenstranges. Es wird also im vorliegenden Falle der Unterschichtleiter der Nut 20 mit dem Oberschichtleiter der Nut der nächsten Gruppe, nicht aber mit dem ihm eigentlich entsprechenden Oberschichtleiter der Nut 28' verbunden.

In dieser Weise wird also der Zug der Wellenwicklung entworfen, und zwar gilt dies auch nach der Umkehr der Wellenwicklung beim Durchlaufen des entgegengesetzten Wicklungszuges. Ebenso werden dann auch die Leiter der übrigen Phasen miteinander verbunden. Man erhält also derart eine Wellenwicklung, die in ihrer Leiteranordnung völlig der in Abb. 2 dargestellten Schleifenwicklung entspricht, während man doch eine solche Wicklung bisher als Wellenwicklung nicht ausführen konnte.

In "Abb. 4 ist weiter ein der Abb. 1 entsprechendes Ersatzpolschema — gleichfalls bloß für die Leiter einer Phase — für die Wicklung gezeichnet, in dem aber die Leiter je nach ihrer Zugehörigkeit zu dem einen bzw» dem anderen der beiden parallel geschalteten Wicklungszweige mit · bzw. X bezeichnet sind. In den letzten beiden Doppelzeilen dieses Schemas sind die Leiter sämtlicher Polteilungen, getrennt nach den beiden Zweigen, zu einem Gesamtpolbild zusammengezogen, aus dem man die volle Symmetrie der Wicklungsanordnung in bezug auf die in Wirkung tretende Ankerfelderregerkurve erkennt.

Diese Wicklung läßt sich aber, wenn dies aus bestimmten Gründen wünschenswert erscheint, ohne weiteres auch sehnen. Hierzu ist es lediglich erforderlich, in der Leiterverteilung, wie sie in der in Abb. 2 dargestellten Wicklung gegeben " ist, Strom- und Phasenzugehörigkeit der Leiter, beispielsweise der Oberschicht, aufrechtzuerhalten, Strom- und Phasenzugehörigkeit der Leiter der Unterschicht aber so zu verändern, als ob sämtliche Leiter dieser Schicht aus ihrer ursprünglichen Lage (unter Aufrechterhaltung ihrer Stromrichtung und Phasenzugehörigkeit) um eine der gewünschten Sehnung entsprechende Zahl von Nuten versetzt wären. Auch die auf diese Weise in bezug auf Strom- und Phasenzugehörigkeit der Leiter neu bestimmte Wicklung läßt sich, genau wie in dem geschilderten Beispiel, die ungesehnte Wicklung als Wellenwicklung ausbilden, soweit nur die Bedingung erfüllt wird, daß das Weiterschreiten in die benachbarte Nut des zugehörigen Phasenstranges immer bereits nach einem der Zahl der parallel geschalteten Zweige entsprechenden Teil, des Umfanges, bei n-iacher Parallelschaltung also bereits nach dem Durchschreiten eines κ-tels des Umfanges erfolgt.

Die Anwendung der neuen Wicklung no kommt in erster Linie für Synchronmaschinen in Frage, bleibt jedoch keineswegs auf Maschinen dieser Art beschränkt, sondern kann in sehr vielen Fällen auch für Asynchronmaschinen, Wechselstromkollektormaschinen "5 und auch für Gleichstrommaschinen von großem Vorteil sein.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Bruchlochstabwicklung mit symmetrischer Phasen- und Leiterverteilung und

   mehrfacher Parallelschaltung, gekennzeichnet durch die Ausführung als Wellenwicklung, bei der die Punkte, an denen das Weiterschreiten des Wicklungszuges in die Nachbarnut des zugehörigen Phasenstranges — also mit einem um eine Nutteilung veränderten Schritt — erfolgt, bei η parallel geschalteten Wicklungszweir gen an jedem w-tel des Umfanges liegen.
2. 2. Wicklung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine über die jeder Bruchlochwicklung als solcher eigentümlichen Sehnung hinausgehende zusätzliche Sehnung.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen