DE587881C - Laeufer fuer Asynchronmotoren mit zwei in sich kurzgeschlossenen Wicklungssystemen - Google Patents
Laeufer fuer Asynchronmotoren mit zwei in sich kurzgeschlossenen WicklungssystemenInfo
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- DE587881C DE587881C DESCH90668D DESC090668D DE587881C DE 587881 C DE587881 C DE 587881C DE SCH90668 D DESCH90668 D DE SCH90668D DE SC090668 D DESC090668 D DE SC090668D DE 587881 C DE587881 C DE 587881C
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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
- H02K17/16—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
- H02K17/18—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors having double-cage or multiple-cage rotors
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Description
Die vorliegende Erfindung beinhaltet einen Kurzschlußmotor, dessen Anlaufeigenschaften
durch eine neue Anordnung der Läuferwicklung verbessert werden.
Die für diesen Zweck bisher verwendeten Lösungen beruhen durchwegs auf dem Prinzip der Stromverdrängung, die durch Erhöhung des induktiven Widerstandes eines Teiles oder einer der vorhandenen Läuferwicklungen hervorgerufen wird.
Die für diesen Zweck bisher verwendeten Lösungen beruhen durchwegs auf dem Prinzip der Stromverdrängung, die durch Erhöhung des induktiven Widerstandes eines Teiles oder einer der vorhandenen Läuferwicklungen hervorgerufen wird.
Die grundsätzliche Wirkungsweise der neuen Anordnung sei an Hand der Abb. 1 erläutert.
In dieser bedeutet W1 eine in sich kurzgeschlossene Gruppe von Windungen, die
in den beiden Nutensystemen JV1, N2 usf.
bzw. 2V1', 2V2' usf. verteilt sind. Die Nuten
2V1, 2V2 befinden sich an der Läuferoberfläche,
die Nuten 2V1', 2V2' in tieferer Lage,
derart, daß sich um sie ein vom Hauptfluß unabhängiger magnetischer KraftfLuß Φα ausbilden
kann. In der Abbildung ist die Wicklung W1, aus zwei Windungen α und b bestehend,
gezeichnet, von denen die Windung« in den oberen Nuten 2V1, N2, die Windung b
hingegen in den unteren Nuten 2V1', 2V2' liegt.
Außer der letztgenannten Windung liegt in den unteren Nuten noch eine weitere Windungsgruppe
W2 (in der Abbildung lediglich aus einer Windung bestehend), die in sich
kurzgeschlossen ist.
Im Stillstand des Motors bzw. bei hohen Periodenzahlen im Läufer wird vorerst durch
den bekannten Feldverdrängungseffekt der Kraftfluß mit seinem größten Teil in die
Zwischenschicht zwischen den oberen und unteren Nuten gedrängt {Φο, Abb. 1). Dieser
Kraftfluß induziert in der Windung α eine Spannung, welche der mit dieser in Reihe geschalteten
Windung b aufgedrückt wird. In dem gesamten Stromkreis muß demnach ein
Strom entstehen, welcher innerhalb der Windung b eine entsprechende Gegenspannung
gegen die von α aufgedrückte Spannung erzeugt. Nun ist die Windung b mit der Windung
W2, mit der sie in den gleichen Nuten liegt, transformatorisch verkettet, und zwar
durch den magnetischen Pfad, der dem Verlauf von Φη in der Abbildung folgt; b und
W2 bilden daher einen auf der Sekundärseite
(W2) kurzgeschlossenen Transformator, dessen Primärseite (Windung b) eine Spannung
aufgedrückt erhält. Abgesehen von der in- ^folge der Lage in gemeinsamen Nuten (2V1'
bzw. 2V2') geringen Streuung zwischen Primär- und Sekundärseite (b und W2) des
Transformators entsteht durch den hindurchfließenden Kurzschlußstrom lediglich ein
Ohmscher Spannungsabfall. Die Größe desselben hängt von der Summe der Widerstände
der Primärseite und dem im Quadrat des Übersetzungsverhältnisses vergrößerten Sekundärwiderstand ab. Es ist also im Kurzschluß
in den Stromkreis yon W1 außer den
Windungen α und b das Wicklungselement W2
transformatorisch eingeschaltet. Die von einem großen Teil (Φο) des Hauptkraftflusses
induzierte Windung α ist demnach im wesentlichen auf einen Ohmschen Widerstand
geschaltet, der durch den erwähnten Transformator (b, W2) gebildet wird. Bekanntlich
ergibt die Einschaltung eines Ohmschen Widerstandes in den Sekundärkreis eines Asynchronmotors das günstigste Verhältnis
von Anlaufdrehmoment und Anlaufstrom. Die vorliegende Anordnung erreicht mithin bei hohen Frequenzen im Läufer, also
während des Anlaufes, im wesentlichen den gleichen Effekt wie die Einschaltung eines
Ohmschen Widerstandes in den Läuferstromkreis eines Schleifringmotors.
Beim Übergang vom Kurzschluß- in den Betriebszustand, das ist bei abnehmender Frequenz
im Läufer und· dementsprechend abnehmendem Feldverdrängungseffekt, werden
auch die in den unteren Nuten liegenden Windungen vom Hauptfluß Φ/, erfaßt. Da dieser
dann in den Windungen b und W2 die gleichen
Spannungen induziert, sind diese im Betriebszustand· elektrisch parallel geschaltet, und die
Stromverteilung in den voneinander unabhängigen Windungssystemen W1 und W2 erfolgt
in der bekannten Weise nach deren Ohmschen Widerständen.
Bemerkenswert ist, daß die Verteilung des betriebsmäßig belasteten« Läuferkupfers auf
zwei Radien günstige magnetische Beanspruchungen, -der" Zäihnesqhjchfc ergibt, wodurch
Magnetisierungsstrom und Leerlaufstreuung günstig beeinflußt werden.
Die 6rforderliche Größe des im Anlauf
wirksamen Ohmschen Gesamtwiderstandes im Läuferkreis kann nicht nur durch Erhöhung
des Widerstandes der äußeren Wicklung W1 ♦P erhalten werden, sondern statt dessen durch
entsprechende Vergrößerung des Widerstandes der inneren Wicklung W2, da diese ja
transformatorisch mit dem Widerstand von
W1 in Reihe geschaltet ist. Dadurch wird der
im Betriebszustand in der inneren Wicklung W2 fließende Strom herabgesetzt, so daß
der überwiegende Teil des Betriebsstromes, zum Unterschied von den bekannten Stromverdrängungsläufern,
in der äußeren Wicklung fließen wird.
Die Größe des im Anlauf wirksamen Ohmschen Widerstandes kann aber auch verändert
werden durch die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses des durch die Windungen
b und W2 gebildeten Transformators. Es
erscheint z. B. der Widerstand der Windung W2 bei einem Übersetzungsverhältnis 3 zu 1
zwischen b und W2 (ζ.·Β. drei Windungen in
der Gruppe b gegenüber einer Windung in W2)
mit dem 32=;o,fachen Wert im Stromkreis
von Wx während des Anlaufes.
Die Windungssysteme W1 und W2 können
auch als kurzgeschlossene Phasenwicklungen mehrpolig sowie mit mehreren Nuten pro Pol
und Phase ausgeführt werden; ebenso in Form von Gleichstrom-bzw. Stab wicklungen,
welche entsprechenden Fortschreitungssinn, Wickelschrift und Verbindungen zur Erzielung
der oben geschilderten Wirkungsweise erhalten..
Die Elemente der oberen Wicklung W1
können gemäß Abb. 2 auch aus Windungen bestehen, von denen die einen Spulenseiten S0
in den oberen, die anderen Spulenseiten S11 in den unteren Nuten liegen, so daß lediglich die
untengelegenen Spulenleisten S11 mit der Wicklung
W2 transformatorisch verkettet sind. Die Wicklung W2 selbst ist in Abb. 2 statt
als in sich kurzgeschlossene Windung bzw. Windungsgruppe durch einen Käfig entsprechenden
Ohmschen Widerstandes gebildet, dessen Stäbe 5" mit den unteren Spulenseiten
Sn der Wicklung W1 in gemeinsamen
Nuten Ar' liegen. Die Stäbe 5" werden durch
Ringe R miteinander verbunden. Die Abbildung zeigt auch eine andere Ausführungsform
der Nuten, bei der obere und untere Nuten am Umfange abwechseln.
Es ist erfindungsgemäß auch möglich, außer den beiden Wicklungssystemen noch einen besonderen
Anlaufkäfig K hohen Widerstandes und geringer Reaktanz in an sich bekannter
Weise zu verwenden, der in Abb. 2 beispielsweise gestrichelt angedeutet ist. Die Wirkung
des Anlaufkäfigs wird' durch den hohen Kurz-Schlußleistungsfaktor der Anordnung gegenüber
bekannten Läuferbauarten begünstigt.
Statt des erwähnten Anlaufkäfigs kann erfindungsgemäß z. B. auch die Anordnung nach
Abb. 3 getroffen werden, in welcher die bereits oben erläuterten Windungen W1 und die
als Käfig (5, R) ausgebildete Wicklung W2 enthalten
sind. Die Stäbe S0 der Windungen W1
sind hier durch Kurzschlußringe R0 miteinander verbunden. Die Ringe R0 sind mit
einem entsprechenden Ohmschen Widerstand ausgestattet und bilden zusammen mit den
Stäben S0 einen Käfig hohen Ohmschen Widerstandes, der während des Anlaufes einen
Teil des drehmomentbildenden Anlaufstromes im führt. Unabhängig hiervon fließen durch die
Stäbe S0 jene Ströme, die auch in den unteren
Stäben Su der jeweils gleichen Windungen
auftreten und die transformatorisch mit den Strömen in den Stäben 5 des unteren Käfigs
W2 verkettet sind.
Claims (10)
1.. Läufer für Asynchronmotoren mit zwei in sich kurzgeschlossenen Wicklungssystemen,
dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden Wicklungssysteme (W1, W2) derart
in zwei Nutensystemen verschiedener Streuung untergebracht sind, daß in dem
einen Nutensystem mit der geringen Streuung (JV1, N2 ■ · ·) nur Leiter (α) des
einen Wicklungssystems (W1), in' dem
zweiten Nutensystem mit der hohen Streuung (JV1', N2 .. .) dagegen Leiter (b, W2)
beider Wicklungssysteme angeordnet sind, to und daß von dem ersten Wicklungssystem
(W1) die Leiter (a, b) der beiden Nutensysteme
miteinander in Reihe geschaltet sind.
2. Läufer nach Anspruch i, dadurch gets kennzeichnet, daß die Nuten der beiden
Nutensysteme radial übereinander in verschiedener Tiefe oder abwechselnd nebeneinander
mit verschiedener Streuung in beliebiger gesetzmäßiger Reihenfolge angeordnet sind.
3. Läufer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand
des zweiten Wicklungssystems (W2) gegenüber dem Widerstand des ersten Wicklungssystems
(W1) groß ist.
4. Läufer nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das
Windungsübersetzungsverhältnis der in gemeinsamen Nuten untergebrachten Teile (b, W2) des ersten und zweiten Wicklungssystems
gleich oder größer als eins ist.
5. Läufer nach Anspruch 1 oder folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß ein oder beide Wicklungssysteme als zwei- oder mehrpolige Phasenwicklungen mit einer
oder mehr Nuten pro Pol und Phase ausgeführt sind.
6. Läufer nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Wicklungssysteme als Gleichstrom- oder Stabwicklungen ausgeführt sind.
7. Läufer nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das "in
den beiden Nutensystemen untergebrachte Wicklungssystem (W1) aus Windungen
besteht, deren Spulenseiten (S0 bzw. Sn )
wechselweise in je einer Nut der beiden Nutensysteme (iV bzw. N') untergebracht
sind (Abb. 2 und 3).
8. Läufer nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das
zweite Windungssystem (W2) durch eine Käfigwicklung (S, R, Abb. 2 und 3) gebildet
wird.
9. Läufer nach Anspruch' 1 oder folgenden,
gekennzeichnet durch die Anordnung eines zusätzlichen Anlaufkäfigs (iv) hohen Ohmschen Widerstandes und geringer Reaktanz
(Abb. 2).
10. Läufer nach Anspruch 1 oder folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe bzw. Spulenseiten (S0) der verteilten
Wicklung (W1), welche mit dem zweiten Wicklungssystem (W2) nicht verkettet
sind, durch Kurzschlußringe (/?„) bzw.
Kurzschlußverbindungen' entsprechend hohen Ohmschen Widerstandes untereinander verbunden sind (Abb. 3).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DESCH90668D DE587881C (de) | 1929-06-18 | 1929-06-18 | Laeufer fuer Asynchronmotoren mit zwei in sich kurzgeschlossenen Wicklungssystemen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DESCH90668D DE587881C (de) | 1929-06-18 | 1929-06-18 | Laeufer fuer Asynchronmotoren mit zwei in sich kurzgeschlossenen Wicklungssystemen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE587881C true DE587881C (de) | 1935-03-08 |
Family
ID=7444446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DESCH90668D Expired DE587881C (de) | 1929-06-18 | 1929-06-18 | Laeufer fuer Asynchronmotoren mit zwei in sich kurzgeschlossenen Wicklungssystemen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE587881C (de) |
-
1929
- 1929-06-18 DE DESCH90668D patent/DE587881C/de not_active Expired
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