DE683748C - Zweigaengige Schleifenwicklung fuer Wechselstromkommutatormaschinen - Google Patents

Description

Bei den wendepollosen Wechselstromkommutatormaschinen wird die Polpaarleistung im wesentlichen durch die Höhe der zwischen benachbarten Stromwenderstegen auftretenden Stegspannung begrenzt, die die Bürste ohne Schaden für sich selbst und den Stromwender kurzschließen kann. Zur Ermöglichung höherer Polpaarleistungen muß man dafür sorgen, daß die Stegspannung kleiner wird als die für Durchmesserschritt berechnete. Windungsspannung. Dazu bieten sich zwei grundsätzlich verschiedene Wege: erstens Anwendung stark gesehnter Wicklungen, zweitens Übergang auf mehrgängige Wicklungen. Geht man, um das wichtigste Beispiel zu nennen, von der eingängigen auf die zweigängige Schleifenwicklung über, so kann man nahezu die doppelte Windungsspannung zulassen wie bei der eingängigen Schleifenwicklung. Es tritt dann nämlich unter einer gewissen Vorbedingung zwischen den einander benachbarten Stegen, nur die halbe Windungsspannung auf.

Die Vorbedingung besteht darin, die beiden Gänge der Wicklung elektrisch so miteinander zu verketten, daß die richtige Spannungsverteilung nicht nur zufällig eintritt, sondern dauernd festgehalten wird. Diesem Zwecke dienen die als Ausgleichverbinder zweiter Art bezeichneten Ausgleichverbinder (Punga-Verbinder). Sie verbinden solche Punkte der beiden Gänge miteinander, die spannungsgleich sein sollen. Für gewöhnlich liegen nun diese Punkte bei den beiden Gängen auf verschiedenen Seiten des Blechpaketes, und man ist dann gezwungen, die Wicklung auch auf der dem Stromwender abgewandten Seite anzuzapfen und die Ausgleichverbinder unter dem Blechpaket hindurchzuführen. Diese Anordnung ist baulich nicht

besonders günstig. Ferner ist sie im allgemeinen nur bei Wicklungen mit nahezu Durchmesserschritt zulässig, da sich bei stärkeren Sehnungen,. wie sie zwecks weiterer Verkleinerung der 5 Windungsspannung wünschenswert sein können, vielfach keine spannungsgleichen Punkte menr ergeben. '

Es ist nun bekannt, daß die spannungsgleichen Punkte der beiden Gänge auf dieselbe

ίο Seite des Blechpaketes zu Hegen kommen und daß dann auch beliebige Sehnungen zulässig sind, wenn die Leiterzahl in einer Schicht je Polpaar eine ungerade Zähl ist.

Bezeichnet N die Nutenzahl, u die Leiterzahl je Schicht in einer Nut, fi die Polpaarzahl, so läßt sich obige Bedingung in der Form

Nu
schreiben == ungerade Zahl. Daneben muß

noch die allgemeine Bedingung für das Auftreten spannungsgleicher Punkte in den einzelnen Polpaaren erfüllt sein, nämlich Nutenzahl je

N
Polpaar — = ganze Zahl.

Für die bisher bekannten Wicklungen entstehen hieraus die beiden Forderungen — = ungerade und u = ungerade Zahl.

Die vorliegende Erfindung umgeht diese Forderungen und schafft damit die Möglichkeit, die angestrebte obige Art der zweigängigen Schleifenwicklung auch dann zu verwirklichen, wenn man in der Wahl von u größere Freiheit wünscht

JV oder wenn aus besonderen Gründen — eine

gerade Zahl bleiben muß. Letzteres ist beispielsweise bei den läufergespeisten Drehstromnebenschlußmotoren der Fall, wo Stromwenderwicklung und Schleifringwicklung in den gleichen Nuten übereinanderliegen. Bezeichnet β die Nutenzahl je Pol und Phase, so muß nämlich

N für die dreiphasige Schleifringwicklung — = 6ß

also eine gerade Zahl sein.

Erfindungsgemäß werden einzelne Nuten in jedem Polpaar mit einer anderen wirksamen Leiterzahl ausgeführt als die übrigen, zweckmäßig derart, daß die gesamte Leiterzahl in einer Schicht je Polpaar eine ungerade Zahl wird, ohne daß das Spannungsvieleck der Wick-

So lung in unzulässiger Weise verändert wird. Da die mittlere Leiterzahl u je Nut und Schicht dabei eine gebrochene Anzahl von Stäben wird, sei die Wicklung in Anlehnung an die Bezeichnung Bruchlochwicklung als Bruchstabwicklung bezeichnet.

Als Beispiel diene eine zweigängige Schleifen-

N
wicklung mit — = 18 Nuten je Polpaar und

normalerweise» == 3 Leitern je Nut und Schicht. Fig. ι zeigt den Spannungsstern dieser Wicklung. Entsprechend der Nutenzahl je Polpaar hat er 18 Strahlen (äußere Bezifferung), und je drei Leiter (innere Bezifferung) haben unter sich !..gleiche Spannungsrichtung.
"'·' -jEJei einer beispielsweise etwa ²/₃ gesehnten . Wicklung ensteht das Spannungsvieleck der Fig. 2. Es sind der Deutlichkeit halber nicht die W'indungsspannungen, sondern die einzelnen Ober- und Unterstabspannungen eingezeichnet, (Kennzeichnung durch positive bzw. negative Bezifferung.) Die Spannungsvielecke a und b der beiden Gänge weisen hier weder auf der Stromwenderseite (äußere Ecken des Vielecks) noch auf der anderen Seite des Blechpaketes (innere Ecken) spannungsgleiche Punkte auf. Es besteht daher keine Möglichkeit, die Spannungsverteilung in der dargestellten richtigen Lage festzuhalten.

Läßt man jetzt erfindungsgemäß an drei um 120° gegeneinander versetzten Punkten c je eine Ober- und Unterstabspannung aus, so nimmt das Spannungsvieleck die in Fig. 3 dargestellte Form an. Die mittlere Leiterzahl je Nut und Schicht wird

+ 3 + 3 + 3 + 3 + 2

ΞΖ.

und

Nu

17
== 18 · ·— = 51 = ungerade Zahl.

Die in den Nuten übergangenen Stäbe können entweder als Blindstäbe ausgeführt oder durch anderen Werkstoff ersetzt werden.

Aus dem Spannungsvieleck (Fig. 3) ist ersichtlich, daß nach Durchlaufen der Windungen eines Polpaares der Gang α in den Gang b übergeht und umgekehrt. Damit kommen die Windungsenden des Ganges α im ersten Pol· paar in elektrisch spannungsgleiche Lage mit denen des Ganges δ im zweiten Polpaar. Im dritten Polpaar kommt man wieder in Gang a zurück; in weiteren Polpaaren wechselt es entsprechend. Kleine Ungleichheiten in den Spannungen der einzelnen Polpaare werden wie bei eingängigen Schleifenwicklungen durch Ausgleichverbinder erster Art (Mordey-Verbinder) ausgeglichen. Diese Ausgleichverbinder wirken hier gleichzeitig als solche zweiter Art, da sie auch die beiden Gänge« undo elektrisch mit- no einander verketten. Ohne die Ausgleichverbinder wäre die elektrische Verkettung der beiden Gänge bei gerader Polpaarzahl noch nicht vorhanden (zweifach geschlossene Wicklung), bei ungerader Polpaarzahl wäre sie zwar, da die Wicklung sich dann einfach schließt, vorhanden, jedoch nur unzulänglich ausgebildet. Die Ausgleichverbinder können auf der Stromwenderseite des Blechpaketes oder auf der entgegengesetzten angebracht werden. Untereinander spannungsgleiche Punkte liegen jedenfalls auf einer Seite, wie es die Erfindung anstrebt.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι. Zweigängige Schleifenwicklung für.. Wechselstromkommutatormaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzielung spannungsgleicher Punkte auf einer Blechpaketseite einzelne, zweckmäßig gleichmäßig verteilte Nuten in jedem Polpaar mit einer

   anderen wirksamen Leiterzahl ausgeführt sind als die übrigen Nuten (Bruchstabwicklung).
2. 2. Wicklung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Nuten mit abweichender Leiterzahl so gewählt ist, daß die gesamte Leiterzahl in einer Schicht der Wicklung und je Polpaar eine ungerade Zahl ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen