DE696881C - Wicklungsanordnung fuer einen aus zwei Wechselstromgeneratoren hoher Drehzahl bestehenden Maschinensatz zur Erzeugung einer durch UEberlagerung zweier periodisch abweichenden Spannungen gleicher Amplitude gebildeten mehrphasigen resultierenden Spannung - Google Patents
Wicklungsanordnung fuer einen aus zwei Wechselstromgeneratoren hoher Drehzahl bestehenden Maschinensatz zur Erzeugung einer durch UEberlagerung zweier periodisch abweichenden Spannungen gleicher Amplitude gebildeten mehrphasigen resultierenden SpannungInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
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Description
Um Generatoren sehr hoher Drehzahl, insbesondere Turbogeneratoren, zur Erzeugung
mehrphasiger Wechselströme normaler Frequenz verwenden zu können, wurde angeregt,
periodisch abweichende Spannungen gleicher Amplitude von zwei solchen Generatoren
zu überlagern und die dadurch entstehenden resultierenden Spannungen, welche sich in Umgrenzungskurven- einordnen, mit
Hilfe einer Gruppe von Entladungsstrecken auf eine Ausgangsspannung zu bringen, welche die für den Verbraucherkreis erforderliche
Netzfrequenz besitzt. Um mehrphasige resultierende Spannungen auf diese Weise zu
bilden, wurde des weiteren vorgeschlagen, jeden Phasenstrang mindestens eines der beiden
Generatoren in eine Anzahl von Teilsträngen zu unterteilen, die der Zahl der gewünschten
Phasen der resultierenden Span-
ao nung entspricht, und paarweise je zwei den beiden Generatoren angehörige Teilstränge
derart in Reihe zu schalten, daß die beiden überlagerten Spannungskomponenten in jedem
Teilstrangpaar gegenüber einem anderen Paar eine bestimmte "Phasenverschiebung aufweisen,
damit die gewünschte Phasenverschiebung der resultierenden Spannungen in Erscheinung
tritt.
Hiernach verwendet man beispielsweise, wie Abb. 1 zeigt, für die Erzeugung einer
zweiphasigen resultierenden Spannung zwei Einphasengeneratoren, deren Phasenstränge
in zwei Teilstränge au ht bzw. a2, b2 aufgeteilt
sind, und schaltet den einen Teilstrang der ersten Maschine mit einem Teilstrang der
zweiten Maschine gleichsinnig, den anderen Teilstrang der ersten Maschine aber mit dem
anderen Teilstrang der zweiten Maschine in umgekehrter Richtung in Reihe, so daß die
Wellen der beiden Spannungskomponenten des einen Teilstrangpaares gegenüber dem anderen um i8o° verschoben sind und sich daraus
zwei resultierende Spannungen ergeben, die nur eine Phasenverschiebung von 900
gegeneinander aufweisen, also einen Zweiphasenstrom erzeugen, der den Anoden des
Umrichters zugeführt wird. An der Wirkung wird auch nichts geändert, wenn man in^
diesem Fall die beiden Teilstränge nur eines der beiden Generatoren entsprechend Abb. 2,
z. B. des Generators 2, zu einem einzigen Strang doppelten Querschnitts vereinigt.
In ähnlicher Gesetzmäßigkeit kann man eine resultierende dreiphasige Ausgangsspannung erhalten, wenn die Phasenstränge von
zwei Drehstromgeneratoren hoher Drehzahl in drei Teilstränge unterteilt werden und je
Phase jeder Teilstrang des ersten Generators mit einem Teilstrang solcher Phase des zweiten
Generators in Reihe geschaltet wird, daß die resultierenden Spannungen die gewollte
Phasenverschiebung aufweisen. Eine dreiphasige resultierende Ausgangsspannung erao
hält man, wenn jeder der drei Teilstränge jeder Phase des einen Drehstromgenerators
abwechselnd mit einem Teilstrang jeder der drei Phasen des anderen Drehstromgenerators
in Reihe geschaltet wird; denn die gegenseitige Verschiebung der resultierenden
Ausgangsspannung um 1200 setzt voraus, daß die eine Komponente in der Phase unverändert
bleibt, während die andere um 1200 und um 2400 verschoben werden muß. Dementsprechend
gestaltet sich die Schaltung nach Abb. 3. Jeder Phasenstrang des Generators 1
ist in drei Teilstränge U1, bt und C1 aufgespalten,
ebenso jeder Phasenstrang des Generators 2 in drei Teilstränge a2, Z?2 und C2. Der
" 35 Teilstrang % der Phase o° ist mit dem Teilstrang
a2 der Phase o°, der Teilstrang bt der
Phase o° mit dem Teilstrang b2 der Phase
I2O° und der Teilstrang C1 der Phase o° mit
dem Teilstrang C2 der Phase 2400 in Reihe
geschaltet. An den Enden Ia, 1I6 und III,.
herrscht somit eine dreiphasige resultierende Ausgangsspannung. Ebenso sind die Teilstränge
O1, bx und C1 der Phase 1200 und der
Phase 2400 des Generators 1 mit je einem Teilstrang der drei Phasen des zweiten Generators
2 in Reihe verbunden. Man erhält auf diese Weise für jede Phase drei in der Schwebung
gleiche Strangpaare mit den Enden Ia, I6, I1, bzw. IIfl, H6, IIC bzw. IH0, IH6,
IIIC. Diese sind jedoch in der Trägerphase
verschieden, können also nicht unmittelbar parallel geschaltet werden, sondern sind zu
getrennten Anoden des Umrichters zu führen,
in welchem sie sich zu dem Dreiphasenstrom des Netzes zusammenschließen.
Auch bei .der Verwendung zweier Drehstromgeneratoren
zur Erzeugung einer drei-" phasigen resultierenden Ausgangsspannung
können gewünschtenf alls bei einem der beiden Generatoren diejenigen Teilstränge, welche
vom Nullpunkt ausgehen, zu einem gemeinsamen Strang größeren Querschnittes zusammengefaßt
werden.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, 'die, der gewünschten Phasenzahl der resul-■".tierenden
Spannung entstehende Zahl von ',T.eilsträngen, welche zu einem Phasenstrang
gehören, bei jedem Generator in eine gemeinsame Nut zu legen, obgleich dort in bezug
auf die aus den überlagerten beiden Kornponenten resultierenden Ströme in den einzelnen
Nuten Phasenunterschiede bestehen. Die Zulässigkeit dieser gemeinsamen Einschließung
der Teilstränge in eine Nut beruht auf der Erkenntnis, daß sich relativ zu
den Wicklungen jedes Generators die Wirkung der beiden Wicklungen des anderen heraushebt,
weil von den letzteren, wie am deutlichsten Abb. ι erkennen läßt, die eine mit,
die andere gegengeschaltet ist. Es ergibt sich also der große Vorteil, daß bei der Wicklungsanordnung
nach der Erfindung der Einfluß der resultierenden Ströme auf den Induktor praktisch ausscheidet und keine Oberwellen
dadurch entstehen. Die Rückwirkung ist also bei dem Aggregat nach Abb. 1 nicht
größer als bei einem normalen Einphasengenerator, bei Anwendung von zwei Drehstromgeneratoren
nicht größer als bei einem normalen Drehstromgenerator; denn auch dort verhalten sich die ausgleichenden gegenseitigen
Einflüsse ebenso.
Wicklungstechnisch läßt sich nun dieser Erfindungsgedanke besonders zweckmäßig dadurch
verwirklichen, daß man in beiden Fällen, d. h. sowohl bei den Einphasengeneratoren
nach Abb. 1 als auch bei Drehstromgeneratoren nach Abb. 3, die Teilstränge in einer
Zweischichtwicklung zusammenfaßt. Im ersten Fall kann dieses entsprechend Abb. ia da-100
durch geschehen, daß jede Schicht der Zweischichtwicklung aus einem Leiter oder einer
Spulenseite besteht und in jeder Nut die eine Schicht dem einen Teilstrang a± bzw. a2,
die andere dem anderen Teilstrang bx bzw. b2
angehört, wobei in aufeinanderfolgenden Nuten die Zugehörigkeit der beiden Schichten zu den beiden Teilsträngen wechselt.
Dieses setzt aber eine Wicklung mit Diametralschritt und gerader Nutenzahl je Pol und
Phase voraus.
Will man jedoch von dieser Beschränkung befreit sein, also eine Wicklung erhalten, welche
für beliebigen Wickelschritt und beliebige Anzahl von Nuten je Pol und Phase ausführbar
ist, so benutzt man für Einphasengeneratoren eine Zweischichtwicklung gemäß der Anordnung nach Abb. I6. Hier besteht
jede Schicht aus zwei übereinanderliegenden Leitern oder Spulenseiten, welche den beiden 120,
Teilsträngen at und b± bzw. a2 und b2 zugeteilt
sind. Je Nut ist dann die Zugehörigkeit
der beiden Leiter oder Spulenseiten zu den beiden Teilsträngen in der einen Schicht gegenüber
der anderen vertauscht. Wenn entsprechend Abb. 2 bei dem einen Generator die Teilstränge zu einem einzigen Strang
doppelten Querschnitts vereinigt sind, werden die Teilstränge des anderen in gemeinsame
Nuten gelegt, ohne daß" dadurch an der gegenseitigen Kompensation der Rückwirkung
etwas geändert wird.
Für Drehstromgeneratoren verwendet man eine Zweischichtwicklung, wie sie Abb. 3S
zeigt. Hierbei enthält jede Schicht drei übereinanderliegende
Leiter oder Spulenseiten, welche den drei Teilphasensträngen O1, bx, C1
bzw. a2, b2, C2 zugeordnet sind/ und je Nut
ist die Zugehörigkeit der drei Leiter oder Spulenseiten zu den drei Teilphasensträngen
in der einen Schicht gegenüber der anderen vertauscht. Werden die vom Nullpunkt ausgehenden
Teilstränge des einen Drehstromgenerators zu einem Teilstrang größeren Querschnitts vereinigt, so werden die Teilstränge
des anderen Generators in die gleiche Nut gelegt und als Zweischichtwicklung ausgeführt.
Es ist auch möglich, eine dreiphasige resultierende Ausgangsspannung durch
zwei Drehstromgeneratoren zu erhalten, wenn der eine Teilstrang jeder Phase des einen
Generators mit einem der drei Teilphasenstränge des anderen Generators in umgekehrter
Richtung geschaltet wird. Dann gehen nur zwei Teilstränge des einen Generators
vom Nullpunkt aus, die zu einem Teilstrang größeren Querschnitts vereinigt werden können,
während in die gleiche Nut der getrennt bleibende dritte Teilstrang geringeren Querschnitts
gelegt wird. Beide dieser Teilstränge abweichenden Querschnitts lassen sich dann
auch als Zweischichtwicklung ausführen.
Die Tatsache, daß sich die Ströme in den in einer Nut liegenden Teilphasensträngen
zwischen den beiden Generatoren zu Null ergänzen, würde auch bei jeder anderenPhasenzahl
der resultierenden Spannungen in Erscheinung treten, wenn die Zahl der Teilstränge
entsprechend gewählt und sinngemäß jeder Teilstrang der einen Maschine mit einem der anderen in Reihe geschaltet wird.
Claims (5)
- Patentansprüche:i. Wicklungsanordnung für einen aus zwei Wechselstromgeneratoren hoher Drehzahl bestehenden Maschinensatz zur Erzeugung einer durch Überlagerung zweier periodisch abweichenden Spannungen gleicher Amplitude gebildeten mehrphasigen resultierenden Spannung durch Reihenschaltung von je zwei den beiden Maschinen zugehörigen Teilsträngen, in welche jeder- Phasenstrang mindestens eines Generators entsprechend der gewünschten Phasenzahl der resultierenden Spannung aufgeteilt ist, um durch Generatoren hoher Drehzahl mit Hilfe von Entladungsstrecken mehrphasige Ausgangsspannungen normaler Frequenz hervorzurufen, dadurch gekennzeichnet, daß die der gewünschten Phasenzahl der resultierenden Spannung entsprechende Zahl vorf*Teilsträngen in gemeinsamen Nuten liegen.
- 2. Wicklungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die je Phase in Teilstränge unterteilte Wicklung als Zweischichtwicklung ausgeführt ist.
- 3. Wicklungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer zweiphasigen resultierenden Spannung durch zwei Einphasengeneratoren jede Schicht der Zweischichtwicklung aus einem Leiter oder einer Spulenseite besteht und in jeder Nut die eine Schicht 'dem einen Teilstrang (G1 bzw. (J2); die andere dem anderen Teil- , strang (bt bzw. b2) angehört, wobei in aufeinanderfolgenden Nuten die Zugehörigkeit der beiden Schichten zu den beiden Teilsträngen wechselt (Abb. ia).
- 4. Wicklungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer -zweiphasigen 'resultierenden Spannung durch zwei Einphasengeneratoren jede Schicht der Zweischichtwicklung aus zwei übereinanderliegenden Leitern oder Spulenseiten besteht, welche den beiden Teilsträngen (O1 und b1 bzw. a2 und b2) angehören, und daß je Nut die Zugehörigkeit der beiden Leiter oder Spulenseiten zu den beiden Teilsträngen in der einen Schicht gegenüber der anderen vertauscht ist (Abb. I6).
- 5. Wicklungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer dreiphasigen resultierenden Spannung durch zwei Drehstromgeneratoren jede Schicht der Zweischichtwicklung aus drei übereinanderliegenden Leitern oder Spulenseiten besteht, welche den drei Teilphasensträngen (a1( bu C1 bzw. a2y b2, C2) angehören, und daß je Nut die Zugehörigkeit der drei Leiter oder Spulenseiten zu den drei Teilphasensträngen in der einen Schicht gegenüber der anderen vertauscht ist (Abb. 3 a).Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1937A0084547 DE696881C (de) | 1937-10-19 | 1937-10-19 | Wicklungsanordnung fuer einen aus zwei Wechselstromgeneratoren hoher Drehzahl bestehenden Maschinensatz zur Erzeugung einer durch UEberlagerung zweier periodisch abweichenden Spannungen gleicher Amplitude gebildeten mehrphasigen resultierenden Spannung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1937A0084547 DE696881C (de) | 1937-10-19 | 1937-10-19 | Wicklungsanordnung fuer einen aus zwei Wechselstromgeneratoren hoher Drehzahl bestehenden Maschinensatz zur Erzeugung einer durch UEberlagerung zweier periodisch abweichenden Spannungen gleicher Amplitude gebildeten mehrphasigen resultierenden Spannung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE696881C true DE696881C (de) | 1940-10-01 |
Family
ID=6949218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1937A0084547 Expired DE696881C (de) | 1937-10-19 | 1937-10-19 | Wicklungsanordnung fuer einen aus zwei Wechselstromgeneratoren hoher Drehzahl bestehenden Maschinensatz zur Erzeugung einer durch UEberlagerung zweier periodisch abweichenden Spannungen gleicher Amplitude gebildeten mehrphasigen resultierenden Spannung |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE696881C (de) |
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1937
- 1937-10-19 DE DE1937A0084547 patent/DE696881C/de not_active Expired
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