DE696910C - Wendepolanordnung fuer Wechselstromkollektormaschinen - Google Patents

Description

Die Vergrößerung des Wendepolluftspaltes bei Wechselstromkouektormaschinen ergibt bekanntlich den Vorteil, daß die nachteilige Wirkung der fluktuierenden Anker-Gegen-AW und der Ankernutung auf das Wendefeld verringert wird. Außerdem wird dadurch die sogenannte Zahnkopfstreuung (Streulinienfluß von Zahnkopf zu Zahnkopf über Wendepolschuh) herabgesetzt, wodurch die Stromwendespannung verkleinert und die Stromwendung erleichtert wird.

Einer Vergrößerung des Wendepolluftspaltes über ein gewisses Maß hinaus, wie sie insbesondere bei neuzeitlichen hochbeanspruehten Maschinen wünschenswert wäre, stehen jedoch wesentliche Hindernisse entgegen. Eine Vergrößerung des Luftspaltes über das erwähnte Maß hinaus hat zur Folge, daß insbesondere die Ausbreitung des Wendefeldes längs der Ankerfläche zu groß wird. Außerdem würde sich längs der ganzen Wendezone überall der gleiche Wert der Wendefeldinduktion ergeben, was nicht erstrebenswert ist. Im allgemeinen soll die Wendefeldinduktibn in der Mitte der Wendezone einen Größtwert haben und rasch nach beiden Seiten abfallen.

Durch die Erfindung wird es möglich, den Wendepolluftspalt wesentlich über das bisher erreichbare Ausmaß hinaus zu vergrößern und damit weitgehend bzw. ganz den Einfluß der fluktuierenden Anker-AW und der Zahnkopf-Streuung zu beseitigen, ohne daß die vorerwähnten Nachteile hinsichtlich der Wendefeldverteilung auftreten. Erfindungsgemäß wird die Wendepolwicklung oder ein Teil dieser so ausgebildet und angeordnet, daß sie über den verkürzten Wendepoleisenkern hinaus gegen den Anker zu vorspringt, oder daß ein Teil dieser Wicklung in gleicher Höhe mit dem unmagne-

tischen Spalt (Luftspalt) zwischen Wendepo und Anker liegt, wodurch trotz des vergrößerten Luftspaltes eine unerwünschte Ausbreitung des Wendefeldes über die Wendezone hinaus verhindert ist.

Die Erfindung erweist sich insbesondere Einphasenbahnmotoren als besonders vorteilbringend, da es sich hier im allgemeinen um Wechselstromkollektormaschinen mit größten ίο Leistungen und daher auch mit hohen spezifischen Beanspruchungen handelt, deren Beherrschung die neue Wendepolanordnung ermöglicht.

Für Einankerumformer ist es bekannt, die »5 Wendepole möglichst ohne Eisen auszuführen, um zu vermeiden, daß das bei Kurzschluß auftretende Ankerfeld einen Eisenweg über die Wendepole vorfindet. Abgesehen davon, daß diese Anordnung einem Zweck dient, der bei ao Wechselstromkollektormaschinen im vorhinein nicht vorliegt, ist diese Anordnung auch für die letztgenannten Motoren praktisch nicht anwendbar, weil sie hier im Gegensatz zu Einankerumformern zu viel zu großen Abmessungen und praktisch unbrauchbaren elektrischen Verhältnissen führen würde. ,

In Fig. ι der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. 1 bedeutet den Wendepoleisenkern, mit 2 sind die Hauptpole angedeutet, mit 3 das Ankereisen. 4 ist die Erregerwicklung für die Hauptpole, 5 die Wendepolwicklung, die erfindungsgemäß über den Bereich des magnetischen Wendepolkernes sich hinaus erstreckt.' Zum Tragen bzw. Halten der Wendepolwicklung 5 dient ein in der Verlängerung des Wendepoles liegender und mit diesem verbundener unmagnetischer Teil 6, der zweckmäßig nach Art eines Poles seitliche Fortsätze 7 besitzt. Auf diesen Fortsätzen und auf Nasen 8 an den Hauptpolen ruht die Wendepolwicklung auf. Das unmagnetische Haltestück 6 kann zweckmäßig in der Weise aufgebaut und mit dem Eisenkern des Wendepols verbunden werden, daß zwischen einzelnen aus dem Eisenkern vorspringenden unmagnetischen Blechen unmagnetische Füllstücke von entsprechendem Profil eingeschoben werden und die vorspringenden Bleche und die Füllstücke durct Bolzen 9 zusammengehalten werden.

Die zum Tragen der Wendepole dienenden unmagnetischen Haltestücke können gegebenenfalls mit Vorteil zugleich als Nutenverschlußkeile ausgebildet sein. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 2, bei dem das durch eine Schwalbenschwanzverbindung mit dem Eisenkern ϊ des Wendepoles verbundene unmagnetische Haltestück 6 einen den beiden benachbarten Wendepolnuten gemeinsamen Verschlußkeil bildet. Der Verschlußkeil enthält hier selbst einen Teil der Wendepolwicklung 10, die das Wendefeld im Luftspalt zusammenhält und gleichzeitig auch die Kompensation der Ankeramperewindungen im Bereich der Wendezone bewirkt.

^. Die Anordnung nach Fig. 2 gibt auch §;S?itgleich die vorteilhafte Möglichkeit, die ipshwankungen des Wendepolkraftflusses, die '⁷IiCh durch die Ankernutung und durch die * Rückwirkung der Stromwendung ergeben, weitgehend auszuschalten, wozu die normale, vom Anker zu weit entfernt liegende Wendepolwicklung 5 nicht geeignet ist. Dies gelingt dadurch, daß die der Ankeroberfläche zunächst liegenden Teile der Wendepolwicklung 10 für sich parallel geschaltet werden bzw. mit einer eigenen Ausgleichsleitung untereinander verbunden werden. Die entsprechende Schaltung zeigt Fig. 3 im einfachen Schaltbild. Mit 5 sind wie in Fig. 2 die Windungen des in der Wendepolnut angeordneten Teiles der Wendepolwicklung, mit 10 die Wendepolwindungen im Verschlußkeil bezeichnet. 11 ist die Ausgleichsleitung, die die Windungen 10 für sich verbindet. Der unmittelbar der Ankeroberfläche benachbarte Teil der Wendepolwicklung kann u. U. zweckmäßig auch selbst als Nutenverschlußkeil ausgebildet sein, wie Fig. 4 zeigt. Die Wendepolwicklung besteht hier aus der in der Nut angeordneten Wicklung 5 und dem einen weiteren Teil der Wendepolwicklung bildenden leitenden Keil 11, der sich einerseits auf einem Isolierstück 6 (das wie in Fig. 1 mit dem magnetischen Kern des Wendepoles verbunden ist) und andererseits auf den Polspitzen der Hauptpole 2 abstützt.

Eine besonders günstige Dämpferwirkung bezüglich der durch die Ankernutung entstehenden Oberwellen im Wendepolluftspalt läßt sich erzielen, wenn die Anordnung so getroffen wird, daß der der Ankeroberfläche zunächst liegende Teil der Wendepolwicklung aus parallelen, je über gleichnamige Pole führenden Stromzweigen besteht, die über ihre gemeinsamen Stromzuführungsstellen zu einem bzw. mehreren in sich geschlossenen Dämpfungs-Stromkreisen verbunden sind. Ein entsprechendes Schaltungsbeispiel mit zwei parallelen Strom- ' kreisen zeigt Fig. 5. Mit 12 ist der eine Zweig, mit 13 der dazu parallel liegende andere Zweig der in der Nähe der Ankeroberfläche angeordneten Wendepolwicklung bezeichnet. Jeder dieser Zweige führt je über gleichnamige Pole. 14, 15 sind die gemeinsamen Stromzuführungsstellen für beide Kreise. Über diese Stellen sind beide Parallelzweige zu einem in sich geschlossenen Dämpfungsstromkreis verbunden, der zur Abdrosselung der Oberwellenfelder im Wendepolluftspält dient. .

Die Wirkung der Anordnung nach der Erfindung läßt sich weiter noch wesentlich verbessern, wenn die über den Wendepolkern hinaus verlängerte Wendepolwicklung oder Teile dieser

Wicklung seitlich in die Stromwendezone hineinragen bzw. diese zum Teil überdecken. Dadurch läßt sich die Feldausbreitung ebenfalls sehr wirksam in der gewünschten Weise beeinflussen. 5

Claims (8)

1. Patentansprüche:
2. i. Wendepolanordnung für Wechselstromkollektormaschinen, insbesondere Einphasenbajinmotoren, mit zwecks Verringerung oder * Beseitigung des Einflusses der fluktuierenden Anker-AW und der Zahnkopfstreuung vergrößertem Wendepolluftspalt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendepolwicklung oder ein Teil dieser über den Wendepoleisenkern hinaus gegen den Anker zu vorspringt oder ein Teil dieser Wicklung in gleicher Höhe mit dem unmagnetischen Spalt (Luftspalt) zwischen Wendepol und Anker angeordnet ist, um die Ausbreitung des Wendefeldes über die Wendezone hinaus trotz des vergrößerten Luftspaltes zu verhindern.
   2. Anordneung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnt, daß zum Tragen bzw. Halten der Wendepolwicklung ein in der Verlängerung des Wendepolkemes liegender und mit diesem verbundener unmagnetischer Teil dient, der zweckmäßig seitliche Fortsätze zur Abstützung der Wendepolwicklung besitzt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Halten der Wendepolwicklung dienende unmagnetische Teil zugleich als Nutenversehlußkeil, vorteilhaft als zwei benachbarten Wendepolnuten gemeinsamer Verschlußkeil, ausgebildet ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch . gekennzeichnet, daß ein Teil der Wendepolwicklung in dem als Nutenverschlußkeil ausgebildeten unmagnetischen Halteteil untergebracht ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Wendepolwicklung selbst-als Nutenverschlußkeil oder als Teil eines solchen ausgebildet ist.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankeroberfläche zunächst liegende, vorzugsweise in gleicher Höhe mit dem unmagnetischen Wendepolspalt angeordnete Wendepolwicklungsteile für sich parallel geschaltet oder durch eigene Ausgleichsleitungen miteinander verbunden sind.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der der Ankeroberfläche zunächst liegende, vorzugsweise in gleicher Höhe mit dem unmagnetischen Wendepolspalt angeordnete Teil der Wendepolwicklung aus parallelen, je über gleichnamige Pole führenden Stromzweigen besteht, die über die gemeinsamen Stromzuführungsstellen zu einem bzw. mehreren in sich geschlossenen Dämpfungsstromkreisen verbunden sind.
8. 8. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendepolwicklung oder' Teile dieser seitlich in die Stromwendezone hineinragen bzw. diese zum Teil überdecken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen