DE899830C - AC excitation winding for electrical machines - Google Patents

Description

Wechselstrom-Erregerwicklung für elektrische Maschinen Bei der Herstellung von Wechselstrom-Erregerwicklungen für elektrische Maschinen, wobei geformte Spulen Anwendung finden, ist es bisher üblich gewesen, jede Spulengruppe, die in benachbarten Nuten der Maschine untergebracht werden kann, einzeln herzustellen. Diese einzelnen Spulengruppen werden dann in die Maschine eingelegt und durch Schweißen, Hartlöten oder Löten entsprechend der . gewünschten Wicklungsanordnung verbunden. Hierdurch entsteht eine große Anzahl von Verbindungen in der fertigen Erregerwicklung, und wenn eine solche Wicklung vollständig geprüft wird, bevor sie in die Maschine eingelegt wird, besteht die Gefahr, daß die Verbindungen sich lösen, wenn die Maschine einige Zeit in Betrieb gewesen ist. Es ist dann eine lästige Arbeit, festzustellen, welche Verbindungen sich gelöst haben, da sie gewöhnlich einzeln isoliert werden.AC excitation winding for electrical machines during manufacture of alternating current excitation windings for electrical machines, being shaped coils Apply, it has been customary to use each coil group in adjacent Grooves of the machine can be accommodated to produce individually. This individual Coil groups are then placed in the machine and welded, brazed or soldering according to the. desired winding arrangement connected. Through this there is a large number of connections in the finished field winding, and if such a winding is fully checked before it is placed in the machine there is a risk that the connections will come loose if the machine does some Time has been in operation. It is then a chore to determine which Connections have broken because they are usually isolated individually.

Erfindungsgemäß wird dieser Übelstand dadurch beseitigt, daß alle Spulen jeder Phase für Pole gleichnamiger Polarität aus einem einzigen fortlaufend gewickelten Leiter bestehen.According to the invention, this drawback is eliminated in that all Coils of each phase for poles of the same polarity from a single continuous coiled conductor.

Die Erfindung ist in den Abbildungen beispielsweise veranschaulicht.The invention is illustrated in the figures, for example.

Abb. r bis 6 zeigen eine sechspolige Maschine mit einer sechsphasig .aufgeschnittenen Erregerwicklung i o, die in Nuten z r eines lamellierten Kernes 12 des Ständers 13 angeordnet ist. Bei der Herstellung der Wicklung i o kann eine Wickelmaschine beispielsweise nach Abb. i benutzt werden, die mehrere rotierende, auf der Welle 15 befestigte Spulenformerelemente 14 besitzt. Um die Zahl der Verbindungen zwischen den Spulen oder Spulen bändern der Wicklung zu -verringern, werden alle Spulen jeder Phase, - die Pole gleicher Polarität1 erzeugen sollen, aus einem einzigen, im wesentlichen gleichförmigen Leiter hergestellt. Wie aus der Abb. i ersichtlich ist, werden sechs Spulenteile 16 aus einem Leiter gewickelt, und jede Spule wird mit einer vorher bestimmten Wicklungszahl in einer Auskehlung eines der Spulenformerelemente 14 gebildet. Um einen solchen Satz oder eine Phasengruppe von Spulen herzustellen,' wird ein Ende 17 des Leiters um einen Haken 18 gewickelt, der an der Außenseite des letzten Spulenformerelementes 14 befestigt ist. Jedes Spulenformerelement besitzt eine geschlitzte Metalleinlage i g, die über ein Ende des Flanschkörpers 2o hinausragt. Ein klebriges Band 21 wird in den Spalt 22 der Elemente 14 eingelegt, und die Spulenformereinrichtung dann gedreht, um die erste Spule 16 mit der gewünschten Windungszahl zu wickeln. Die Spulenformereinrichtung wird dann angehalten und der Leiter in die Auskehlung des zweiten Spulenformerelementes 14 geführt, wodurch eine kurze Spulenverbindung 23 hervorgerufen wird. Die Spulenformer werden dann wieder gedreht, um die zweite Spule 16 mit der gewünschten Windungszahl herzustellen. Der Leiter wird dann über Auskehlungen 24 und 25 in den Führungsfingern 26 und 27 geführt; die in Abständen an dem dritten Spulenformerelement befestigt sind. Hierdurch wird eine vorbestimmte besondere Länge des Leiters 28 erzielt, der die ersten zwei Spulenbänder in der Phasenspulengruppe verbindet. Der Leiter wird dann in das dritte Spulenformerelement geführt und die Spulenformereinrichtung wieder gedreht, um die dritte Spule zu wickeln. Die vierte und sechste Spule wird ähnlich der zweiten Spule und die fünfte Spule ähnlich der dritten Spule hergestellt, bis alle sechs Spulen gewickelt sind. Hierdurch entsteht eine Phasenspulengruppe, bei der anliegende Spulenpaare drei Spulenbänder 29, 30 und 31 bilden, die durch besondere Längen 28 und 32 des diese Spulen bildenden Leiters verbunden sind. Nachdem eine Phasenspulengruppe vollständig gewickelt ist, wird das Band 2 i durchgeschnitten, das in jedem Spalt---- der Elemente i9 liegt. Die freien Enden jedes Teiles, um welche die Spulen gewickelt sind, werden dann um die Spule gedreht, um die verschiedenen Windungen zusammenzuhalten. So wird durch den in Abb. i dargestellten Spulensatz eine Phasenspulengruppe geschaffen, bei der jedes Spulenband, das einen der Maschinenpole bilden soll, ein Paar Spulen einschließt. Da die dargestellte Maschine eine sechspolige Maschine mit sechsphasig aufgeschnittener Wicklung ist, so schließen die Phasengruppen, die Pole der gleichen Polarität bilden, drei Spulenbänder ein. Alle Spulen aller Phasenspulengruppen werden in der gleichen Anordnung gewickelt. Es ist deshalb erforderlich, ! die Phasenspulengruppen in einer solchen Art anzuordnen und zu verbinden, daß die gewünschte Polarität in der Maschine erreicht wird.Figs. R to 6 show a six-pole machine with a six-phase, cut-open exciter winding io, which is arranged in slots zr of a laminated core 12 of stator 13 . When producing the winding io, a winding machine can be used, for example according to FIG. In order to reduce the number of connections between the coils or coil strips of the winding, all coils of each phase - which are to produce poles of the same polarity1 - are made from a single, substantially uniform conductor. As can be seen from FIG. 1, six coil parts 16 are wound from a conductor, and each coil is formed with a predetermined number of turns in a groove of one of the coil former elements 14. To produce such a set or phase group of coils, one end 17 of the conductor is wound around a hook 18 which is attached to the outside of the last coil former element 14. Each coil former element has a slotted metal insert ig which protrudes beyond one end of the flange body 2o. A sticky tape 21 is inserted into the gap 22 of the elements 14, and the reel former device is then rotated in order to wind the first reel 16 with the desired number of turns. The coil former device is then stopped and the conductor is guided into the groove of the second coil former element 14, as a result of which a short coil connection 23 is produced. The coil formers are then rotated again to produce the second coil 16 with the desired number of turns. The conductor is then guided over grooves 24 and 25 in the guide fingers 26 and 27; which are attached at intervals to the third coil former element. In this way, a predetermined particular length of the conductor 28 is achieved, which connects the first two coil strips in the phase coil group. The conductor is then fed into the third coil former element and the coil former device is rotated again in order to wind the third coil. The fourth and sixth coils are made similar to the second coil and the fifth coil is made similar to the third coil until all six coils are wound. This creates a phase coil group in which the adjacent coil pairs form three coil strips 29, 30 and 31 which are connected by special lengths 28 and 32 of the conductor forming these coils. After a phase coil group is completely wound, the tape 2 i is cut through, which lies in each gap ---- of the elements i9. The free ends of each piece around which the coils are wound are then twisted around the coil to hold the various turns together. Thus, the set of coils shown in Fig. I creates a phase coil group in which each coil band which is to form one of the machine poles includes a pair of coils. Since the machine shown is a six-pole machine with a six-phase cut-open winding, the phase groups that form poles of the same polarity enclose three coil bands. All coils of all phase coil groups are wound in the same arrangement. It is therefore necessary! to arrange and connect the phase coil groups in such a way that the desired polarity is achieved in the machine.

Um den Zusammenbau der Wicklungen in dem Ständer 13 (Abb. 6) zu erleichtern und zu vereinfachen, werden die Spulen aufeinanderfolgend derart ,angeordnet, daß sie in die Nuten i i des lamellierten Kernes i-- eingelegt werden können. Da die Phasenspulengruppen der dargestellten Maschine' aus drei Spulenbändern bestehen, werden um drei auf einem Brett 36 befestigte Bolzen 33, 34, 35 in fortlaufender Weise entsprechende Spulenbänder der verschiedenen Phasenspulengruppen, wie- die Abb. 2 zeigt, gruppiert. Hierdurch entstehen drei Gruppen von entsprechenden Spulenbändern 29, 3o und 31, die um die drei Bolzen 33, 34 und 35 angeordnet sind. Diese Spulengruppen werden dann in der folgenden Art um einen auf der Platte 38 befestigten Bolzen 37 (s. Abb.3) angeordnet.To facilitate assembly of the windings in the stator 13 (Fig. 6) and to simplify, the coils are sequentially arranged so that they can be inserted into the grooves i i of the laminated core i--. Since the Phase coil groups of the machine shown 'consist of three coil bands, are attached to three bolts 33, 34, 35 on a board 36 in a continuous Corresponding coil tapes of the various phase coil groups, again Fig. 2 shows grouped. This creates three groups of corresponding coil tapes 29, 3o and 31, which are arranged around the three bolts 33, 34 and 35. These coil groups are then around a bolt 37 attached to the plate 38 in the following manner (see Fig.3).

Ein Ständer 13 (Abb.6) wird dann auf eine Platte gestellt und zwischen den Ergänzungssegmenten 39 und 4o eines Ringes verklammert. Diese Ringsegmente werden durch einen Zugbolzen 41 zusammengehalten, der drehbar in den Ansätzen 42 an dem Segment 39 angeordnet ist und die Ergänzungsansätze 43 an dem unteren Ringsegment 40 berührt. Dieses untere Ringsegment 40 wird über der Grundplatte abgestützt und auf einem Sockel 44 befestigt. Die fortlaufend an dem Bolzen 37 Angeordneten Spulen werden dann in der in der Abb. 3 gezeichneten Aufeinanderfolge in den lamellierten Kern 12 eingelegt. Durch diese vollständige Spuleneinrichtung wird eine in Abb. 6 dargestellte Wicklung erzielt, die schematisch in Abb. 4 gezeichnet ist.A stand 13 (Fig.6) is then placed on a plate and between the supplementary segments 39 and 4o of a ring clamped. These ring segments are held together by a tie bolt 41 which is rotatable in the lugs 42 on the Segment 39 is arranged and the supplementary lugs 43 on the lower ring segment 40 touched. This lower ring segment 40 is supported over the base plate and attached to a base 44. The coils continuously arranged on the bolt 37 are then in the order shown in Fig. 3 in the laminated Core 12 inserted. With this complete coil arrangement, one shown in Fig. 6 achieved winding, which is drawn schematically in Fig. 4.

Eine dreiphasige Wicklung kann in Dreieck oder Stern geschaltet werden, und es ist manchmal auch wünschenswert, die Wicklung für hohe oder niedrige Spannung umschaltbar auszuführen, indem gewisse Phasengruppen in Reihe oder parallel geschaltet werden. Die zwölf Enden der sechs Phasenspulengruppen sind die einzigen Spulenverbindungen der erfindungsgemäßen Wicklung. Die aufeinanderfolgenden Enden 45, 46, 47, 48, 49 und 5o an einem Ende der sechs Phasenspulengruppen und die Enden 51, 53 und 55 an dem anderen Ende der ersten, dritten und fünften Phasenspulengruppe sind an ein Klemmbrett angeschlossen. Die sechs Enden 51, 52; 53, 54, 55 und 56 an den anderen Enden der sechs Phasenspulengruppen können so verbunden werden, daß sich eine in Dreieck oder Stern geschaltete Wicklung ergibt. Bei einer Sternschaltung werden, wie aus Abb.4 ersichtlich ist, die Enden 52, 54 und 56 untereinander durch Schweißung oder Lötung, und die Enden 51, 53 und 55 mit dem Klemmbrett verbunden. Eine in Dreieck geschaltete Wicklung kann dadurch erreicht werden, daß die Klemmen 52, 54 und 56 mit den Enden 5z, 53 und 55 gemäß Abb. 5 verbunden werden. Diese Verbindungen haben den Zweck, eine Dreieck- oder Sternschaltung zu erzielen .und sind die einzigen dauernden Verbindungen, die bei der erfindungsgemäßen Wicklung nötig sind. Die neuen Wicklungsenden, die mit dem Klemmbrett verbunden werden, können dann parallel oder in Reihe zusammengeschaltet werden. Die Enden 5r, 53 und 55 werden an eine dreiphasige Stromquelle angeschlossen. Abb. q. stellt die augenblicklichen Polaritäten für eine bestimmte Erregung der Spulenbänder der verschiedenen Wicklungsphasen dar, wobei die positiven und negativen Polaritäten der Spulenbänder in der Abb. q. durch die Buchstaben P und N angegeben sind.A three-phase winding can be delta or star connected, and it is sometimes desirable to make the winding switchable for high or low voltage by connecting certain phase groups in series or in parallel. The twelve ends of the six phase coil groups are the only coil connections of the winding according to the invention. The successive ends 45, 46, 47, 48, 49 and 5o at one end of the six phase coil groups and the ends 51, 53 and 55 at the other end of the first, third and fifth phase coil groups are connected to a terminal board. The six ends 51, 52; 53, 54, 55 and 56 at the other ends of the six phase coil groups can be connected in such a way that a winding connected in delta or star is obtained. In the case of a star connection, as can be seen from Fig. 4, the ends 52, 54 and 56 are connected to one another by welding or soldering, and the ends 51, 53 and 55 are connected to the terminal board. A delta-connected winding can be achieved by connecting terminals 52, 54 and 56 to ends 5z, 53 and 55 as shown in FIG. The purpose of these connections is to achieve a delta or star connection and are the only permanent connections required for the winding according to the invention. The new winding ends that are connected to the terminal board can then be connected together in parallel or in series. The ends 5r, 53 and 55 are connected to a three-phase power source. Fig.q. shows the instantaneous polarities for a certain excitation of the coil strips of the various winding phases, the positive and negative polarities of the coil strips in Fig. q. indicated by the letters P and N.

Auf diese Weise ergibt sich eine Herstellungsmethode für eine Erregerwicklung, die nur eine geschweißte oder hartgelötete Verbindung zwischen den die Wicklung bildenden Spulen aufweist, so daß eine zuverlässige Konstruktion geschaffen wird, die in der Herstellung billiger ist und in ihrem Äußeren sauberer aussieht.This results in a manufacturing method for an excitation winding, the only one welded or brazed connection between the the winding forming coils, so that a reliable construction is created, which is cheaper to manufacture and looks cleaner on the outside.

Die Erfindung ist für eine sechspolige Maschine mit einer dreiphasigen Erregerwicklung im Ständer beschrieben worden. Die Erfindung kann natürlich auch bei anderen Wicklungen angewendet werden.The invention is for a six-pole machine with a three-phase Excitation winding in the stator has been described. The invention can of course also can be applied to other windings.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Wechselstrom-Erregerwicklung für elektrische Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß alle Spulen jeder Phase für Pole gleichnamiger Polarität ,aus einem einzigen fortlaufend gewickelten Leiter bestehen.PATENT CLAIM: AC excitation winding for electrical machines, characterized in that all coils of each phase for poles of the same polarity , consist of a single continuously wound conductor.