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Asynchronmaschine mit liondensatoren.
Die Erfindung bezieht sich auf die bekannte Anordnung von Kondensatoren an einer Asynchronmaschine zur Erzeugung des Magnetisierungsstromes und insbesondere auf eine bereits bekannte Ausbildung derartiger Maschinen, die darin besteht, dass der Kondensator mit der Sekundärwicklung eines Transformators zusammenarbeitet, dessen Primärwicklung parallel mit der Arbeitswicklung des Motors geschaltet ist.
Die Erfindung besteht darin, dass als Primärwicklung dieses Transformators unmittelbar die Arbeitswicklung der Maschine verwendet wird und die Sekundärwicklung ebenfalls in den Nuten der Maschine untergebracht wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass ein besonderer Transformator erspart wird und die Maschine sich äusserlich von den bisher üblichen Asynchronmaschinen lediglich durch den Anbau eines Kondensators unterscheidet.
Zur Veranschaulichung der Erfindung sind in den Fig. 1 und 2 zunächst die bekannten Anordnungen bei Asynchronmaschinen dargestellt. In der Fig. 3 ist schematisch die Erfindung an einer einphasigen
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von dem Kondensator C gedeckt wird.
Diese bekannte Schaltung nach Fig. 1 hat den Nachteil, dass die Kondensatorspannung ebenso gross sein muss, wie die Netzspannung E,,, so dass der Kondensator z. B. bei niedrigen Klemmspannungen sehr gross bemessen sein muss. Die Schaltung hat weiterhin den Nachteil, dass die höheren Harmonischen der Netzspannungswelle durch die'Kapazität in unerwünschter Weise verstärkt werden, so dass beim Einschalten leicht ein heftiger Stromstoss auftreten kann.
Man kann diese Nachteile beheben durch die bekannte Schaltung nach Fig.-2. In dieser Figur ist T ein Transformator. D sind Drosselspulen, C ist wieder die Kapazität, Li ist wieder die Induktivität und En die Netzspannung. Der Transformator T formt die Netzspannung E, ; auf den für die Kapazität C geeigneten Wert um, während die Drosselspulen D die Oberwelle der Netzspannung unterdrücken und entsprechend den Einscha1tstromstoss dämpfen können. Die Schaltung nach Fig. 2 wird durch die Neben- apparate der Maschine, den Transformator und die Drosselspule, in der Anschaffung teuer und im Betrieb empfindlich, sobald es erforderlich ist, jede Induktivität, z.
B. jeden Asynchronmotor eines Netzes, getrennt für sich mit dem notwendigen Magnetisierungsstrom zu versorgen.
In der Fig. 3 ist in einem Schaltungsschema gezeigt, wie gemäss der Erfindung der besondere Trans- formator T und die Drosselspule D überflüssig gemacht ist. Das dort dargestellte Schaltungsschema bezieht sich ebenso wie die in den Fig. 1 und 2 dargestellten auf einem Einphasenmotor. Die primäre Einphasenwicklmg im Ständer des Motors ist in zwei Teile, LI und LI1 unterteilt. Diese beiden Teile sind in den Nuten der Maschine angeordnet, also magnetisch verkettet.
Die Netzspannung Eil ist an den Teil Li gelegt, während die Kapazität C durch Hintereinanderschaltung beider Teile LI und Lu an die erhöhte
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des Transformators, dessen Sekundärwicklung durch die ganze Ständerwicklung L, Lri gebildet wird und mit der Kapazität 0 verbunden ist.
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die für den Kondensator geeignete Spannung. Dann wird man naturgemäss die Anschlüsse für das Netz und den Kondensator miteinander austauschen.
In der Fig. 4 ist das Schaltlmgssehema für einen Dreiphasenmotor gezeigt. K bedeutet wieder einen Kurzschlussläufer mit Käfigwicklung. Für die drei an das Netz angelegten Maschinenphasen Lr ist Sternschaltung, für die Kondensatoren C ist Dreiecksschaltung vorgesehen. Naturgemäss kann der Erfindungsgedanke auch an irgendeiner ändern Schaltung verwirklicht werden.
Zweckmässig werden die Kondensatoren mit den Masehinenwieklungen fest verbunden, so dass stets Kapazitäten und Induktivitäten gleichzeitig geschaltet werden. Die den Kondensatoren vorgeschalteten Wicklungsteile wirken dann nämlich als Schutzdrosselspulen.-...--
Es hat sich herausgestellt, dass die besonders naheliegende Massnahme, die Arbeitswieklung und die an die Kondensatoren angeschlossene Wicklung in den gleichen Nuten unterzubringen, nicht immer brauchbar ist. Dabei wird nämlich die Kopplung zwischen den beiden Wicklungen sehr eng, so dass unter Umständen der Einschaltstromstoss eine unzulässige Höhe erreichen kann.
Man kann den Einschaltstromstoss begrenzen, wenn man die Streuung des aus den beiden Wicklungen gebildeten Transformators erhöht. Dadurch wird die Kopplung der Arbeitswieklung mit den an die Kondensatoren angeschlossenen Wicklungsteil Lu loser und die Drosselwirkung der Arbeitswicklung entsprechend höher. Um die Streuung zu vergrössern, bringt man die Arbeitswicklung und die an die Kondensatoren angeschlossene Wicklung in getrennten Nuten unter.
Inwiefern dadurch die Streuung erhöht wird, ist an den Fig. 6 und 7 gezeigt. In der Fig. 6 liegen
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wird, als bei der Anordnung der beiden Wicklungen in gemeinsamen Nuten.
Man kann die Streuung der Primärwicklung erfindungsgemäss auch dadurch vergrössern, dass man eine der beiden Wicklungen im Stator und eine im Rotor anordnet, also z. B. den Rotor an das Netz anschliesst und den Sekundärwicklungsteil LII im Stator belässt. Zwischen der im Rotor liegenden Primärwicklung und den Sekundärwicklungsteil Lrrim Stator entwickelt sieh dann ein Streukraftfluss, der seiner Grösse nach nur durch den Luftspalt begrenzt und durch die als"totaler Streukoeffzient"bekannte charakteristische Kennziffer des Modells gegeben ist. Diese Anordnung ist besonders wertvoll für grosse, verhältnismässig langsam laufende Drehstrommaschinen, bei denen nur drei Nuten je Phase zur Verfügung stehen, so dass die Unterbringung der Wicklungen in getrennten Nuten untunlich ist.
Es ist bekannt, dass die Kühlung technischer Kondensatoren meist erhebliche Schwierigkeiten
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empfiehlt es sich, die Kondensatoren fest mit der Maschine zu vereinigen und den Kühlluftstrom der Maschine zur Kühlung der Kondensatoren mit heranzuziehen. Da die in den Kondensatoren auftretenden Verluste gegenüber den Verlusten in der Maschine stets sehr gering sind, lässt sieh die Kühlung der Kondensatoren leicht auf diesem Wege durchführen, ohne die Kühlungsverhältnisse der Maschine zu beeinträchtigen. In der Fig. 5 ist schematisch eine solche Kühlluftführung dargestellt.
Der dort gezeichnete Motor ist ein sogenannter Durchzugmotor, d. h. eine Maschine, bei welcher von einem auf der Welle sitzenden Ventilator die Kühlluft durch die Öffnungen a des einen Lagerschildes angesaugt und die heisse Luft durch entsprechende Öffnungen b des andern Lagerschildes ausgestossen wird.
Seitwärts am Statorgehäuse befindet sich ein mit dem Inneren in Verbindung stehender Anguss G.
In diesem ist ein Blechbehälter B befestigt, der seinerseits die in Öl getauchten Kondensatorelemente B
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Der Behälter mit den Kondensatoren kann natürlich ebensogut auch an einer andern Stelle an der Maschine, z. B. im Unterteil, angeordnet sein. Wesentlich ist bei der Kühlung aber, dass der Kondensator mit Frischluft gekühlt wird, die noch nicht zur Kühlung von andern Maschinenteilen herangezogen worden ist.
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