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WicklungsanordnungfürpolumschaltbareWechselstrommaschinen.
Bei der bisherigen Bauart polumschaltbarer Motoren wählte man als Nutenzahl eine Zahl gleich dem Produkte aus Polpaarzahl bei grosser Geschwindigkeit mal Polpaarzahl bei kleiner Geschwindigkeit mal der Phasenzahl oder ein Vielfaches dieses Produktes.
Es ist nun häufig besonders bei kleineren Motoren ausserordentlich schwierig, eine so grosse Nutenzahl auszuführen, die sich aus dem obgenannten Produkte ergibt, weil man hiedurch auf so kleine Nuten geführt wird, dass die Ausnutzung des Materials darunter leidet. Anderseits ist es in manchen Fällen erwünscht, die Nutenzahl zwar zu vergrössern, aber nicht auf den doppelten oder mehrfachen Wert, da auch dann wieder die Nutenzahl zu gross würde.
Um diese Übelstände zu vermeiden, soll der Erfindung gemäss die Wicklungsanordnung für polumschaltbare Maschinen derart getroffen werden, dass die Gesamtnutenzahl abweicht vom Produkte aus den Polpaarzahlen bei den verschiedenen Geschwindigkeiten mal der Phasenzahl oder einem Vielfachen dieses Produktes.
Die allgemeine Regel werde an Hand des beispielsweise gewählten in kleinsten ganzen Zahlen ausgedrückten Polzahlverhältnisses x : y = 8 : 5 bzw. des Geschwindigkeitsverhältnisses y : sus =5 : 8 abgeleitet. Bei der bisherigen Bauart polumschaltbarer Motoren gemäss dieser Verhältnisse wählte man als kleinste Gesamtnutenzahl pro Phase die Zahl 40. Bei 4-Phasenstrom z. B. also mindestens 160 Nuten.
Die Nutenunterteilung, d. i. jene mittlere Nutenzahl eines Polbogens, über den die Leiter einer Spulenseite und einer Phase verteilt sind, war also beim obigen Geschwindigkeitsverhältnisse für die hohe Polzahl z = 5 und für die kleine Polzahl y = 89 Hiebei ist unter Spulenseite die Gesamtheit aller Leiter für einen Pol und eine Phase verstanden.
Gemäss vorliegender Erfindung wird die Wicklung eines polumschaltbaren Motors gemäss obigem Geschwindigkeitsverhältnis für die Wicklung mit kleiner Geschwindigkeit nicht mit der 5fachen Nutenunterteilung P., = 5, sondern beispielsweise nur mit einer dreifachen Nutenunterteilung also mit + 3 ausgeführt. Für die Wicklung mit höherer Geschwindigkeit, die früher mit einer Nutenunterteilung ss11 = 8 ausgeführt wurde, ergibt sich nunmehr eine mittlere Unterteilung ssy = 8. == 44. l ganzen sind jetzt bei einer Phasenzahl 4 nur mehr
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Nuten erforderlich, also erheblich weniger, als nach den üblichen Anordnungen.
Wünscht man noch geringere Nutenzahlen, so kann man für die grosse Polzahl auch eine zweifache Nutenunterteilung annehmen, so dass sich für die kleinere Polzahl eine anfache Unterteilung ergibt.
Die angegebenen Verhältnisse dienen nur als Beispiel. Allgemein sollen für ein Polzahlverhältnis x : y oder ein Geschwindigkeitsverhältnis y : x in kleinsten ganzen Zahlen ausgedrückt die unter sich gleichen Produkte $. p y aus Zähler x bzw.
Nenner y des Polzahlverhältnisses und den zugehörigen
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<tb>
<tb> Wird <SEP> angeschlossen <SEP> an <SEP> die <SEP> Netzphase
<tb> Spulengruppe <SEP> bei <SEP> kleiner <SEP> Geschwindigkeit <SEP> (Fig. <SEP> 1) <SEP> bei <SEP> grsser <SEP> Geschwindigkeit <SEP> (Fig. <SEP> 2)
<tb> 1 <SEP> a <SEP> A
<tb> 2 <SEP> b <SEP> A
<tb> 3-a <SEP> B
<tb> 4.-b <SEP> B
<tb> 5 <SEP> a-JL
<tb> 6 <SEP> b-A
<tb> 7-a-B
<tb> 8-b-B
<tb>
Durch Pfeile in den Ober- und Unterstäben sind in den beiden Figuren die Stromrichtungen und damit auch die Anzahl der Pole angedeutet, u. zw.'sind in Fig. 1 in der oberen Zeile die Pfeile für den Strom der Phase b, in der unteren Zeile die Pfeile für den Strom der Phase a eingezeichnet.
In Fig. 2 ebenso in der oberen Zeile die Pfeile für den Strom der Phase B, in der unteren die für den Strom der Phase A.
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paar) eine Phase mit 4facher Nutenunterteilung ausgeführt wird, die drei anderen Phasen 5fache Nutenunterteilung erhalten. Im zweiten Polpaar wird die zweite Phase mit vierfacher Unterteilung ausgeführt, beim dritten Polpaar die dritte Phase, beim vierten Polpaar die vierte Phase, bis schliesslich im fünften Polpaar alle Phasen mit 5facher Unterteilung ausgeführt werden. Es entfällt somit rechnungsmässig auf jedes Polpaar und jede Phase eine Nutenunterteilung von ssr = 44/5 = 4-8.
Wie aus den Strompfeilen der Zeichnung zu ersehen ist, ergibt Fig. 1 ein einwandfreies 16poliges Strombild, während sich in Fig. 2 eine 10polige Anordnung ergibt. Das Phasensystem a bzw. A (voll ausgezogen) besitzt dabei gegenüber dem Phasensystem b bzw. B (gestriehelt gezeichnet) in beiden Figuren eine Phasenverschiebung von 90 .
In diesem Beispiel, bei dem also z'= 24 gewählt wurde, ergibt sich für die Wicklung für grosse Polzahl, die mit dreifacher Nutenunterteilung ausgeführt wird, wiederum ein vollständig reguläres Drehfeld, während die für kleine Polzahl mit 4-8facher Unterteilung wegen der Abweichung dieser Ziffer von einer ganzen Zahl ein etwas unregelmässiges mit Unterfeldern behaftetes Drehfeld ergibt. Dies ist bei der kleinen Polzahl, die an sich eine geringere Streuung besitzt, mit Rücksicht auf guten Betrieb zulässig.
Auch bei einer 2fachen Nutenunterteilung für die grosse Polzahl ergeben sich günstige Verhältnisse.
Während man also mit Rücksicht auf die Streuung besonders bei vielpoligen Maschinen zweckmässigerweise die der grossen Polzahl entsprechende Nutenunterteilung ganzzahlig wählt, kann es auch aus Gründen guten mechanischen Laufes insbesondere bei kleiner Polzahl zweckmässig sein, die der kleinen Polzahl entsprechende Nutenunterteilung ganzzahlig auszuführen. Z. B. kann man für das obenstehende
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und für die grosse Polzahl eine 33/4fache Nutenunterteilung.
In allen Fällen ist es zweckmässig, die Zahl z so zu wählen, dass die Nutenunterteilungen ssj. und möglichst in der Nähe ganzer Zahlen liegen, weil dann die Unregelmässigkeiten der Felder nur gering sind.
Wie schon erwähnt, ist es bei Polzahlverhältnissen, bei denen a : und y kleine Zahlen, z. B. 2 oder 3 oder ähnlich sind, wünschenswert, die Nutenzahl des Motors zu vergrössern, um keine zu groben Nuten zu erhalten. Da eine einfache ganzzahlige Vervielfachung der Ideinstmöglichen Unterteilung häufig schon zu grosse Nutenzahlen ergibt, so bietet die Wicklungsanordnung gemäss der Erfindung ein einfaches Mittel, um auch hier zu bequemen Nutenzahlen zu gelangen.
Man wählt auch hier die Zahl z abweichend von dem Produkt x. y, jedoch grösser als diese Zahlen, beispielsweise für eine Polumschaltung im Verhältnis 2 : 3 gleich 8, so dass sich an Stelle der 2-und 3faehen Unterteilung eine 22/3-und 4fache Unterteilung ergibt oder für z = 9 eine 3- und 4#fache Nutenunterteilung für den Fall, dass die 4-und 6fache Unter- teilung bereits zu feine Nutenteilung ergibt.