<Desc/Clms Page number 1>
Wicklung für polumschaltbare Maschinen.
Die Erfindung betrifft eine Wicklung für polumschaltbare Wechselstrommaschinen, bei denen die Pole im Verhältnis einer beliebigen ungeraden Zahl zu I umgeschaltet werden. Die Erfindung ist sowohl auf induzierende Wicklungen, als auch auf induzierte Wicklungen anwendbar. Im ersten Fall
EMI1.1
selbst nicht umgeschaltet, sondern bloss die induzierende Wicklung der Maschine. Der Läufer der Maschine kann in beiden Fällen mit einer nicht umschaltharen Phasenwieklung versehen sein, was eine wesentliche Vereinfachung in der Konstruktion von polumschaltbaren Maschinen ermöglicht.
Die Spulenweite der erfindungsgemässen Wicklung ist gleich der Polteilung für die niedere Polzahl.
Diese Eigenschaft ist an sich auch bei der bekannten Polumschaltung vorhanden, bei der die Wechselstromwicklung für die niedere Polzahl als normale Dreieekwicklung ausgebildet ist und bei der für die höhere Polzahl die Netzausehlüsse an die Mitten der Dreieckseiten geleft werden, während die Eckpunkte des Dreieckes zu einem Sternpunkt vereinigt werden. Diese Polumschaltung hat aber den Nachteil, dass nur bei der niedrigen Polzahl eine regelmässige Strom-und Feldverteilung vorhanden ist.
Nach der Erfindung ist nun die Wicklung für die höhere Polzahl als Ein-oder Mehrphasenwieklung mit normaler Strom-und Phasenverteilung ausgebildet, so dass sich auch eine regelmässige Feldverteilung ergibt. Für die niedere Polzahl bilden die einzelnen Polstränge jedes Phasensystems der höheren Polzahl, die innerhalb einer doppelten Spulenweite zusammengehören, ein Mehrphasensystem mit einer Phasenzahl gleich der Anzahl dieser Polstränge. Filter Polstrang wird dabei derjenige Wicklungsteil verstanden, der bei der höheren Polzahl für einen Nord-und einen Südpol eine Phase bildet.
Wird also beispielsweise eine bei der höheren Polzahl dreiphasige Wicklung im Polzahlverhältnis 5 : l umgeschaltet, dann wird aus jeder der drei Phasen bei der niederen Polzahl ein selbständiges Fiinfphasensystem gebildet. Die einzelnen Systeme der ursprünglichen drei Phasen bestehen dann unabhängig nebeneinander.
Diese Polumschaltung hat den Vorteil, dass die Feldkurve für jede Polzahl symmetrisch ist, dass die Wicklung sowohl als Zweischicht-wie als Einschiehtwicklung ausführbar ist und bei Verwendung
EMI1.2
erfordert.
In Fig. 1 und 1 a der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Wieklung für polumschaltbare Maschinen dargestellt. Die Wicklung ist als induzierte Läuferwicklung für einen Asynchronmotor gedacht, der im Ständer im Polzahlverhältnis 5 : l umgeschaltet wird. Fig. l zeigt das Schaltbild und die Stromverteilung für die höhere Polzahl, bei der die Wicklung über die Schleifringe A, B, C geregelt werden kann, Fig. 1 a zeigt dieselbe Schaltung bei der Stromverceilung für die niedrige Polzahl, für welche die Wicklung als in sieh kurz geschlossene Wicklung wirkt. In der Wicklung bestehen für die höhere Polzahl drei Phasen I (stark ausgezogen), 11 (schwach ausgezogen) und 777 (gestrichelt). Diese sind an die drei Sehleifringe A, B, C angeschlossen.
Die Spulenweite der einzelnen Windungen (z. B. der Phase I) ist für die höhere Polzahl gleich der fünffachen Polteilung Ti. Es sind daher innerhalb der doppelten Spulenweite (in Fig. 1 angegeben durch 2 t2) für jede phase fünf Polstränge 1-5 vorhanden.
Die einzelnen Polstränge sind alle parallel geschaltet und mit dem einen Ende an den zugehörigen Schleif-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
systeme bilden die einzelnen Polstränge der andern Phasen (11, llI) der höheren Polzahl. Die einzelnen Fünfphasensysteme sind dabei durch den Sternpunkt S einpolig miteinander verbunden.
Fig. 2 zeigt in einer andern Darstellung die gleiche Schaltung der Läuferwicklung und die Strom-
EMI2.2
Fig. 3 zeigt in derselben Darstellung die Stromverteilung im Läufer des Asynchronmotors, wenn seine Ständerwicklung auf die fünffach erniedrigt Polzahl umgeschaltet wird. Es ergeben sich dann drei miteinander nur einpolig verbundene und in sich kurzgeschlossene Fünfphasensysteme 1-III.
Besonders zweckmässig erweist es sich, wenn man für die Läuferwicklung der polumschaltbaren Maschine eine Zweiphasenwicklung wählt, wie es z. B. bei der Anordnung nach Fig. 4, 5 und 6 der Fall ist. Die Anzahl der Lötstellen 6 zwischen den einzelnen Polsträngen l'bis 5'und den Verbindungsleitungen 7 und 8 wird gegenüber einer Dreiphasenwicklung bedeutend herabgesetzt. Die Anordnung an den beiden um 900 gegeneinander verschobenen Phasen I'und 11'ist dieselbe wie bei der Wicklung nach Fig. l. Es sind also wieder innerhalb einer doppelten Spulenweite fünf Polstränge vorhanden und die Maschine wird im Polzahlverhältnis 5 ;, 1 umgeschaltet.
Die Wicklung gemäss der Erfindung lässt sich auch für induzierende Wicklungen verwenden. Hier ändert sich in der Wicklung nicht bloss die Stromverteilung, sondern es wird die Wicklung selbst umgeschaltet.
Fig. 7 und 8 der Zeichnung zeigen als Ausführungsbeispiel eine Dreiphasenwicklung für den Ständer von Asynchronmotoren, deren Polzahl im Verhältnis 1 : 3 umschaltbar ist.
Fig. 7 zeigt wieder das Schaltbild für die höhere Polzahl. Dieses entspricht etwa den Schaltungen nach Fig. 1 und 2 der Zeichnung, nur sind in den einzelnen Phasen und innerhalb einer doppelten Spulenweite nicht fünf, sondern nur drei zueinander parallel geschaltete. Polstränge (la, lb, lc für Phase I ; 2a, 2b, 2c für die Phase 11 und 3a, 3b, 3c fÜr die Phase Ill) vorhanden. Diese einzelnen Polstränge sind in Parallelschaltung zueinander und in Sternschaltung der einzelnen Phasen an das speisende Netz N angeschlossen. Für die Umschaltung auf die niedrige Polzahl werden nun die Verbindungen zwischen den einzelnen Polsträngen, z. B. an den Anfängen dieser Polstränge, gelöst und die Polstränge la, 2a
EMI2.3
mit der Phase 111.
Die Fig. 8 zeigt das Schaltbild nach der Umschaltung auf die niedrigere Polzahl. Während also bei der Anordnung nach Fig. 7 die gemäss Fig. 1 räumlich nebeneinander liegenden Wie. klungsteile la, 8a und f auf die drei Phasen aufgeteilt sind, wie in Fig. 7 auch durch die zeichnerische Darstellung zum Ausdruck gebracht, bilden diese drei Wicklungsteile bei der Schaltung nach Fig. 8 nunmehr eine Phase und sind zueinander parallel geschaltet, wie aus den eingezeichneten Verbindungen hervorgeht. Die aus Fig. 7 übernommene Winkellage der Wicklungsteile bringt also nicht mehr die Phasenverteilung zum Ausdruck, sie wurde jedoch zur besseren Veranschaulichung der Umschaltung beibehalten.
Die drei Phasen werden bei der Anordnung nach Fig. 8 je durch die zeichnerisch parallel verlaufenden Wicidungsteile (z. B. 1a, 1b, 1c) gebildet.
Die neue polumsehaltbare Wicklung kann selbstverständlich bei der höheren Polzahl auch als Einphasenwieldung ausgebildet sein. Z. B. könnte man bei der Wicklung nach Fig. 7 und 8 die Polstränge, die bei der hohen Polzahl den Phasen 11, III zugehören, auch weglassen. Die Wicklung ist dann beispielsweise bei einer Polzahl = 6 eine Einphasenwicklung, bei der entsprechend niedrigeren Polzahl eine Dreiphasenwicklung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wicklung für polumschaltbare Maschinen, deren Spulenweite gleich der Polteihll1g für die niedere Polzahl ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung für die höhere Polzahl als Ein-oder Mehr-
EMI2.4
jeder Phase der höheren Polzahl, die innerhalb einer doppelten Spulenweite (2, u.) liegen, für die niedere Polzahl ein Mehrphasensystem mit einer Phasenzahl gleich der Anzahl dieser Polstränge bilden.