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Einschichtbruchlochwicklung für elektrische Maschinen.
Es ist bekannt, die Wicklungen von elektrischen Maschinen zur Unterdrü6kul1g von Oberwellen sowie zur Vermeidung gefährlicher Resonanzen als Bruchlochwieklungen, d. h. als Wicklungen, bei denen die Zahl der Nuten pro Pol und Phase ein echter oder ein unechte Bruch ist, auszuführen, wobei sich weiter die Möglichkeit ergibt, etwa vorhandene Nutenschnitte auch für abweichende Maschinen zu verwenden. Derartige Wicklungen weisen jedoch, soweit sie als Einschichtbruchlochwicklungen ausgebildet sind, eine sehr grosse Zahl von untereinander verschiedenen Spulen auf, die sich haupt- sächlich in der Spulenweite unterscheiden.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine neue Einschichtbruehlochwicklung gegeben, die aus lauter Spulen mit derselben Spulenweite besteht.
Es lässt sich nämlich jede ausführbare Bruchlochwicklung aus derartigen Spulen zusammensetzen.
Um dieses nachzuweisen, ist es vorteilhaft, für die Wicklung, etwa eine gegebene Bruchlochwicklung, die in eine Wicklung mit lauter gleichen Spulen umgewandelt werden soll, eine Ersatzpolteilung auf- zustellen. Hiebei versteht man unter Ersatzpolteilung ein Schema für die Wicklung, in dem an Stelle der bei der Maschine wirklich vorhandenen Zahl von Polteilungen eine einzige schematische Polteilung angenommen ist, in der dann die einzelnen Nuten in der Lage, die sie in den einzelnen Polteilungen haben, eingetragen sind. Wenn man die einzelnen Spulenseiten-etwa fortlaufend numeriert-in dieses
Schema einträgt, so bekommt man eine Übersicht über die ganze Wicklung. Man kann nun die Spulen- seiten in der Ersatzpolteilung derart eintragen, dass gerade bzw. ungeradzahlige Spulenseiten je in einer
Reihe erscheinen.
Wenn man nun eine Spulenseite der Oberschicht dieses Schemas, die am äussersten
Ende einer Phasengruppe liegt, mit einer Spulenseite der Unterschicht des Schemas verbindet, die derselben Phase angehört und gleichfalls im gleichen Sinne an dem Ende einer Gruppe von Leitern gleicher
Phase liegt, ohne hiebei Rücksicht darauf zu nehmen, ob diese beiden Spulenseiten in dem ursprünglichen
Schema zu einer Spule zusammengehört haben oder nicht, so sieht man, dass zu dieser Verbindung parallele Verbindungen zwischen sämtlichen andern Leitern der angenommenen Oberschicht und den entsprechenden Leitern (Spulenseiten) der Unterschicht, genau den Bedingungen genügen, die durch die vorbestimmte Stromrichtung und Phasenangehörigkeit der ursprünglichen Wicklung gestellt sind.
Damit ist aber bereits eine Wicklung, die sieh aus lauter gleichartigen Spulen zusammensetzt, gewonnen. Im folgenden soll das Wesen der Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles besprochen werden.
In Fig. 1 ist das Schema einer Wicklung für eine vierpolige Drehstrommaschine mit 6'5 Nuten pro Pol und Phase dargestellt, bei der, wie dies bisher bei allen derartigen Wicklungen nicht zu vermeiden war, die Weiten der einzelnen Spulen ziemlich voneinander abweichen.
In Fig. 2 ist dann das Nutensehema für die Wicklung aufgestellt. Es sind hiebei zunächst die vier Polteilungen der vierpoligen Maschinen in den ersten vier untereinanderliegenden Zeilen angedeutet, wobei jede dreimal 6'5, also 19 Nuten umfasst. In diese Nuten, die fortlaufend numeriert sind, sind hierauf die Leiter (Spulenseiten), unter Kennzeichnung ihrer Phasenzugehörigkeit, eingetragen, wie sich diese aus dem Schema Fig. 1 ergibt. In der Doppelzeile darunter ist sodann die Ersatzpolteilung für die Wicklung aufgestellt. In dieser sind die einzelnen Spulenseiten mit den Nummern der zugehörigen
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Die schräge Verbindung jedes Leiters der Oberschicht mit dem links unten benachbarten Leiter ) der Unterschicht bedeutet hiebei eine Spulenweite von 19 Nutenteilungen, wie sieh dies auch ohne weiteres bei einem Vergleich mit den oberhalb der Ersatzpolteilung gezeichneten einzelnen Polteilungen ergibt.
Es ist hiemit also aus der ursprünglichen Bruchlochwieklung mit lauter verschiedenen Spulen in sehr einfacher Weise eine vollständig gleichartige Wicklung gewonnen, deren Spulen sämtlich die gleiche Spulenweite haben. Die Wicklung lässt sich also aus lauter gleichen Gabelverbindern herstellen, was sowohl mit Rücksicht auf die Herstellung als auch die Reservehaltung einen erheblichen technischen
Fortschritt darstellt.
Als weitere Verbesserung kann man diese neue Wicklung nunmehr tuch sehnen, wie dies zur
Unterdrückung der Schwankungen des Ankerfeldes, sowie um etwa einer vorgeschriebenen Annäherung an eine sinusförmige Spannungskurvenform zu genügen, erwünscht sein kann, aber bisher für Einschieht- bruehloehwicklungen nicht möglich war. Hiebei handelt es sich selbstverständlich um eine Sehnung, die über die geringe Sehnung, die bereits in dem Wesen jeder Bruehlochwieklung liegt, hinausgeht.
Man kann nämlich in der Ersatzpolteilung die Verbindung irgendeiner Spulenseite der Oberschicht auch zu einer andern als der unmittelbar benachbarten Spulenseite der Unterschicht fuhren, u. zw. ergeben sieh auch hiebei, wenn man mit dem gleichen Spulenschritt auch die Verbindung zwischen sämtlichen ändern
Spulenseiten darstellt, wieder lauter zueinander parallele Verbindungen in dem Ersatzsehema, also wieder lauter untereinander gleiche Spulen. Es ändert sich hiebei aber die Phasenzugehörigkeit der in der Unterschicht des Ersatzsehemas eingetragenen Spulenseiten, so dass also eine Sehnung der Wieklung entsteht. Die Durchführung einer derartigen Sehnung ist als Ausführungsbeispiel in der letzten Zeile des Schemas der Fig. 2 dargestellt.
Hiebei wird die Spulenweite zum Zwecke der Sehnung von 19 Nut- teilungen auf 17 Nutteilungen abgekürzt. Es wird also jede Spulenseite der Oberschicht mit der um zwei volle Nutteilungen gegenüber der links unten benachbarten Spulenseite versetzten Spulenseite verbunden, wie dies in dem Schema angedeutet ist. Hieraus ergibt sieh, wie aus der Darstellung der
Phasenzugehörigkeit der einzelnen Spulenseiten in dem gezeichneten Schema ohne weiteres ersichtlich ist, ein Übergreifen der Leiter, die ein und derselben Phase in der angenommenen Ober-bzw.
Unter- schicht angehören, wie es eben der gesehnten Wicklung entspricht. In Fig. 3 ist endlich das Schema dieser gesehnten Wicklung in der üblichen abgewickelten Form gezeigt, woraus ersichtlich ist, dass diese
Wicklung in ihrem einfachen Aufbau den einfachsten überhaupt bekannten Wicklungen gleichkommt, während man doch bisher derartige Wicklungen überhaupt nicht für ausführbar gehalten hat. Die
Sehnung lässt sich in der angegebenen Weise für jede beliebige Einsehichtbruehlochwieklung beliebiger Pol-und Nutenzahl durchführen, soweit eine derartige Bruehloclwieklung an sich überhaupt aus- führbar ist.
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