AT207446B - Anordnung zur Strom- bzw. Spannungsregelung von Synchronmaschinen - Google Patents

Description

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  Anordnung zur Strom-bzw. Spannungsregelung von Synchronmaschinen 
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 Spulenseiten induzierten Spannung nur einen kleinen Phasenwinkel gegeneinander aufweisen und man daher einen Wickelfaktor erreicht, der nur wenig voa 1 verschieden ist. 



   Diese Art der Ausführung des Mittelsteges, welche jede Nut in zwei vollwertige, magnetisch voneinander unabhängige Nuthälften mit eigenen konventionellen schmalen Nutenöffnungen zerlegt, unterscheidet sich grundsätzlich sowohl dem Wesen als dem Sinne nach von bisher bekannten Anordnungen. 



  So verfolgt   z. B.   der in der deutschen Patentschrift Nr. 921464 aufscheinende Mittelsteg ausschliesslich den Zweck der Vergrösserung des für die Wärmeabfuhr wirksamen Nutenumfanges und wird deshalb bewusst nicht bis zur Nutenöffnung heraufgezogen, um den Streufluss oder andere magnetische Verhältnisse nicht zu beeinflussen. 



   Die Regelung in 2p-Stufen ist für normale Verhältnisse im allgemeinen ausreichend. Wird eine noch feinstufigere Regelung gewünscht, wie es gelegentlich bei Schweissgeneratoren der Fall ist, so wird vorgeschlagen, einzelne Nuten mit vergrösserter Nutenstreuung zu versehen, derart, dass die Kurzschlussströme der in diesen Nuten liegenden Spulen zum Kurzschlussstrom der Normalspule in einfachen, ganzzahligen Verhältnissen stehen. Die Vergrösserung der Nutenstreuung kann z.   B.   dadurch erreicht werden, dass in den Nuten über den Spulen Streubleche eingelegt oder die Nuten mit Nutenöffnungen kleinerer Breite ausgeführt werden. 



   Durch ein entsprechendes Schaltprogramm beim Parallelschalten dieser Spulen zu den Spulen mit normaler Streuung lässt sich bei nur geringfügiger Herabsetzung des maximalen Schweissstromes eine hin- 
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Beispielsweise seien bloss zwei Spulen mit vergrösserter Streuung ausgeführt,   u. zw.   so, dass die eine ("Halbstrom-Spule") den Strom   2A,   die andere ("Dreiviertelstrom-Spule") den Strom 3A ergibt, während eine Normalspule den Strom 4A liefert.

   Die Schaltfolge wäre dann folgendermassen : 
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<tb> 
<tb> 1. <SEP> Stufe <SEP> : <SEP> Halbstrom-Spule <SEP> allein <SEP> Strom <SEP> 2A
<tb> 2. <SEP> Stufe <SEP> : <SEP> Dreiviertelstrom-Spule <SEP> allein <SEP> " <SEP> 3A <SEP> 
<tb> 3. <SEP> Stufe <SEP> : <SEP> Normalspule <SEP> allein <SEP> It <SEP> 4A <SEP> 
<tb> 4. <SEP> Stufe <SEP> : <SEP> Halbstrom-Spule <SEP> + <SEP> Dreiviertelstrom-Spule.."2A <SEP> + <SEP> 3A <SEP> = <SEP> 5A
<tb> 5. <SEP> Stufe <SEP> : <SEP> Halbstrom-Spule <SEP> + <SEP> Normalspule <SEP> 12 <SEP> 2A <SEP> + <SEP> 4A <SEP> = <SEP> 6A
<tb> usw.
<tb> 
 



   Bei insgesamt 2p parallel schaltbaren Spulen ergeben sich im angenommenen Fall statt 2p Regelstufen nunmehr (4. 2p-5) Regelstufen. Der maximale Schweissstrom fällt dabei nur von dem Wert   k.   2p auf den Wert k   (2p-0, 75) (k   = Maschinenkonstante). 



   Zum Beispiel erhält man bei einem 18poligen Schweissgenerator 67 Regelstufen, was bei einem Schweissstrom von 250A einen Stufensprung von nur zirka 4A ergibt. Durch diese feinstufige Regelung tritt anderseits bloss eine Verringerung des maximalen   Schweissstromes   um zirka 4% ein. 



   Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Doppelnut ist der, dass durch Anordnung des Mittelsteges der Widerstand des magnetischen Kreises der Maschine in der Stellung der Pole zentral über der Doppelnut herabgesetzt wird. Die Schwankung im Widerstand des magnetischen Kreises beim Überstreichen einer Polteilung wird daher erheblich kleiner und damit beim Anlauf des voll erregten Generators (z. B. eines Einphasen-Generators mit Permanenterregung) das den Anlauf   erschwerende"Losreissmoment"be-   deutend herabgesetzt. Damit erübrigen sich besondere Massnahmen zur Erleichterung des Anlaufs bzw. eine eventuell notwendige besondere Auslegung des   AntrieDsmotors.   



   Diese Erscheinung, dass beim erregten Einphasen-Generator mit einer Nut pro Pol auch beim Leerlauf ein relativ grosses Moment angelegt werden muss, um die Maschine vom Stillstand ausgehend in Bewegung zu bringen, hat ihren Grund darin, dass im Stillstand das Polrad sich immer so einstellt, dass der Widerstand im magnetischen Kreis ein Minimum wird. Dies ist im allgemeinen der Fall, wenn, wie in Fig.   l   dargestellt, die Pole zwischen den Nuten stehen. Die magnetische Energie des Systems hat dann ein Maximum, das Polrad befindet sich in einer stabilen Lage. Um beim Anlauf das Polrad aus dieser stabilen Lage in Bewegung zu setzen, wäre das bereits erwähnte relativ grosse Losreissmoment notwendig, welches bei der erfindungsgemässen Ausführung bedeutend reduziert erscheint. 



   Die vorliegende Erfindung ist naturgemäss nicht allein auf einphasige Maschinen beschränkt, wie sie oben beispielhaft angeführt wurden, sondern kann sinngemäss auch bei mehrphasigen Synchronmaschinen. und solchen mit Mehrlochwicklungen Anwendung finden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Synchronmaschine, deren Ankernuten durch die Anordnung schmaler Mittelstege, deren Breite nur einen Bruchteil der normalen Zahnbreite beträgt, in jeweils zwei vorzugsweise. gleiche Nuthälften getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Ermöglichung einer einfachen Strom- bzw.

   Spannungsregelung durch Spulenumschaltung der jeweilige Mittelsteg im wesentlichen bis zum Maschinenluftspalt heranreicht, wodurch in jeder Nut zwei streuungsmässig voneinander unabhängige Spulenseiten erhalten werden.

   2. Synchronmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutenöffnungen der beiden Nuthäiften so nahe als möglich beim Mittelsteg angeordnet sind.

   3. Synchronmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne oder alle Nuten mit unterschiedlicher Nutenstreuung ausgeführt sind.

   4. Synchronmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutenstreuungen derart amgeführt sind, dass die Kurzschlussströme der in den einzelnen Nutenpaaren befindlichen Spulen unter- einander in ganzza.'iligert, vorzugsweise einfachen Verhältnissen stehen, z. B. 2 ; 3 : 4 : 4 usw.