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Mittelfrequenzgenerator der Gleichpolbauart
Die Erfindung betrifft Mittelfrequenzgeneratoren der Gleichpolbauart und hat den Zweck, bei den genannten Maschinen einen weitgehend sinusförmigen Spannungsverlauf zu erzielen.
Die Zeichnung zeigt schematisch einen Mittelfrequenzgenerator der Gleichpolbauart. Die Maschine ist symmetrisch und hat zwei Statoren 1, 2, in deren Bohrung der wicklungslose Läufer 3 rotiert. Er ist innerhalb der Statorringe zahnradartig ausgebildet. Durch die feststehende Erregerwicklung 4 wird der angedeutete'Magnetfluss erzeugt.
Die induzierte Wechselspannung kommt so zustande, dass bei Drehung des Rotors der magnetische Widerstand und damit der Fluss innerhalb jeder induzierten Spule periodisch wechselt. In der Regel hat man die Nuten der Wicklung der beiden Teilstatoren und die ihnen zugeordneten Zähne des Rotors genau fluchten lassen. Es ist aber auch schon aus der deutschen Patentschrift Nr. 510590 bekannt, die Spannungskurve eines Generators der Gleichpolbauart dadurch zu verbessern, dass man die beiden Ständerblechpakete oder die beiden Rotoren gegeneinander versetzt. Ferner ist es aus der deutschen Patentschrift Nr. 639162 bekannt, einen Generator der Gleichpolbauart in Umfangsrichtung in mehrere Teile zu zerlegen und diese Teile um einen der zu beseitigenden Oberwelle entsprechenden Winkel zu versetzen.
Die Erfindung ermöglicht es, bei einem Mittelfrequenzgenerator der Gleichpolbauart mit verhältnismässig geringem Aufwand beliebig viele Oberwellen der Maschinenspannung zu unterdrücken.
Die geradzahligen Oberwellen der Spannungskurve der Gleichpolmaschine lassen sich durch Ausbildung der Wicklung entsprechend einer"Durchmesserwicklung" (Spulenteilung gleich der halben Zahnteilung) von vornherein unterdrücken. Falls es sich um eine Drehstrommaschine handelt, kann man die dritte Oberwelle in der Spannungskurve durch Sternschaltung der drei Phasen zum Verschwinden bringen.
Die Erfindung ermöglicht auch, die weiteren Oberwellen zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist der Zahnkranz innerhalb jedes Teilstators in zwei gleich lange Hälften 5 und 6 bzw. 7 und 8 aufgeteilt, welche um 1/10 der Zahnteilung gegeneinander versetzt sind. Dadurch ist die Spannung, welche jede Statorhälfte abgibt, von der 5. Oberwelle frei, daher auch die Spannung der in Reihe geschalteten Statorhälften. Die Grundwellen der Spannung, welche die eine und die andere Statorhaltte erzeugt, sind gleichphasig, ebenso die 7., 9. usw. Oberwelle. Versetzt man nun den gestaffelten Zahnkranz im Inneren der einen Statorhälfte gegenüber jenem in der zweiten Statorhälfte 1/14 der Zahnteilung, so hebt sich die 7. Oberwelle der Statorteilspannungen auf.
Dasselbe erreicht man, wenn die beiden Statorhälften um 1/14 der Zahnteilung gegeneinander verdreht werden. Das angedeutete System kann beliebig erweitert werden. Die Richtung der geschilderten Versetzungen ist gleichgültig. Auch kann man beispielsweise zwecks Aufhebung der 5. Oberwelle die Statorhälften und zur Aufhebung der 7. Oberwelle die Zahnkränze innerhalb eines Teilstators gegeneinander versetzen.
Wesentlich ist nur, dass zur Unterdrückung von zwei oder beliebig vielen, allgemein von n Oberwellen der Maschinenspannung (n > 1) die wirksame Eisenbreite in 2n gleiche Teile zerlegt ist, wobei die Teilbreiten elektrisch in Reihe geschaltet sind, und durch Versetzen der Rotorzähne gegeneinander
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oder der Statorteile gegeneinander um einen ganzen Bruchteil der Zahnteilung 2n-t Zweiergruppen gebildet werden, deren jede eine Teilspannung gibt, in denen eine bestimmte Oberwelle unterdrückt ist, dass durch Versetzung solcher Zweiergruppen 2n-2 Vierergruppen gebildet werden, deren jede eine Teilspannung gibt, in denen eine weitere Oberwelle unterdrückt ist usw.
Die Versetzungen mindern die Grösse der übrigbleibenden Spannungsgrundwellej doch in bescheide-
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3600 = 0,Gruppen bestehende Wicklungsteile um verschiedene Winkel gegeneinander versetzt. Würde man die im vorstehenden geoffenbart, in der deutschen Patentschrift Nr. 639162 jedoch nicht ausgesprochene erfindungsgemässe Regel zur Unterdrückung von n Oberwellen für den praktisch wichtigen Fall n = 3 auf eine solche im Umfangsinne unterteilte Maschine anwenden, so müsste man Statorbleche mit 8-facher Unterteilung im Umfangsinne bzw. mit Unterteilung in 16 paarweise einander gegenüberliegende Gruppen stanzen, was ein Unding wäre. Hingegen ist eine entsprechende axiale Unterteilung, d. h. eine Unterteilung der Eisenbreite in 8 Teile, leicht durchzuführen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Mittelfrequenzgenerator der Gleichpolbauart, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterdrückung von n Oberwellen der Maschinenspannung (n > 1) die wirksame Eisenbreite in 2n gleiche Teile zerlegt ist, wobei die Teilbreiten elektrisch in Reihe geschaltet sind, und durch Versetzen der Rotorzähne gegeneinander oder der Statorteile gegeneinander um einen ganzen Bruchteil der Zahnteilung 2n-t Zweiergruppen gebildet werden, deren jede eine Teilspannung gibt, in denen eine bestimmte Oberwelle unterdrückt ist, dass durch Versetzung solcher Zweiergruppen 2n-z Vierergruppen gebildet werden, deren jede eine Teilspannung gibt, in denen eine weitere Oberwelle unterdrückt ist usw.