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Mehrphasiger Induktionsmotor.
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Wenn die Wicklungsteile derart gruppiert sind, dass in ihnen ein Dreiphasenstrom induziert wird, ist es unter Umständen möglich, statt zweier in einer Nut befindlicher Leiter, die zwei zusammengehörigen Phasen entsprechen, bloss den der dazugehörigen dritten Phase entsprechenden Leiter anzuwenden. Bei einem Strom für drei Phasen A., Bund 0 dient ein Leiter in einem Schlitz zur Führung der Phase A, während ein zweiter Leiter für die Phase B vorgesehen ist. Diese beiden können durch einen einfachen Leiter ersetzt werden, in welchem ein resultierender Strom fliesst, dessen Phase der Phase C entspricht und der in die der C-Phase entsprechende Wicklung eingeschaltet werden kann.
Unter resultierendem Strom ist hiebei die aus den Momentanwerten der jeweiligen Stromstärken der einzelnen Phasen sich ergebende Stromstärke zu verstehen.
Die'vorliegende Erfindung kann von einem anderen Standpunkte aus als eine neue Art der Verteilung der Windungen auf dem Stator angesehen werden. Im Falle der Zusammensetzung der Wicklung aus einer vierpoligen und einer zweipoligen Wicklung wird naturgemäss die Summe der in der zusammengesetzten Wicklung an diametral entgegengesetzten Stellen des Stators. fliessenden Ströme die doppelte Stärke der an einer dieser Stellen in der vierpoligen Wicklung fliessenden Ströme erreichen, und ebenso wird die Differenz der Ströme an einer Stelle der zusammengesetzten Wicklung und an der diametral entgegengesetzten Stelle gleich sein dem doppelten die zweipolige Wicklung an der erstgenannten Stelle durchfliessenden Strom.
Die Bedingung kann allgemeiner folgendermassen ausgedrückt werden :
Es sei A das grösste gemeinschaftliche Mass beider Pohlzahlen, B der geradzahlig Quotient
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stehen, betrachtet werden, so muss in der zusammengesetzten Wicklung die Summe der Amperewindungen in einem dieser Gruppenpaare gleich sein der Summe der in den entsprechenden beiden Gruppen der B. A Pole besitzenden Wicklung benötigten Amperewindungen. In ähnlicher Weise wird die Differenz zwischen den von der einen Gruppe und den von der anderen Gruppe von Leitern geführten Strömen gleich sein der doppelten Summe der Ströme an der Stelle der ersten Gruppe in der C. A Pole besitzenden Wicklung.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt :
Fig. 1 und 2 zeigen getrennte Wicklungen für einen Rotor,
Fig. 3 veranschaulicht eine entsprechende Kompoundwicklung gemäss vorliegender Erfindung.
Fig. 4,5 und 6 stellen zwei andere einfache Wicklungen mit der entsprechenden Kompound-
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Fig. 1 zeigt eine dreiphasige Wicklung für zwei Pole in schematischer Darstellung mit einem Leiter für je einen Pol und eine Phase. Die Leiter a entsprechen der ersten, die Leiter b der zweiten und die Leiter c der dritten Phase. Die Wicklung ist, wie ersichtlich, im Dreieck geschaltet. Fig. 2 zeigt eine dreiphasige Wicklung für vier Pole, ebenfalls mit einem Leiter für je einen Pol und eine Phase, jede Phase ist in diesem Falle für sich kurz geschlossen. Das Zeichen in jedem Leiter deutet die Richtung des Stromes in dem Leiter zu einem bestimmten Zeitpunkt an.
Durch einfache Betrachtung der den Stromverlauf in den Windungen nach Fig. 1 und 2 angedeuteten Zeichen kann die in Fig. 3 gezeigte Anordnung der Leiter erhalten werden. Wenn die Wicklungen der Fig. 1 und 2 miteinander verbunden werden, ist ersichtlich, dass an drei Stellen in dem Rotor die beiden in einer Nut befindlichen Leiter einander vollständig neutralisieren. Dtcse können daher gäuxhch in der Kompoundwicklung entfallen. Die verbleibenden Leiter können dann m irgend welcher geeigneter Weise verbunden werden, entweder in der dargestellten Art, mit jeder Phase für sich kurzgeschlossen oder in Dreiecks-oder Sternschaltung. Dieses WicklungasysLem ermöglicht eine Verringerung des Kupfergewichtes und des Ohm'schen Verlustes, infolge Vermeidung der überflüssigen Leiter.
Ein weiteres Ersparnis wird durch die von der erläuterten Verringerung des Widerstandes herrührenden besonderen Art der Wicklung erzielt.
Der Wicklungssehritt ist nun überall der der vierpoligen Wicklung, anstatt an einigen Stellen jener der zweipoligen und an anderen jener der vierpoligen Wicklung zu sein.
Daher sind alle Endverbindungen (die sich von Leiter zu Leiter erstrecken und deren Länge vom Wicklungsschritt abhängig ist) kurz und entsprechen einer vierpoligen Wicklung, während die einer zweipoligen entsprechenden nicht vorhanden sind. Die mittlere Länge der End- verbindungen ist also verringert und infolgedessen auch ihr Widerstand.
Weil ferner einige der Nuten blank gelassen sind, ist die Ventilation des Rotors verbessert.
Ein zweites Beispiel dieser Verbindung ist in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellt. Fig. 4 zeigt eine dreiphasige Wicklung für acht Pole und Fig. 5 eine sechsphasige Wicklung für vier Pole.
1 ) o Stromrichtung in jedem Leiter ist so wie vorher bezeichnet und die Phasen sind mit den gleichen Huchstaben bezeichnet. Es ist ersichtlich. dass bei genauer Verbindung die Hälfte der Leiser
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Fig. 7 zeigt eine dritte Kompoundwicklung. Diese ist zwei Teilwicklungen, einer zweipoligen und einer vierpoligen Wicklung gleichwertig. In diesem Falle ist zur Verringerung des Leerlaufstiomes und zur Verbesserung des Laufes der MMchinedas Verhältnis der Leiterzahl in den beiden
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da sie einen Leiter mehr in jeder Phase besitzt, d. b. an drei Stellen des Rotors sind zwei Leiter. von denen jeder einen Strom in der gleichen Richtung und von gleicher Phase führt.
Wenn diese
Wicklungen verbunden sind, ist die Neutralisierung nur eine teilweise, drei Paare Leiter werden in den entsprechenden Elementarwicklungen in den Punkten X, Y und Z weggelassen, eines in jeder Phase, so dass noch ein Strom führender Leiter in jeder Nut verbleibt, aus der ein Leiter weggenommen worden ist. In diesem Falle ist die Anzahl der Leiter in jeder Phase eine ungerade
Anzahl und um die Leiter zu verbinden, ist es daher erforderlich, von der Stern-oder Dreiecks- schalting Anwendung zu machen.
Es ist klar, dass die Erfindung im allgemeinen für jenen Teil der Maschine anwendbar ist, deren Leiter nur induzierte Ströme führen, doch kann sie in manchen Fällen für Wicklungen benützt werden, die an die Stromquelle angeschlossen sind. Wenn, wie üblich, die äussere Strom- quelle an die Statorwicklung angeschlossen ist, wird die Erfindung für die Rotorwicklung an- gewendet ; wird aber der Strom mittels Schleifringen der Rotorwicklung zugeführt, dann kann von der Erfindung für die Statorwicklung Gebrauch gemacht werden. Schliesslich ist die Erfindung nicht auf Maschinen mit besonderer Polzahl oder mit einer besonderen Art der Elementar- wicklungen beschränkt. Die Wicklung kann auch ein-oder mehrphasig und in verschiedenen
Arten auf der Maschine angeordnet sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Mehrphasige Induktionsmaschine nach Patent Nr.. 39765, dadurch gekennzeichnet, dass in den beiden Teilwicklungen, aus denen die induzierte Rotorwicklung besteht, die Leiter- paare, welche sich gegenseitig neutralisieren, weggelassen und die verbleibenden Leiter in geeigneter
Weise miteinander verbunden sind.
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