AT509827A2 - Schaltung zur erzeugung eines punktweise richtungskonstanten wechselfeldes mittels einer mehrphasenwicklung - Google Patents

Description

15. März 2011

Heinrich Krieger

Schaltung zur Erzeugung eines punktweise richtungskonstanten Wechselfe1 des mittels einer Mehrphasenwicklung

DAS TECHNISCHE GEBIET

Die Erfindung betriff eine Schaltung zur Erzeugung eines Wechsel fei des mittels einer Mehrphasenwicklung, welches punktweise richtungskonstant ist gegenüber der Mehrphasenwicklung, d.h. in welchem zumindest in Teilbereichen die magnetische Feldstärke ihre Richtung nicht ändert, gleich mit welchem Vorzeichen, und insbesondere sich nicht dreht. Ein solches Wechselfeld kann etwa erzeugt werden mittels der Ständerwicklung eines Dreiphasenmotors (d.h. Drehstrommotors) und kann genutzt werden zum elektrischen, nicht-elektronischen Abbremsen bzw. Stillsetzen des Läufers.

DER HINTERGRUND

Hinsichtlich des Läuferblechpakets nutzt die Erfindung das Prinzip des Wirbe1strombremsens, wonach durch ein räumlich oder zeitlich inhomogenes Magneteid, gleich welcher räumlicher oder zeitlicher Struktur, verlustbehaftet gebremst werden kann (McGraw-Hill encyclopedia of Science & technology, 8. Aufl.

New York u.a. 1960, Bd. 5, Seite 643; Kemke, F., Uber 2 wechselstromerregte Wirbelstrombremsen, Hannover 1914/15, Seite 8) und hinsichtlich der Läuferwicklung das Prinzip des generatorischen oder außersynchronen Bremsens, welches ebenfalls von Gleich- auf Wechselstrom umgestellt werden kann und wobei die Drehzahl des Läufers bei gleicher Drehrichtung größer ist als die Drehzahl des Drehfeldes, so daß kinetische Energie des Läufers als elektrische Energie in das Netz zurückgespeist wird (Giersch, H.-U. u.a., Elektrische Maschinen, Stuttgart 1982, Seite 241), wodurch mittels eines Feldes der Drehzahl null, wie es für das Gleichstrombremsen bereits bekannt ist, in der Nähe eines energetischen Optimums der Läufer abgebremst und stillgesetzt werden kann.

Bei Innen(bzw. Außen)pol-Synchronmotoren kann eine erfindungsgemäß festverdrahtet geschaltete Mehrphasenwicklung die Läufer(bzw. Ständer)wicklung bilden und/oder eine erfindungsmustergemäß geschaltete Mehrphasenwicklung als Stander(bzw. Läufer)wicklung zum Abbremsen und Stillsetzen genutzt werden.

DER STAND DER TECHNIK

Spiegelsymmetrische Schaltungen zur Erzeugung 2-poliger, im Läufer hinlänglich homogener, gegenüber der Ständerwicklung sich nicht drehender Felder sind bekannt.

Beim Einphasenbremsen (etwa Riefenstahl, U., Elektrische Antriebstechnik, Leipzig 2000, Seite 157) wird nur eine Drehstromphase zugeschaltet, weshalb das Einphasenbremsen außerhalb eines energetischen Optimums bleibt. Eine gleichmäßige Belastung der Drehstromwicklung und der Drehstromphasen wird nicht erreicht. 3 - 3 - * · • · • » · · · » *« · · * • · ♦ * ···*

Es ist auch eine Schaltung zum außersynchronen Bremsen bekannt bei welcher nicht nur eine und damit alle drei Drehstromphasen zugeschaltet sind (Jordan, H., Archiv der Elektrotechnik, Bd. 30, 1936, Seite 814, Bild 3). Auch diese Schaltung führt zu keinem energetischen Optimum und zu keiner gleichmäßigen Belastung der Wicklungsstränge und der Drehstromphasen.

DER ZWECK DER ERFINDUNG

Dementsprechend befaßt sich die Erfindung mit einer Schaltung, durch welche die Annäherung an ein energetisches Optimum, als auch eine gleichmäßige Belastung der Mehrphasenwicklung und damit der Stromphasen erreicht wird, insbesondere bei den eingangs umrissenen Anwendungen.

Allerdings hat die Anwendung der ErfindungGebr zur Voraussetzung, daß die Wicklungsstränge der Mehrphasenwicklung durch Zwischenschalteinrichtungen extern teil- d.h. zwischenschaltbar sind. Eine solche externe Schaltbarkeit ist bei handelsüblichen Drehstrommotoren (d.h. Dreiphasenmotoren) vielfach gegeben, wie bei pol- oder spannungsumschaltbaren Motoren.

Die Zwischenschalteinrichtungen können sogenannte offene Schalteinrichtungen sein, welche durch Schaltpunktpaare dargestellt werden und am Klemmenbrett mittels zweier Klemmen zu schalten sind, oder sogenannte geschlossene Schalteinrichtungen, d.h. Anzapfungen, welche extern mittels nur einer Klemme zu schalten sind. Normierte Bezeichnungsweisen orientieren sich bei der Aufzählung von Zwischenschalteinrichtungen an einer Anreihung im Drehsinn. Bei nicht festverdrahteten Endschaltpunkten der Strangwicklungen etwa: - 4 - - 4 - • Φ φφ φ· t··· ♦ • * φ φ · • ····

Ul - U2, VI - V2, W1 - W2 und für die Anzapfungen Uli, Ul 2, Ul 3; VII, V12, VI3; W11, W12, W13, bei festverdrahteten Endschaltpunkten der Strangwicklungen etwa wie hier: U, V, W und Ul, U2, U3; VI, V2, V3; W1, W2, W3.

DIE ERFINDUNG

Bei einer erfindungsgemäßen Zuschaltung von zwei Phasen an zwei Wicklungsstränge nach Anspruch 1 sind Teil-Wicklungsstränge unterschiedlicher Wicklungsstränge zusatnmengeschaltet, in Serienoder Parallelschaltung,

Parallelschaltung führt zu einer Halbierung des Widerstands (R) und damit zu einer Verdoppelung des Stroms (I) und damit der magnetischen Feldstärke. Dies führt zwar einerseits zu einer linearen Erhöhung von Stromwärmeverlusten (RI ), andererseits jedoch zu einer quadratischen Steigerung der Bremskraft (vgl. Dransfeld, K., Kienle, P., Physik II, 7. Aufl. München 2008,

Seite 179).

Deshalb befassen sich die Unteransprüche ausschließlich mit Parallelschaltung. Zur Anwendung des Gebrauchsmusters bei handelsüblichen Dahlander-Drehstromwicklungen, bei welchen die hohe Drehzahl durch Doppelstern zu schalten Ist, genügen für die Paral1elschaltung Anzapfungen als Zwischenschaltei nrichtungen.

Durch in sich spiegelsymmetrisehe Zuschaltung zweier Drehstromphasen an zwei Strangwicklungen nach Anspruch 4 - 5 - - 5 - • · • · · • ··♦* * · t* · * « * ι ι · · f * · · · · ·· » · · * · · · t · · · · · * «· ·« ··♦· ·♦ (anzuwenden etwa bei 2-fach polumschaltbaren Motoren mit Doppel Sternschaltung für die hohe Drehzahl) oder Anspruch 5 (anzuwenden etwa bei 2-fach polumschaltbaren Motoren mit Doppelsternschaltung für die niedere Drehzahl) entsteht ein bezüglich einer durch die Achse des Motors gedachten Symmetrieachse bzw. -ebene in sich spiegelsymmetrisches Feld, welches in dieser Symmetrieebene richtungskonstant ist und zu welchem ein durch die dritte Strangwicklung und die dritte Drehstromphase durch eine Schaltung nach Anspruch 11 bzw. 12 erzeugtes, bezüglich gleicher Symmetrieebene in sich Spiegel symmetrisches, durchwegs richtungskonstantes Feld sich addiert. (Bemerkung: In der diesbezüglichen elektrotechnischen Literatur ist "symmetrisch" immer im Sinn von "drehsymmetrisch" zu verstehen, "unsymmetrisch” steht dort auch für "spi egelsymmetri sch".)

Gebräuchliche Drehstromwicklungen bestehen aus drei Wicklungssträngne, die einschließlich der Anschlüsse und Anzapfungen insbesondere in schaltungstopologischer Hinsicht für Drehungen um 120 Grad oder ein Vielfaches davon untereinander drehsymmetrisch eingerichtet sind. Eine Strangwicklung besteht aus einem oder mehreren Paaren von auf dem Wicklungsträger einender gegenübeliegenden Spulengruppen, welche zusammen mit ihren Anschlüssen in Bezug auf eine durch die Achse des Motors gedachte Symmetrieebene senkrecht zur Achse der Spulengruppen den gleichen oder verschiedenen Wicklungssinn (bzw. verschiedenen oder den gleichen, der Windungssinn von der Motorachse aus gesehen)aufweisen, etwa bei 2-fach polumschaltbaren Motoren mit Doppel Sternschaltung für die hohe Drehzahl, den gleichen, bei Doppel sternschaltung für die niedere Drehzahl verschiedenen.

Durch eine einzelne Strangwicklung und nur eine Drehstromphase wird ein Feld erzeugt, welches durchwegs richtungskonstant ist.

Gebräuchliche Strangwicklungen weisen Symmetrieachsen a - aa bzw. -ebenen e auf, welche durch die Achse des Motors gelegt zu denken sind, bezüglich welcher die Strangwicklung in sich spiegelsymmetrisch ist hinsichtlich der Lagerung der Spulengruppen und in sich spiegelsymmetrisch oder teils Spiegelantisymmetrisch (bzw. spiege1antisymmetrisch oder teils spiegelsymmetrisch, der Windungssinn von der Motorachse aus gesehen) hinsichtlich des Windungssinns der Spulengruppen. Gebräuchliche Strangwicklungen polumschaltbarer Motoren weisen desweiteren Symmetrieachsen bzw. -ebenen auf, bezüglich welcher die Strangwicklung darüberhinaus in sich spiegelsymmetrisch ist im schaltungstopologischen Sinn hinsichtlich der Anzapfungen.

Bei einer Symmetrieachse al - aal bzw. -ebene el der ersten Strangwicklung und einer Symmetrieachse a2 - aa2 bzw. -ebene e2 einer zweiten, gegenüber der ersten, gleich in welchem Drehsinn, um 120 Grad versetzten zweiten Strangwicklung zeigt sich nach der Spiegelsymmetrie in sich bezüglich al - aal bzw. el und drehsymmetrisch nach einer Drehung um 120 Grad (oder drehsymmwetrisch durch eine Drehung um 120 Grad und einer Spiege 1symmetrie in sich bezüglich a2 - aa2 bzw. e2), daß die erste und die zweite Strangwicklung zueinaner spiegelsymmetrisch gelagert sind bezüglich der Winkelhalbierenden des 120 Grad Winkels zwischen al - aal bzw, el und a2 - aa2 bzw. e2 als Symmetrieachse A - AA bzw. E. Spulengruppen, bei welchen die Strangwicklung spiege 1antisymmetrisch in sich ist hinsichtlich des Windungssinns, sind bezüglich der Symmetrieebene E hinsichtlich des Windungssinns antisymmetrisch zueinander gelagert, wie sich auf dieselbe Weise zeigt. Spulengruppen in einer Antisymmetrie hinsichtlich des von der Motorachse aus gesehenen Windungssinns· sind entweder in der ersten oder im der zweiten Strangwicklung umzupolen (vgl. die Ansprüche 5, 10 und 12 gegenüber den Ansprüchen 4, 9 und 11). - 7 - • · · • · « * • · I · * · • * · • I» • · ♦ *··

Durch das Zusammenschalten der zueinander Spiegelsymmetrisch gelagerten Anzapfungen und von zueiander spiege 1symmetrisch gelagerten, wenn nicht schon festverdrahteten Anfangs- bzw. Endschaltpunkten der ersten und der zweiten Strangwicklung ergeben sich Verknüpfungen, über welche dem ersten und dem zweiten Wicklungsstrang eine erste und eine zweite Drehstromphase in Dreiecksschaltung zuzuschalten ist.

Die durch die erste Drehstromphase im ersten und im zweiten Wicklungsstrang erzeugten Felder sind jeweils durchwegs richtungskonstant, so daß durch räumliche Addition die beiden Felder sich addieren zu einem durchwegs richtungskonstanten Feld, innerhalb der Ebene E mit Richtung der Feldlinien parallel zur Achse A - AA. Ebenso addieren sich die durch die zweite Drehstromphase im ersten und im zweiten Wicklungsstrang erzeugten Felder zu einem durchwegs richtungskonstanten Feld, innerhalb der Ebene E mit Richtung der Feldlinien parallel zur Achse A - AA, jedoch mit anderer Phasenlage. In der Symmetrieebene E addieren sich die Felder verschiedener Phasenlage zu einem richtungskonstanten Feld mit Feldlinien ebensolcher Richtung. Außerhalb der Symmetrieebene E sich ergebende Störungen der Richtungskonstanz sind hinsichtlich eines energetischen Optimums unerheblich und entstehen symmetrisch bezüglich der Symmetrieebene E, wodurch die Bremswirkung verstärkt wird.

Verknüpfungen, die nicht an einen Drehstromanschluß gelegt sind, können an einen Sternpunkt geschaltet werden, sodaß durch Verknüpfungen, welche an einen Drehstromanschluß gelegt sind, die dem Drehstromanschluß entsprechende Drehstromphase in Sternschaltung sowohl dem ersten als auch dem zweiten Wicklungsstrang zuzuschalten ist (Anwendungsbeispiel 1, Anspruch 8). - 8 - ·· ·· • · • * · * · » * Φ « · ·« • » * # ·*·♦ · • # • · · • **·· • · · • · ·

Durch die dritte Strangwicklung· welche gegenüber der ersten um eine weitere Drehung im selben Drehsinn von 120 Grad versetzt ist und die dritte Drehstromphase wird ein ohnehin durchwegs richtungskonstantes Feld erzeugt, welches, gegebenenfalls nach Umpolung jeweils einer Spulengruppe von Paaren einander gegenüberliegender und hinsichtlich des Windungssinns zueinander spiegelantisymmetrisch gelagerter Spulengruppen (vgl. Anspruch 11 bzw. 12), in sich spiegelsymmetrisch ist bezüglich der Achse A - AA bzw, der Ebene E und welches sich zu dem durch die erste und die zweite Strangwicklung und die erste und die zweite Drehstromphase geschaltem Feld addiert.

Hinlänglich räumlich homogene 2-polige Felder, wie sie in einander gegenüberliegenden Spulengruppen entstehen, insbesondere bei Einschicht-Faßwicklungen, addieren sich durchwegs wieder zu homogenen Feldern. Die Addition der einzelnen Felder kann vom Fachmann im Zeigerdiagramm verfolgt werden.

KURZE BESCHEREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im folgenden werden erfindungsgemäße Schaltungen an Hand der Zeichnungen erläutert.

Die Anwendungsbeispiele 1 und 2 befassen sich mit der Anwendung erfindungsgemäßer Schaltungen bei einem 3-fach po1umschhaltbaren Motor mi einer Ständerwicklung zur Erzeugung von 2/4/8-poligen Drehfeldern. Die Fig. la bzw. 2a zeigen das Wicklungsschema mit jeweils einer Nockenschalterzeile für das Drehfeld unf für das richtungskonstante Feld, die Fig. lb bzw. 2b den Nutenplan mit den Symmetrieachsen, die Fig. 1c bzw 2c die drehsymmetrische Schaltung, die Fig. Id bzw. 2c die erfindungsgemäß parallelisierte Schaöltung. -&1-e-Anworrdungsirerspiele 3 und "4 ” - 9 - - 9 - §*« * • · • * · • I··· • · ·· * * · * * * · · • « * · · ·· φ · · · · * • « · * · · I· «· ··»· ··

Die Anwendungsbeispiele 3 und 4 befassen sich mit der Anwendung der Erfindung bei einem Motor mit einer Ständerwicklung zur Erzeugung von 2/4-poligen Drehfeldern, das Anwendungsbeispiel 3 bei festverdrahtetem Dreieck, das Anwendungsbeispiel 4 bei festverdrahtetem Stern und extern zuschaltbarem Mittelpunktsleiter (Neutral leiter) an einem TN-S-Drehstromnetz (Schlender, F., Klingenberg, G., Ventilatoren im Einsatz, Düsseldorf 1996, Seite 143), Die Fig. 3a bzw. 3b zeigen das Wicklungsschema mit jeweils beispielsweisen Nockenschalterzei1en für das Drehfeld und das richtungskonstante Feld, Fig. 3b den Nutenplan und die Fig. 3c bzw. 4b die rotationssymmetrische, die Fig. 3d bzw 4c die erfindungsgemäß paralleiisierte Schaltung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im Wicklungsschema des 2/4/8-poligen Motors (Fig. 1a) liegt beispielsweise eine erste Strangwicklung u mit festverdrahteten Anfangs- bzw. Endschaltpunkten U bzw. V, mit 4 Spulengruppen UI, UII, UIII, UIV und 3 Anzapfungen Ul, U2, U3 in den Nuten (durchlaufed gezeichnet): U/UI:2,7,1,8/U1/UII:26,31,25.32/U2/

UI II:38,43, 37,44/U3/UIV:14,19.13.20/V

Eine zweite gegenüber der ersten, gleich in welchem Drehsinn, um 120 Grad versetzte Strangwicklung v liegt mit festverdrahteten Anfangs- bzw. Endschaltpunkten V bzw. W, mit den 4 Spulengrupen VI, VII, VIII, VIV und 3 Anzapfungen VI, V2, V3 beispielsweise in den Nuten (strichpunktiert gezeichnet): V/VI:18,23,17,24/V1/VI1:42,47,41,48/V2/

VIII:6,11,5,12/V3/VIV: 30, 35,29, 36/W 10

• · ♦ * * · ·»·* ·· ·· ♦ • · • t ··»· · e i · · · • · t ····

Neben dem Wicklungsschema (Fig. la) zeigt der Nutenplan (Fig. lb bzw. 2b), daß die Strangwicklung u mit den Spulengruppen Ul. UII, UII1 und UIV und den Anzapfungen Ul, U2 und U3 spiegelsymmetrisch in sich ist bezüglich der Achse al - aal hinsichtlich der Lagerung der Spulengruppen (entsprechend UIII - UII, UI - UIV ), deren Windungssinns und der Anzapfungen (entsprechend U3 - Ul, U2 ) und daß der Wicklungsstrang v mit den Spulengruppen VI, VII, VIII und VIV und den Anzapfungen

VI, V2 und V3 spiegelsymmetrisch in sich ist bezüglich der Achse a2 - aa2 hinsichtlich der Lagerung der Spulengruppen (entsprechend VI - VIV, VIII - VII), deren Windungssinn und der Anzapfungen (entsprechend VI - V3, V2), demzufolge bezüglich der Winkelhalbierenden A - AA Spulengruppen (entsprechend UII,UIV - VIII,VI ) samt Windungssinn und Anzapfungen (entsprechend Ul - V3, U3 - VI W2) spiegelsymmetrisch zueinander gelagert sind. Damit sind zusammenschaltbar die Paare von Anzapfungen (U1.V3), (U2,V2; und (U3,V1). womit neben V und (U,W) die Verknüpfungen (U1,V3), (U2.V2), (U3,V1) sich ergeben.

Das Anwendungsbeispiel 1 befaßt sich mit dem Schalten eines 2-poligen im Läufer hinlänglich homogenen Wechsel fei des nach Anspruch 8.

Zur Erzeugung eines 2-poligen im Läufer homogenen Drehfeldes waren den Strangwicklungen jeweils eine Drehstromphase im doppelten Doppelstern zuzuschalten, den Strangwicklungen u und v über die Anzapfungen Ul bzw. VI, U3 bzw V3 mit U2 ubnd V2 am Sternpunkt (Fig. 1c, Stand der Technik, US-PS 4.363,985,

Fig. 5). Durch Zuschalten im Stern einer ersten Drehstromphase an die erste als auch die zweite Strangwicklung über die Verknüpfung (Ul,V3) und der zweiten Drehstromphase an die erste als auch die zweite Strangwicklung über die Verknüpfung (U3,V1) und Zuschalten der dritten Drehstromphase im Stern über die 99 • · 0 • i · 9 9 * « * · ·« ♦ * ·· 9999 * · * * • • • * 99 • • · · • 9 *9 Φ 9 9 9 99 9 9 Ψ* 9 · - π -

Anzapfung W2 ergibt sich mit den zusammengeschalteten Verknüpfungen (U2,V2), V, (U,W) als Sternpunkt die gebrauchsmustergemäße in sich spiegelsymmetrisehe in Fig. Id wiedergegebene Schaltung. Beispielsweise Nockenschalterzeilen für das Drehfeld und das richtiungskonstante Feld sind beim Wicklungschema (Flg.la) wiedergegeben.

Das Anwendungsbeispiel 2 befaßt sich mit dem Schalten eines 1m Läufer approximiert richtungskonstanten 4-poligen Wechsel Feldes nach Anspruch 11,

Ein 4-pol1ge Drehfeld war zu schalten durch Doppelstern, bei den Strangwicklungen u und v über die Anzapfungen U2 und V2 (Fig. 2c, Stand der Technik).

Durch Zuschalten des Drehstroms im Dreieck über die Verknüpfungen V, (U2.V2) (U.W) und über W2 ergibt sich die in Fig. 2d wiedergegebene ln sich Spiegelsymmetrisehe Schaltung.

Nockenscha1terzei1en für das Drehfeld und das richtungskonstante Feld sind beim Wicklungsschema (Fig. 2a). momentane Feldlinien und Strompfeile beim Nutenplan (Fig. 2b) wiedergegeben.

Im Wick1ungsschema des 2/4-poligen Motors (Fig 3a) liegt beispielsweise eine erste Strangwicklung u mit 2 Spulengruppen ui, uii und einer Anzapfung Ul in den Nuten (durchlaufend geze i chnet):

U/ui: 1, 7.2,8,3, 94,10/Ul /ui i: 1 3, 1 9, 14, 20, 1 5, 21, 16,22/V

Eine zweite gegenüber der ersten, gleich in welchem Drehsinn um 120 Grad versetzte Strangwicklung v liegt mit den Spulengruppen vi und vii und der Anzapfung VI beispielsweise in den Nuten (punktiert gezeichnet):

- 12 - • · »· ·· ·· t«i· • t • » ♦ · # · • 9 • • • • ·· ♦ 9 # • • • • · • 9 1 • ·# • • #· • ···· • Φ 9 * • · ··

V/vi:9,15f 10, 16,11, 17,12* 18/Vl/vii:21, 3,22*4*23* 5,24,6/W

Neben dem Wicklungsschema (Fig. 3a) zeigt der Nutenplan (Fig. 3b)f daß die Strangwicklung u mit den Spulengruppen ui und uii und der Anzapfung Ul spiegelsymmetrisch in sich ist bezüglich der Achse al - aal hinsichtlich der Lagerung der Spulengruppen (entsprechend ui - uii ), deren Windungssinns und der Anzapfung Ul (auf der Symmetrieachse), und daß der Wicklungsstrang v in sich spiegelsymmetrisch ist bezüglich der Achse a2 - aa2 hinsichtlich der Lagerung der Spulengruppen (entsprechend vi - vii ), deren Windungssinn und der Anzapfung (VI auf der Symmetrieachse), demzufolge bezüglich der Winkelhalbierenden A - AA Spulengruppen (entsprechend ui,vii - uii,vi ) samt Windungssinn und Anzapfungen (entsprechend Ul - VI ) spiegelsymmetrisch zueinander gelagert sind. Damit ist das Paar von Anzapfungen (Ul,VI) zusammenschaltbar. womit neben V und (U,W) die Verknüpfung (Ul,VI) sich ergibt.

Das Anwendungsbeispiel 3 befaßt such mit dem Schalten eines im Läufer hinlänglich homogenen 2-poligen richtungskonstanten Wechsel fei des nach Anspruch 11.

Ein 2-poliges Drehfeldes, also die hohe Drehzahl, war zu schalten durch Doppelstern, bei den Strangwicklungen u und v über die Anzapfungen Ul und VI (Fig 3c, Stand der Technik).

Durch Zuschaltung des Drehstroms im Dreieck Uber die Verknüpfungen V, (Ul,VI), (U,W) und über W1 ergibt sich die in Fig. 3d wiedergegebene in sich spiegelsymmetrisehe Schaltung (vgl. die Schaltung zu Anwendungsbeispiel 2). Eine beispielsweise Nockenschalterzei1e für das richtungskonstante Feld Ist neben einer Nockenschalterzeile für das Drehfeld beim Wicklungsschema (Fig. 3a) wiedergegeben, momentane Feldlinien und Strompfeile beim Nutenplan (Fig. 3b). - 13 - «» ·· *· • M» • • · • · • * • • • · + ·· • • Ψ · • • * • • • · • ♦ « • · ·· ♦··· ·· ··

Das Anwendungsbeispiel 4 befaßt sich mit dem Schalten nach Anspruch 13 eines 2-poligen im Läufer hinlänglich homogenen Wechselfeldes bei einem 2-fach polumschaltbaren Motor zur Erzeugung 2/4-poliger Drehfelder mit festverdrahtetem Sternpunkt bei extern schaltbarem Mittelpunks1 eiter (Neutral leiter).

Ein 2-poliges Drehfeld war zu schalten durch Doppelstern, bei den Strangwicklungen u bzw. v über die Anzapfungen Ul bzw. VI (Fig. 4a. Stand der Technik). Durch Zuschaltung des Drehstroms im Dreieck über die Verknüpfungen V, (Ul,VI),

Neutral 1 eiteranschluß des festverdrahteten Sternpunkts, und die Anzapfung W1 der dritten Strangwicklung w ergibt sich die in Fig. 4b wiedergegebene in sich Spiegelsymmetrisehe Schaltung. Wicklungsschema und Nutenplan sind dieselben wie in Anwendungsbeispiel 3. Eine beispielsweise Nockenschalterzelle für das richtungskonstante Feld ist neben einer Nockenschalterzeile für das Drehfeld beim Wicklungsschema (Fig. 4a) wiedergegeben.

Claims (15)

1. Heinrich Krieger 15. März 2011 Patentansprüche 1. Schaltung zwischen einer Mehrphasenwicklung und Mehrphasenanschlußelementen, wobei sowohl an eine erste als auch an eine zweite der Strangwicklungen sowohl eine und die gleiche erste als auch eine und die gleiche zweite der Phasen spiegelsymmetrisch zugeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschaltung jeweils über eine Zwischenschalteinrichtung der ersten bzw. der zweiten Strangwicklung geschaltet ist.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Mehrphasenwicklung eine ungerade Anzahl von Strangwicklungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Phasen neben den übrigen Spiegelsymmetrisch an die verbliebene Strangwicklung zusätzlich zugeschaltet ist.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1 für eine Dreiphasenwicklung mit drei Wicklungssträngen in drehsymmetrischer Anordnung mit einem ersten Wicklungsstrang mit n aufeinanderfolgenden Zwischenschalteinrichtungen f^ (K = 1, 2, 3, ... n) und einem weiteren der Wicklungsstränge mit entsprechend aufeinanderfolgenden n Zwischenschalteinrichtungen g^ (L 1, 2, 3, ... n), dadurch gekennzeichnet, daß • · ·« ·«·· ·

   • · * · ♦ · · · « ♦ · * ·»»· 2 - eine Zwischenschalteinrichtung des ersten Wicklungsstrangs und eine Zwischenschalteinrichtung g^ des zweiten Wicklungsstrangs zusammengeschaltet und an ein erstes der drei untereinander gleichwertigen Dreiphasenstrom-Anschlußelemente gelegt sind.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Endschaltpunkt des ersten Wie klungsstrenges mit dem Anfangsschaltpunkt des zweiten Wicklungsstranges verbunden und an ein zweites der drei untereinander gleichwertigen Dreiphasenstrom- Anschlußelemente gelegt ist, wobei K + L = π + 1 ist.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangschaltpunkt des ersten Wicklungsstrangs mit dem Anfangsschaltpunkt des zweiten Wicklungsstrangs verbunden und an ein zweites der drei untereinander gleichwertigen Dreiphasenstrom Anschlußelemente gelegt ist, wobei K = L ist.
6. 6. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß 2K = η + 1 ist.
7. 7. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß 2L = η + 1 ist.
8. 8. Schaltung nach Anspruch 3, mit einem Paar von Zwischenschalteinrichtungen f^, g^, welches zusammengeschaltet und an einen neutralen Sternpunkt gelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Paar von Zwischenschalteinrichtungen fj, gj zusammengeschaltet und an ein weiteres der drei untereinander gleichwertigen Drelphasenstrom-Anschlußelemente gelegt ist, wobei K, M, I bzw. L, M, J numerisch aufeinander folgen. ·· »* ·· ·· «»«« · • ft« · · «ft « «· • · · * ·«« «ftft • ftft « ·· ft ftft·*« *··*· ·«·« · • ft ·· *·«· «ft ·« ft - 3 -
9. 9. Schaltung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangsschaltpunkt des ersten Wicklungsstrangs mit dem Endschaltpunkt des zweiten Wicklungsstrangs verbunden und an das dritte der drei Dreiphasenstrom-Anschlußelemente gelegt ist.
10. 10. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Endschaltpunkt des ersten Wicklungsstranges mit dem Endschaltpunkt des zweiten Wicklungsstrangs verbunden und an das dritte der drei untere!nander gleichwertigen Dreiphasenstrom-Anschlußelement gelegt ist.
11. 11. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangs- und der Endschaltpunkt des dritten Wicklungsstrangs mit dem Anfangsschaltpunkt des ersten Wicklungsstrangs bzw. dem Endschaltpunkt des zweiten Wicklungsstrangs verbunden sind und eine Zwischenschalteinrichtung h^ des dritten Wicklungsstrangs mit Zwischenschalteinrichtungen h^ (n = 1, ... n) an das erste der drei untereinander gleichwertigen Dreiphasenstrom-Anschl ußelemente gelegt ist, wobei 2M = η + 1 ist.
12. 12. Schaltung nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Wicklungsstrang über seinen Anfangs- bzw Endschaltpunkt an die dritte Phase gelegt ist.
13. 13. Schaltung für einen zweitourigen Drehstrommmotor mit intern festverdrahtetem Neutralpunkt, zu welchem die Anfangsschaltpunkte bzw die Endschaltpunkte (UU, VV, WW) der Strangwicklungen zusammengeschaltet sind, und externer Zuschaltbarkeit des Neutral 1 eiters, der Doppel sternschaltung für die hohe Drehzahl und der Sternschaltung für die niedere Drehzahl, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste und eine • * - 4 - zweite der drei Klemmen (U,V oder V,W oder W,U), welche bei der Sternschaltung an einen der Drehstromanschlüsse zu legen sind, zusammengeschaltet und an einen ersten der Drehstromansch1üsse (L2 oder L3 oder LI) gelegt sind, und daß die diesen Klemmen entsprechenden zwei Klemmen (Ul,VI oder V1,W1 oder W1,U1), welche bei der Doppelsternschaltung an einen der Drehstroanschlüsse zu legen sind, zusmmengeschaltet und an einen zweiten der drei Drehstromanschlüsse (LI bzw. L2 bzw. L3) gelegt sind und daß die dritte KLemme (W bzw. U bzw. V), welche bei der Sternschaltung an einen der drei Drehstromanschlüsse zu legen ist und der dritte der Drehstromanschlusse (L3 bzw. LI bzw. L2) der Klemme (N) für den Neutral 1 eiter zugeschaltet sind und daß die dritte Klemme (W1 bzw. Ul bzw. VI), welche bei der Doppelsternschaltung an einen der drei Drehstroanschl üsse zu legen ist, an den ersten der drei Drehstromanschlüsse (L2 bzw. L3 bzw LI) gelegt ist.
14. 14. Intern verdrahtetes Schaltgerät zum Zuschalten von Dreiphasenstrom an eine Dreiphasenwicklung, dadurch gekenzeichnet, daß eine oder mehrere Schaltungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 schaltbar ist.
15. 15. Nockenanscha1ter zur Herstellung einer Schaltung nach Anspruch 3, welcher drei netzseitige Eingänge und drei geräteseitige Ausgänge aufweist und eine Nockenzeile zur Herstellung von drei Schaltverbindungen jeweils zwischen einem einzigen dieser netzseitigen Eingänge und einem einzigen dieser geräteseitgen Ausgänge, gekennzeichnet durch eine Nockenzeile zur Herstellung einer Schaltverbindung zwischen einem dieser netzseitigen Eingänge und zweien dieser geräteseitigen Ausgänge.