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ReihenschlusskolIektormaschine.
Wenn man bei einer Wechselstromreihenschlusskollektormaschine die Feldwicklung und die Kompensationswicklung gleichmässig über den Umfang verteilt, so treten, da die beiden
Wicklungen senkrecht zueinander liegen müssen, in einem Teil der Nuten Ströme gleicher
Richtung, in einem anderen Teile Ströme entgegengesetzter Richtung auf. Soweit die gesamte
Feldstromstärke und die gesamte Kompensationsstromstärke in den einzelnen Nuten einander gleich sind, hebt sich für die Nuten mit entgegengesetzter Stromrichtung dabei die Wirkung der beiden Wicklungen nach aussen vollkommen auf. Es ist demgemäss auch bereits vorgeschlagen worden, diese Wicklungsteile mit entgegengesetzter Stromrichtung vollkommen fort zu lassen und die beiden Wicklungen zu einer gemeinschaftlichen, zu beiden geneigten
Wicklung zusammen zu fassen.
Alsdann ist aber die Maschine nur für eine Drehrichtung brauchbar, oder es muss, um sie für beide Drehrichtungen verwenden zu können, eine zweite entsprechende kombinierte Wicklung angebracht werden und jeweils nach der gewünschten Drehrichtung die eine oder die andere der beiden Wicklungen eingeschaltet werden. Um die Drehrichtung zu wechseln, ist also eine Wicklungsumschaltung erforderlich. Ausserdem ergibt die unsymmetrische Wicklungsausführung komplizierte Wickelköpfe, die praktisch ausserordentlich ungünstig sind.
Alle diese Schwierigkeiten worden durch eine Wicklungsausführung entsprechend der Erfindung auf einfachste Weise behoben. Die Feldwicklung wird darnach nur über einen Teil der von der Kompensationswicklung besetzten Nuten verteilt. und zwar derart gleichmässig, dass für jeden Pol so viele Nuten mit entgegengesetzter Stromrichtung in den Feldund Kompensationswindungen vorhanden sind als einfach belegte Nuten, während zugleich die Differenz zwischen der Zahl der Feldwindungen und der Kompensationswindungen in den doppelt belegten Nuten der Zahl der Kompensationswindungen in den einfach belegten Nuten entspricht.
Auf diese Weise lässt sich ohne weiteres eine symmetrische Wicklungsanordnung erzielen, die für beide Drehrichtungen brauchbar ist, so dass die Umsteuerung einfach durch Verschiebung der Bürsten vorgenommen werden kann, ohne dass eine Umschaltung von Wicklungsteilen erforderlich ist. Auch wickeltechnisch ist die neue Wicklungsanordnung sehr günstig, da sie kurze und einfache Wickelköpfe liefert.
In der Zeichnung ist das Wesen der Erfindung näher erläutert und zugleich in einigen Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
In Fig. i ist angenommen, dass auf jeden Pol sechs Nuten 2,3, 4, 5, 6,7 bzw. 8, 9, 10, 11, 12, 13 entfallen. Von diesen sechs Nuten sind zwei, nämlich 2,7 bzw. 8. 13 nur mit einer Kompensationswindung belegt, während die übrigen vier 3, 4, 5, 6 bzw. 9, 10, 11, 12 neben der Kompensationswindung noch zwei Feldwindungen enthalten.
Bei zweien 3, 4 bzw. 9, 10 dieser doppelt belegten Nuten ist dabei die Stromrichtung in den Kompensationswindungen entgegengesetzt der Stromrichtung in den Feldwindungen. Die eine Feldwindung wird demgemäss in ihrer Wirkung durch eine Kompensationswindung aufgehoben und diese beiden Windungen können darnach einfach weggelassen werden. So gelangt man zu der Wicklungsanordnung nach Fig. 2, wonach von den auf einen Pol ent-
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mit einer Windung belegt sind.
Fig. 3 gibt die in der Fig. i veranschaulichte Wicklungsanordnung für die entgegengesetzte Drehrichtung wieder. Es ist dabei nichts weiter geändert, als dass die Feldwicklung
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doppelt belegten Nuten 3, 4, 5, 6 bzw. 9, 10, 11, 12 die Stromrichtung in den Feld-und Kompensationswindungen entgegengesetzt, so dass diese sich teilweise aufheben. Lässt man alsdann wieder in jeder Nut die Windungen mit entgegengesetzter Stromrichtung weg, so erhält man eine Wicklungsordnung entsprechend der Fig. 4.
Vergleicht man die Fig. 2 und 4 miteinander, so ersieht man ohne weiteres, dass die Wicklungsanordnung in beiden Fällen genau die gleiche ist, jedoch in bezug auf die mit + und-bezeichneten Bürsten verschoben. Man kann also von der Fig. 2 ausgehend zur Fig. 4 gelangen, indem man einfach die Bürsten entsprechend verschiebt. Daraus ergibt sich, dass die Maschine ohne Umschaltung der Feldwicklung einfach so umgesteuert werden kann, dass man die Bürsten von den Stellungen x aus nach der einen oder anderen Richtung um zwei Nuten verschiebt.
Die so erhaltene Wicklung ist in wickeltechnischer Beziehung ausserordentlich günstig.
Sie bildet eine ganz gewöhnliche einachsige Wicklung, wie sie z. B. bei Einphasengeneratoren
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weiden. Man spart auf die Weise sehr viel Kupfer und ausserdem wird die Raumausnutzung in axialer Richtung verbessert, was besonders bei Bahnmotoren, bei denen immer die Gesamtbreite vorgeschrieben ist, wesentliche Bedeutung hat.
Eine Geschwindigkeitsregelung durch Bürstenverschiebung ist bei dieser Wicklungsordnung nur in engen Grenzen möglich, da die Bürsten nicht über die benachbarten Nuten hinweggeschoben werden dürfen, also nur ein geringer Verschiebungsbereich zur Verfilgung steht. Dieser Verschiebungsbereich lässt sich ab erin einfacher Weise vergrössern, indem man je zwei Nuten 2, 3 und 4, 5 bzw. 8, 9 und 10 11 mit einer Windung zu einer grösseren Nut mit zwei Windungen zusammenfasst, wie dies die Fig. 6 zeigt. An die Stelle der einfach
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Die Kompensationswicklung braucht nicht über alle Nuten gleichmässig verteilt zu sein, wie dies bisher angenommen wurde. So kann z. B. eine Anordnung nach Fig. 7 in
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dass die äusseren Nuten 5, 6, 8, 9 bzw. 12, 13, 1, 2 je zwei Feldwindungen aufweisen, die mittleren 7, 14 dagegen drei. Durch Weglassen der entgegengesetzte Ströme führenden Windungen in den einzelnen Nuten erhält man daraus eine Wicklungsordnung nach Fig. 8, bei der für jeden Pol vier Nuten eine und drei Nuten drei Windungen enthalten.
Eine weitere Abänderungsmöglichkeit bringt die Fig. 9 zum Ausdruck. Es sind darnach in den nur mit Kompensationswindungen belegten Nuten weniger Kompensationswindungen enthalten als in den gleichzeitig mit Feldwindungen belegten Nuten. Dabei ist wieder angenommen, dass zu jedem Pol sechs Nuten 2, 3, 4, 5, 6,7 bzw. 8, 9, 10, 11, 12, 13 gehören. Von diesen sind die äusseren 2,7 bzw. 8, 13 mit je einer Kompensationswindung belegt, während die übrigen neben drei Feldwindungen je zwei Kompensationswindungen aufweisen.
Beim Weglassen der einander entgegenwirkenden Windungen jeder Nut ergibt sich daraus die Wicklungsanordnung der Fig. 10, die sich von der früheren der Fig. 2 oder Fig. 4 nur dadurch unterscheidet, dass die beiden mittleren Nuten 3, 4 bzw. 9, 10 für jeden Pol mit fünf Windungen belegt sind.
Schliesslich kann es noch nicht in Betracht kommen, dass die Achse der Kompensations-
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Nuten 8, 9,10, 11, 12, 13,14 andrerseits gleichgerichtete Kompensationsströme führen, während die Feldwicklung auf die Nuten 6,7, 8, 9, 10 bzw. 13, 14, 1, 2,3 verteilt ist.
Diese Wicklungsanordnung vereinfacht sich, wenn man wieder die Windungen mit entgegengesetzter Stromrichtung in den einzelnen Nuten weglässt, entsprechend Fig. 12. Sie hat den Vorteil, dass das Hauptfeld für die Kommutierung ausgenutzt werden kann und sich infolgedessen die Anbringung besonderer Wendepole erübrigt.
Fig. 13 gibt ein Bild der Gesamtmaschine mit einer Wicklungsanordnung nach Fig. 5 bei zweipoliger Ausführung. Die Nuten sind darin in genauer Übereinstimmung mit der Fig. 5 durch die Ziffern i bis 12 bezeichnet.
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Reihenschlusskollektormaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldwicklung über einen Teil (3, 4, 5, 6,9, 10,11, 12) der von der Kompensationswicklung besetzten Nuten gleichmässig verteilt ist, wobei die Differenz zwischen der Zahl der Feldwindungen und der
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entgegengesetzter Stromrichtung in den Feld-und Kompensationswindungen vorhanden sind, als einfach belegte Nuten (2, 7 bzw. 8, 13), wobei gegebenenfalls die in den gleichen Nuten (3, 4 bzw. 9, 10) liegenden Leiter von entgegengesetzter Stromrichtung weggelassen werden (Fig. i bis 4).