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Die Erfindung betrifft eine Polumschaltung zur Gesehwindigkeitsreglung von MehrphasenInduktionsmotoren unter Verwendung sämtlicher Spulen der Wicklung bei den verschiedenen Polzahlen.
Der neuen Polumschaltung dient eine n. 8polige Dreiphasenwicklung als Grundlage, bei der in jeder Phase auf jeden Pol eine einfache oder mehrfache Spiral-oder Schleifenspule entfällt und eine jede Spule je zwei Spulen der beiden andern Phasen übergreift.
Die Polumschaltung erfolgt gemäss der Erfindung unter Umschaltung der Wicklung in eine Vier-
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je einer Phase einer Vierphasenstromquelle angeschlossen werden, so dass eine n. 6polige Vierphasen- wicklung entsteht.
Die zur Ausführung der Polumschaltung dienende Wicklung ist dadurch gekennzeichnet, dass je zwei aufeinanderfolgende Spulen und die denselben diametral gegenüberliegenden Spulen einer jeden
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insgesamt an acht Gruppenzuleitungen liegen.
Die für jede Spulengruppe gemeinsamen Stromzuleitungen sollen zwecks Unterscheidung Gruppen- zuleitungen und die, an die Spulen der gleichen Phase der Dreiphasenwieklung angeschlossenen Zuleitungen Phasenzuleitungen genannt werden.
Die an die Phasenzuleitungen angeschlossenen Enden der Spulen der gleichen Phase der Drei- phasenwieldung werden entweder derart zusammengeschlossen, dass sämtliche Spulen je einer Phase der Dreiphasenwicklung an die gleiche Phasenzuleitung angeschlossen sind, oder aber es werden zweck- mässiger die Spulen der gleichen Phase der Dreiphasenwicklung je zur Hälfte an zwei besondere Phasen- zuleitungen angeschlossen, so dass die Wicklung für jede der drei Phasen zwei, also insgesamt sechs Phasen- zuleitungen erhält, während sich infolge der Gruppenbildung insgesamt acht Gruppenzuleitungen ergeben.
In der n. 8poligen Dreiphasenschaltung sind die Phasenzuleitungen paarweise an die drei Klemmen der Dreiphasenstromquelle angeschlossen, während die Gruppenzuleitungen von der Stromquelle ab- geschaltet sind und die neutrale Punkte der Wicklungen darstellen.
In der 6poligen Vierphasenschaltung sind die Phasenzuleitungen von der Stromquelle abgeschaltet, wogegen die acht Gruppenzuleitungen mit den acht Klemmen der Vierphasenstromquelle verbunden sind. Indem man je zwei Gruppenzuleitungen miteinander vereinigt, kann die Wicklung an eine Zwei- phasenstromquelle schalten, wodurch ein 12polige Feld entsteht.
Die neue Wicklung lässt aber auch eine weitere Schaltung zu, mit welcher in der gleichen Wicklung vier Pole erzeugt werden. Dies kann dadurch erzielt werden, dass die sechs Klemmen einer Sechsphasen- stromquelle an die Sechsphasenzuleitung der Wicklung angeschlossen werden, während die Gruppen- zuleitungen abgeschaltet sind.
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verschiedene Polzahlen also für vier verschiedene Geschwindigkeiten umgeschaltet werden kann. Fig. 1 zeigt die Wicklung als eine an einem Läufer angebrachte Primärwicklung, welche aus einem Phasenumformer, je nach Bedarf mit zweiphasigem, dreiphasigem, vierphasigem oder sechsphasigem Wechsel-
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Bei. der in Fig. 1 dargestellten Spoligen Dreiphasenwieldung sind die Spulen in drei Ebenen angeordnet, deren jede je eine Phase der Wicklung bildet. Die Spulen können einfache oder mehrfache Spiral-oder Schleifenspulen sein. Jede Phase enthält eine Spule pro Pol, so dass die Wicklung im ganzen 24 Spulen enthält : Eine jede Spule übergreift je zwei Spulen der beiden andern Phasen.
Je zwei aufeinanderfolgende Spulen der gleichen Phase, z. B. die Spulen 8-13 und 7-2 und die denselben diametral gegenüberliegenden Spulen 32-3 ? und 31-26 sind an eine gemeinsame Zuleitung a (Phasenzuleitung) angeschlossen, die im Falle einer Läuferwicklung als Schleifring ausgeführt ist. Die Hälfte der Spulen der obersten Ebene der Wicldung ist an den Schleifring a angeschlossen, während die übrigen Spulen der gleichen Phase in der gleichen Weise mit dem Schleifring d verbunden sind. In der gleichen Weise ist die Hälfte der Spulen der mittleren Ebene der Wicklung an den Schleifring b und die andere Hälfte der Spulen derselben Ebene an den Schleifring e angeschlossen.
Die Hälfte der Spulen der untersten Ebene der Wicklung liegt endlich am Schleifring/, während die übrigen Spulen derselben Ebene mit dem Schleifring e verbunden sind. Es sind also im ganzen sechs Phasenzuleitungen oder Phasenringe vorhanden.
Die ändern Enden der in einem Abstande von 120 und in verschiedenen Phasen oder Ebenen liegenden Spulen z. B. der Spule 8-13 der niedrigsten Ebene, der Spule 40-45 der höchsten Ebene und der Spule 24-29 der mittleren Ebene, sind an einen gemeinsamen Schleifring 1 angeschlossen, der der Kürze halber Gruppenzuleitung (bzw. Gruppenring) genannt werden soll. In der gleichen Weise sind acht verschiedene Gruppen gebildet, die an je einen Gruppenring 1-8 angeschlossen sind.
Die Bürsten B p und B wirken mit den Phasen-bzw. Gruppenringen zusammen.
P ist ein Phasenuniformer bekannter Art, dessen Ständereisen eine fortlaufende Sekundär- wicklung P2 trägt, die in Winkelabständen von 60 mit Anzapfungen 1, III, V, VII, IX und XII versehen ist, von denen Sechsphasenstrom der Wicklung P2 entnommen werden kann. Benutzt man lediglich die Anzapfungen 1, V und IX, so erhält man Dreiphasenstrom. Die Sekundärwicklung besitzt ferner Anzapfungen II, IV, VI, VIII, X und XII, die voneinander und von den bereits erwähnten Anzapfungen1 und VII in einem Winkelabstand von 45 liegen, so dass diese Anzapfungen Vierphasenstrom liefern.
Benutzt man lediglich die Anzapfungen 1, IV, VII und X, so erhält man Zweiphasenstrom. P, ist die an die einphasige Wechselstromqtielle L, angeschlossene Primärwicklung des Phasenumformers. M ist ein umlaufender Feldmagnet, dessen Wicklung von der Gleichstrommaschine g erregt wird.
K ist ein Fahrschalter, mit vier Stellungen A, B, C, D zur Herstellung verschiedener Verbindungen zwischen den Klemmen IXII des Phasenumformers und den Schleifringen a-f und 1-8 der Läuferwicklung des Motors.
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strom auf die mit den Phasenringen < t-/verbundenen Enden der Spulen aufgedrückt, während die an den andern Enden der Spulen liegenden Gruppenringe 1-8 die neutralen Punkte bilden.
In dieser Schaltung wird in einer jeden Spule einer jeden Wicklungsebene oder Phase je ein Pol erregt, so dass ein 8poliger Feld entsteht.
In der Stellung D des Fahrschalters 1 werden die Phasenringe a-f des Motors an je eine der
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bloss die Hälfte der in den einzelnen Wicklungsebenen liegenden Spulen an je eine Phase angeschlossen ist, weshalb die Anzahl der in der Wicklung erzeugten Pole auf die Hälfte der in der Dreiphasenschaltung erreichten Polzahl herabgesetzt wird, so dass bloss vier Pole entstehen. Die Gruppenringe 1-8 bilden ebensowohl wie bei der Schaltung Fig. 2 die neutralen Punkte der Wicklung.
In der Stellung A des Fahrschalters K wird eine jede der zweiphasigen Klemmen 1, IV, VII und X des Phasenumformers an je zwei der Gruppenringe 1-8 angeschlossen, während die Phasenringe a-f abgeschaltet sind. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist die Klemme 1 an die Gruppenringe 1 und 3, die Klemme IV
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Gruppenringe 5 und 7 angeschlossen. Infolgedessen wird der zweiphasige Strom auf die mit den Gruppenringen verbundenen Enden der Spulen aufgedrückt, während die Phasenringe a-f die neutralen Punkte, also diejenigen Punkte bilden, in denen die zwei verschiedenen Phasen miteinander in Verbindung stehen.
Die Hälfte der Gesamtheit der Spulen, also insgesamt zwölf Spulen, sind in die eine Phase geschaltet, wobei eine jede Spule einen Pol erzeugt, so dass also insgesamt ein zweiphasiges 12poliges Feld erzielt wird.
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In der Stellung C des Fahrschalters sind die Gruppenringe -S'an je eine der vierphasigen Klemmen 1, 11, IV, VII, VIII, X und XII des Phasenumformers angeschlossen, so dass Vierphasenstrom mittels der Gruppenringe auf die Spulen aufgedrückt wird, während die Phasenringe a und t die neutralen Punkte bilden. Infolgedessen ist die Anzahl der in einer Phase liegenden Spule und der durch diese erregten Pole auf sechs vermindert.
Es ist klar, dass die oben beschriebenen vier verschiedenen Schaltungen je nach Bedarf die Erzeugung
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stufen gestatten.
Selbstverständlich bedeuten die obigen Polzahlen lediglich Verhältniszahlen und können demnach verdoppelt oder vervielfacht werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Polumschaltung zur Geschwindigkeitsreglung von Mehrphasen-Induktionsmotoren unter Verwendung sämtlicher Spulen der Wicklung bei den verschiedenen Polzahlen, dadurch gekennzeichnet, dass in einer n. 8poligen Dreiphasenwicklung, bei der in jeder Phase auf jeden Pol eine Spule entfällt
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Zuleitungen je einer Phase einer Vierphasenstromquelle angeschlossen werden, so dass eine n. 6polige Vierphasenwicklung entsteht.