Verfahren zur.Herstellung einer Wicklung mit Leerstäben. Bei der Herstellung elektrischer Maschi nen, insbesondere bei Sonderausführungen, kann. es notwendig sein, vorhandene Blech schnitte mit bestimmten Nutzahlen zu ver wenden,
ohwohl die Wicklung mit einer ge ringeren als der der Nutzahl entsprechenden Leiterzahl ausgeführt werden soll. Man hat in diesem Falle einfach eine bestimmte Zahl von, Nuten (Fehlnuten.) nicht bewickelt, son dern etwa mit einem Holzkeil ausgefüllt.
Derartige sogenannte "Leerstäbe" haben aber im allgemeinen einen störenden Einfluss auf die Form -der Ankerfelderregerkurve und bringen so in den meisten Fällen. eine un erwünschte Spannungskurvenform mit .sich.
Nach der vorliegenden Erfindngg kann bei Wicklungen mit Leerstäben; der schädliche Einfluss auf die Erregerkurve vermieden werden, .dadurch, dass die Stäbe auf gedachte Teilwicklungen verteilt werden, von denen jede in bezug auf die Zonenmitten symme- trisch liegt. Mit besonderem Vorteil kann hierbei der ersten.
Teilwicklung die grösst mögliche gerade Zahl der gesamten Stäbe zugeordnet werden, der sich in der zur Ver fügung stehenden Nutzahl in gleichmässigen Abständen unterbringen lässt ebenso der nächsten Teilwicklung die grösstmögliche gerade Zahl der restlichen Stäbe usw. für jede folgende Wicklung, bis kein Pest mehr übrigbleibt.
Man braucht aber hierbei nicht unbedingt so weit zu gehen, dass kein Rest mehr übrigbleibt, da ja die .schädliche Ein wirkung einer nicht vollständig symmetri schen Teilwicklung auf die Kurvenform umso geringer wird, je kleiner die dieser Wicklung zugeordnete Wicklungsstabzahl ist.
Zur Erläuterung des Erfindungsgedan kens sei ein Beispiel einer nach dem Ver fahren hergestellten Wicklung für eine zwei polige Drehstrommaschine mit Zweistabwick lung besprochen. Die erforderliche Leiterzahl _ betrage 96; die Zahl der Nuten in dem zu verwendenden Blechschnitt hingegen 60. In den 60 Nuten liessen sich 120 Stäbe -unter- bringen, von denen aber nur 96 tatsächlich vorgesehen werden, so dass sich 24 "Fehl- stäbe" .ergeben.
Da die 96 Stäbe gleichmässig auf die beiden Schichten. verteilt werden sollen, kommen für jede Schicht, 48 Stäbe in Betracht. Die grösste Zahl der 48 Stäbe, die sich in der gegebenen Nutzahl von 60# Nuten gleichmässig unterbringen lässt, ist im vorliegenden. Falle 30, wobei also in, jede zweite Nut ein Stab kommt. Demnach er hält also die erste Teilwicklung 30 Stäbe pro Schicht, im .ganzen also 60 Stäbe.
Die Restzahl der Stäbe -pro Schicht beträgt 48 weniger 30, also 18 Stäbe. Die nächstgrösste gerade Zahl, die sich in ,gleichmässigen Ab ständen in der vorhandenen Nutzahl unter- bringen; lässt, ist im. vorliegenden Falle 12. Die zweite Teilwicklung erhält also 12 Leiter pro Schicht, so dass auf jede fünfte Nut ein Stab entfällt.
Die Restzahl der Stäbe, näm lich 18 minus 12' ist gleich 6y lässt sich ohne Rest gleichmässig auf die Nuten verteilen, und zwar entfällt in jede zehnte Nut ein Leiter.
Da die Maschine in- dem angenommenen Beispiel zwei Pole bei drei Phasen erhält, ergeben sich sechs Zonen. Für die Auslegung .der Wicklung wird die Stabzahl jeder Wick lung gleichmässig auf die einzelnen Zonen verteilt. Von den 60 Nutendes Blechschnit tes entfallen also auf jede der sechs Zonen zehn Nuten. Deshalb werden zunächst jeder einzelnen Zone zehn nebeneinander liegende Nuten des Blechschnittes zugeordnet.
Von den 30 Stäben- der ersten Teilwick lung entfallen auf Jede Zone 30 : 6, also fünf Stäbe (in jeder :Schicht). Auf die zehn Nuten dieser Zone verteilt kommt also in jede zweite Nut ein Stab.
Mit Rücksicht auf die Kurvenform empfiehlt es sich, die Wicklung zu .sehen, was sich im vorliegenden Falle daduroli erreichen: lässt"dass die Stäbe der beiden Schichten jeder- Zone gegeneinander um den Betrag der um die Sehnung vermin derten Polteilung versetzt werden.
In diesem Falle umgreifen die Stäbe dieser Zone mehr als die .dieser, ursprünglich zugewiesenen zehn nebeneinanderliegenden. Nuten, indem sich die einzelnen; Zonen, wie dies ja bei jeder - gesehnten Wicklung der Fall ist, an ihren Grenzen zum Teil übergreifen.
Unter der Annahme, dass durch die Sehnung die fünfte und siebente Oberwelle unterdrückt werden soll, ergibt sich bekanntlich als gün- stigste Sehnung .eine Sehnung von etwa
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Hierbei ist unter z die Polteilung zu verste hen.
Im vorliegenden Falle wird die Seh- nung mit
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gewählt, was dem angege benen. Verhältnis völlig entspricht.
In der Abb. 1 der Zeichnung iat in einer Tabelle eine Übersicht über die Wicklung gegeben.
In der obersten Zeile sind die zehn einer Zone vorläufig zugeordneten Nuten an gegeben. In .den beiden darunter liegenden Zeilen sind die Stäbe der ersten Teilwick lung I für die beiden Schichten eingezeichnet, und zwar je fünf Stäbe, die jede zweite Nut ausfüllen. -Die Oberschicht ist hierbei gegen die Unterschicht um
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das ist also fünf Nuten, versetzt.
Die Verteilung der ein zelnen Stäbe auf die Nuten ist hierbei so getroffen, dass, die :Symmetrielinie jeder ein zeInen Teilwicklung mit der der ursprünglich angenommenen Zone ungefähr überein stimmt.
Die- zweite Teilwicklung II erhält im ganzen zwölf Stäbe, also, pro Zone und Schicht je zwei Stäbe.
Die Stäbe jeder Schicht müssen um fünf Nutteilungen. von- einander entfernt, die beiden Schichten wei ter der Sehnung entsprechend gegeneinander versetzt sein. Die Sehnung ist hier mit
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die Verschiebung. also mit
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angenommen,
was dem oben angegebenen Verhältnis in grosser Annäherung entspricht. Die Vertei- lung, _diesier Stäbe auf die der Zone zugeord neten Nuten erfolgt wieder, wie,dies in den nächsten Zeilen der Tabelle eingetragen ist, so .dass die Symmetrielinien der beiden Zonen zusammenfallen.
Die :dritte Teilwicklung III erhält nur sechs Stäbe pro :Schicht, also nur einen Stab in jeder Zone und jeder Schicht. Die Stäbe beider Schichten werden wieder entsprechend der Sehnung, im vorliegenden Falle
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um
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gegeneinander versetzt. Die beiden Stäbe werden gleichfalls so, angeordnet, dass die Symmetrielinie der Zone in --die .gemein same Symmetrielinie fällt. Die Lage dieser Stäbe ist aus. den nächsten: beiden Zeilen der Tabelle ersichtlich.
Anschliessend daran .sind dann. die Wicklungsstäbe der drei Teilwick lungen zusammengezogen, so dass also sämt liche einer Zone zugeordneten Stäbe, wie sie eben in den Nuten angeordnet werden, ein gezeichnet sind. Eine analoge Anordnung gilt hierbei selbstverständlich für jede be- nachbarte Zone, in der die entsprechenden Leiter der andern Phasen immer um<B>60'</B> e1. versetzt liegen.
Hiermit ist also Lage und Phasenzuge- hörigkeit sämtlicher Stäbe der Wicklung festgelegt. Die einzelnen Stäbe der Wick lung müssen dann durch Stirnverbindungen miteinander verbunden werden, derart, dass die ,gewünschte Stromrichtung und Phasen zugehörigkeit in den Stäben eintritt.
Um recht einfache Verbinder zu ermög lichen, sind die Stäbe, wie .sie in den letzten Zeilen der Tabelle zusammengezogen sind, im vorliegenden Falle so angeordnet, dass. in allen Nuten, in denen nur ein Stab liegt, dieser links von der Symmetrielinie der Zone der Oberschicht zugeordnet ist, rechts von der Symmetrielinie aber der Unterschicht. In komplizierteren Fällen wird man durch Probieren leicht eine Verteilung der Stäbe, die alleins in einer Nut liegen, finden, die die einfachsten Verbinder ermöglicht.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ergeben sich bei dieser Leiteranordnung bei einem Wickelschritt von auf den den Wick- lungsans-chlüssen abgewandten
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Seiten lauter untereinander ,gleiche Gabelverbinder, durch die jeder Stab der Oberschicht mit dem näch- sten entsprechenden Stab der Unterschicht verbunden ist.
Diese Verbinder ergeben ausser dem Vor teil des geringsten: Streufeldes auch wegen der Gleichmässigkeit besonders günstige Küh lungsverhältnisse. Selbstverständlich kann aber die Verbindung zwischen den einzelnen Stäben, .sofern die bestimmte Phasenzuge hörigkeit und Stromrichtung aufrecht erhal ten bleiben, in beliebiger anderer Weise er folgen, wie dies aus besonderen Gründen etwa zwecks: Teilbarkeit eines zweiteilig be wickelten Ankers, erwünscht sein kann.
In Abb. 2 ist das Schema der gesamten Wicklung dargestellt, in dem die erwähnten Gabelverbinder gut zu sehen .sind.
In Abb. 3 ist endlich die Ankerfelderre- gerkurve der Wicklung dargestellt. Aus dieser ist ohne weiteren die völlige Gleich mässigkeit der Feldform und besonders auch deren vorzügliche Annäherung an die Sinus form zu ersehen.
Hierbei ergibt sich trotz der starken Sehnung, der die gute Kurven form zu verdanken ist, noch der weitere Vor teil, dass in jeder Nut nur Leiter gleicher Phase liegen, was in bezug auf die Bean- spruchung der Isolation der Leiter von gro ssem Vorteil ist.
Bei den Stäben, die infolge der Anord nung der "Leerstäbe" allein in einer Nut liegen., kann der durch den "Leerstab" erübrigte Platz für Isolation mit ausgenutzt werden, wodurch sich eine besonders gute Ausnutzung ergibt, wenn man diesen "Ein- zelleitern" die grösste Spannung gegenüber dem Maschineneisen zuteilt.
Die Anwendung des Erfindungsgedan kens ist nicht an das dargestellte Ausfüh rungsbeispiel gebunden, insbesondere können die Zahl der Teilwicklungen, sowie die Seh- nung der Leiter der einzelnen Schichten be liebig variiert werden.