CH193438A - Elektrische Maschine. - Google Patents

Elektrische Maschine.

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CH193438A
CH193438A CH193438DA CH193438A CH 193438 A CH193438 A CH 193438A CH 193438D A CH193438D A CH 193438DA CH 193438 A CH193438 A CH 193438A
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Vilem Dr Kauders
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Vilem Dr Kauders
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/16Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
    • H02K17/20Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors having deep-bar rotors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Description


  Elektrische Maschine.    Gegenstand der Erfindung ist eine elek  trische Maschine, wie z. B. eine     Synchron-          oder    eine Asynchronmaschine, :ein. Einanker  umformer, ein Kommutatormotor etc., .deren       Ankerwicklung    aus     Leitern        besteht,    die kurz  geschlossene Spulen mit stark     verkürztem          Wicklungsschritt        bilden.    Die     Veränderung     des Widerstandes der Wicklung wird durch  eine Art     Gegenschaltung        erreicht,    d. h.

   es  wird durch .die weiter beschriebenen neuarti  gen     Schaltungen    erreicht, dass der Stromver  lauf     in,den        einzelnen        Leitern    derart geändert       wird,    dass eine erwünschte, sehr hohe     Ver-          grösserung    der Verluste, also des Widerstan  des, eintritt, wobei die Streuung sehr niedrig       gehalten    werden kann.  



       Die    bekannten     Anordnungen    von     Gegen-          >clialtungen,    z. B. Görges (D. R. P. Nr. 82016),  Déri (Zeitschrift für Elektrotechnik, Wien  1898, Seite 285), Aichele (Schweizer Patent  N r. 80285), Richter (D. R. P. Nr.<B>383,693)</B>       weisen    verschiedene Nachteile auf.

   Es sind       dies    alles regelrechte Wicklungen, die     meist     als Wellen- oder Schleifen-Mehrschichtwick-    lungere     ausgeführt    werden und entsprechend       teuer    sind.     Einige    der angeführten     Wicklun-          gen    benötigen     besondere    Widerstände zur  Widerstandserhöhung, die dadurch zur Wirk  samkeit     kommen,    dass     die    Polzahl des die  Wicklung erregenden Feldes geändert wird.

    Sowohl die Anordnung der Widerstände, als  auch die Polumschaltung :der induzierenden       Wicklung        ist    kompliziert und teuer. Ausser  dem tritt die Widerstandserhöhung in den  meisten Fällen     stossweise    auf, was im allge  meinen nicht     erwünscht    ist. Bei .den meisten  Ausführungen ist auch die Streuungserhö  hung sehr gross:, was meist nicht vorteilhaft  ist. Ein Nachteil -der polumschaltbaren Wick  lungen     ist    ihr     schlechterer    Wicklungsfaktor,  so dass derartige Maschinen immer grösser und  teurer ausfallen.  



  Die     erfindungsgemässe        elektrische    Ma  schine hat     eine    Wicklung, :die frei von den  angeführten Nachteilen     ist.    Sie kennzeichnet  sich dadurch,     dass,die        einzelnen        Spulenseiten     der Spulen der     Ankerwicklung    an Impedan  zen     angeschlossen        sind,         Indem auf :

  der     beiliegenden        Zeichnung    in  Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellten Aus  führungsbeispiel der     Wicklungsanordnung     des     Erfindungsgegenstandes    bedeutet 1     biss    6  einige Leiter der     Wicklung,    die auf     einer     Seite des     Ankers    12 :durch einen     Ring    7     mit-          einander        verbunden    sind.

   Die     Leiter    2, und 3  bezw. 4 und 5 usw. sind in je einer Nut,des  Ankers 12     zweckmässig    nebeneinander ange  ordnet, wieder     Querschnitt    durch     .den    Anker  Fig. 2 zeigt. Auf der andern Seite des An  kers     142.        führen    je zwei Leiter     benachbarter     Nuten, z. B. 1 und 2, 3 und 4, 5 und 6 usw.

    zu Impedanzen 9, 1-0, 11 beliebiger     Bauart,     die     ihrerseits.    zum     Beispiel    durch     einen        Ring     8     verbunden        sind.     



  Wird     die    Grösse der     Impedanzen    9,     1(l,    11  usw. auf     irgendeine    Weise zu Null gemacht,  so verläuft der :Strom nach Fig. 3. Die An  ordnung     entspricht    einem normalen Käfig  anker mit zwei pamallel geschalteten Leitern  ,je Nut.  



  Wird die Grösse     der    Impedanzen 9, 10, 11  usw. auf irgendeine Weise, z. B. durch Ab  schalten, unendlich gross gemacht, so     verläuft     der .Strom nach Fig. 4,d. h. der Strom des  Ringes 7 umfliesst :die     anliegenden        Zähne.     Der     Strom        des    Ringes fliesst zum Beispiel       ,durch    den     Leiter    3. nach rechts     und    kehrt  durch den     Leiter    4 wieder     zurück;    dies ist in  Fig. 2 dadurch zum Ausdruck gebracht, dass  Leiter .3 :

  durch "x", Leiter 4     durch.    "a" aus  gefüllt ist, hierbei bedeutet     "x"    einen Strom,  der in     die        Papierebene    von oben eintritt,     "o"     einen     .Strom,    der aus der Papierebene von  unten austritt. Dadurch, dass die Leiter in  Fig. 4 vom Ringstrom durchflossen werden,  in Fig. 3 jedoch nur vom halben Nutstrom,  sind die     Kupferverluste    in ihnen bei glei  chen Strömen in den Ringen 7 (Fig. 3 und 4)  in Fig. 4 vergrössert, und zwar mit dem Qua  drate     aus    :dem     Verhältnis    von     Ringstrom    zu  halbem Nutstrom.

   Dieses Verhältnis. ist  
EMI0002.0052     
    (a - Winkel     benachbarte'        Nuten.).       Da bei gleichen Ringströmen des Ankers,  der Strom des Ständers ebenfalls     gleich    ist,  so bedeutet das soeben abgeleitete Ergebnis,  dass für .das Netz der Widerstand der Induk  tionsmaschine mit dem .Stromverlauf im An  ker nach Fig. 4  
EMI0002.0056     
    mal .grösser ist als nach Fig. .3.  



  Fassen wir sin
EMI0002.0057  
   als, .den Wicklungsfak  tor der Spulen, die aus den Leitern 1, 2 bezw.  3, 4 usw. bestehen und deren Spulenweite  eine Nutteilung beträgt, auf, so können wir  sagen, dass     die        Widerstandserhöhung    umge  kehrt proportional     dem        Quadrate    des Wick  lungsfaktors k der Ankerspulen 1, 5: bezw.  3, 4     usw.    ist. Die Ankerspulen können natur  gemäss auch .mit grösserem Schritte y als einer  Nutteilung ausgeführt werden (siehe Fig.14).  



  Ein     bemerkenswertes        Ergebnis        dieser    viel  phasigen     Gegenschaltung    ist die unverän  derte Streuung, da zwar bei Anlauf jeder       Leiten    von einem  
EMI0002.0068     
    mal     grösserem    .Strom durchflossen wird, aber  die Ströme in den Leitern 2 und 3 usw.  (Fig. 2) in der Phase so stark .gegeneinander  verschoben sind, dass ihre geometrische  Summe gerade nur den normalen Strom je  Nut für den normalen     Betriebszustand        bei     Lauf ergeben. Es bildet sich     daher    nur ein  schwaches Nutenquerfeld aus.

   Es ändern sich  deshalb weder Nut- noch Differenz- (=     Ober-          wellenstreuung)    noch     Ringstreuung,    daher  ist die     Reaktanz        unverändert.     



  Der Stromverlauf bei Impedanzen, die  von 0,     bezw.    - abweichen. ist derselbe wie  bei     Doppelkä        figläufern,    allerdings mit     dem          Vorteil,        dass    :die     Wärmekapazität    viel     grösser     ist, da für den Anlauf die ganze Wicklung  zur     Verfügung    steht;

   wogegen bei Doppel  käfigläufern     :der        grösste    Teil     :der    Anlauf-      wärme im     Anlaufkäfig        mit    viel     geringerem     Metallgewicht     vernichtet        wird.        Ein        weiterer     Vorteil ist ,die geringere radiale Nuthöhe.  



  Die Impedanzen 9, 10, 11 usw. können  dadurch erzielt werden, dass 9, 10, 11 usw.  in     bekannter        Weise    einen zweiten Hilfsanker  13 bilden (Fig. 5). Die Leiter des Hilfs  ankers 13 können durch Verlängerung der       Leiter    1, 2, 3, 4     usw.    des Hauptankers 12  erhalten werden (Fig. -6).  



  Auf dem     Hilfsanker        können        magnetische     Hilfsteile aufliegen, die durch Zentrifugal  kräfte während des Anlaufes abgehoben wer  den, wodurch .der     Leistungsfaktor    und die  Überlastungsfähigkeit gegenüber einem nor  malen Käfiganker wesentlich verbessert wer  den können. Die Konstruktion des Hilfsankers       ist    dann ähnlich wie der     Hilfsanker    der  Bayerischen Elektrizitätswerke, Landshut       (D.    R. P. Nr. 417703, 426794).  



  Wird der     Hilfsanker        magnetisch    so reich  lich bemessen, dass keine wesentliche Sätti  gung     eintritt    und sind .die Nuten, in denen  die Leiter 9, 10, 11 usw. (Fig. 5), bezw.die  Leiter 1, 2, 3 usw. im Hilfsanker 13 (Fig. 6)  liegen, eingeschlossen, so ist die Reaktanz der  Leiter d es Hilfsankers so gross, der Magneti  sierungsstrom hingegen so klein, dass beim  Anlauf der Stromverlauf mit grosser Annähe  rung demjenigen gemäss Fig. 4 entsprechen       wird.    Der Stromverlauf ist für den Anlauf  in Fig. 5 und 6 durch Pfeile angedeutet; die  Pfeile der     Leiter    9, 10, 11 usw., die zum  Ringe 8 weisen, deuten den: Magnetisierungs  strom des Hilfsankers an.  



  In Fig. 6 tritt eine Widerstandserhöhung  in den Leitern 1, 2, 3     -usw.    sowohl im Haupt  anker     192    als auch im Hilfsanker     1,3,    auf;  durch     elektrisch    leitende     Verbindung    benach  barter Leiter 1, 2 bezw. 3, 4 usw. über eine  wählbare Länge 41, bezw. benachbarter Lei  ter 2., 3 bezw. 4, 5 usw. über eine beliebige       Länge    40, kann jedoch die Widerstandser  höhung gegebenenfalls     bis    auf Null vermin  dert werden. Auf diese Weise kann man  demnach stets Spulen mit der Spulenweite 1  Nutteilung verwenden.

   Beim Anlauf fliesst       in    den     Länge:    40 nur der     normale    Leiter-    strom, angedeutet durch die Pfeile 45 und  durch     die    Leiter des Hilfsankers über die  Längen 41 nur der Magnetisierungsstrom, an  gedeutet durch ,die Pfeile 48.  



  Bei Lauf ist die Rotorfrequenz sehr klein,  die Reaktanz daher besonders, wenn der  Eisenschluss der Nuten des Hilfsankers. .durch       Einführen    eines     Luftspaltes        unterbrochen     wird, ebenfalls klein, so     dass    der Stromver  lauf nunmehr der Fig. 3 entsprechend ver  laufen     wird.       Auch :durch Veränderung des ohmschen  Widerstandes von 9, 10, 11 usw. (Fig. 1)  lässt sich der Stromverlauf ändern.

   Diese Lö  sung     dürfte    jedoch mit Rücksicht auf die       grossen        Ströme,    geringen     Spannungen    und       grosse        Schalterzahl    sehr schwierig sein.  



  Die Wicklung der     erfindungsgemässen     Maschine kann als eine Abart der von Punga  (D. R. P. Nr. 276610)     angegebenen    Wicklung  aufgefasst werden,     wobei    jedoch bei der er  findungsgemässen     Maschine    mit der eigen  artigem der Pungaschen einigermassen ähn  lichen:

   Anordnung ,der Wicklung ein anderer  als der von Punga angestrebte Zweck verfolgt  wird; diese     eigenartige    Anordnung der Wick  lung     dient        nämlich    bei .der .erfindungsgemä  ssen     Maschine,    wo sie     noch,    zum Unterschied  von der Ausführung nach Punga durch stark  verkürzten Wicklungsschritt y     charakteri-          siert    ist, dazu,     beim    Anlauf eine     beträcht-          liche        Erhöhung    des Widerstandes auf den  
EMI0003.0060     
    fachen (z.

       B.    auf den 10-     bis,        40fachen)        Lauf-          wert    zu erreichen;     besonders    zweckmässig ist       es,    die Wicklungsanordnung bei -der     erfin-          dungsgemüssen    Maschine     So    zu gestalten. dass       jeweils        zwei.        Leiter    (z.

       B.    die Leiter 1 und 2  in     Fig.    1), die zusammen     ein        Wicklungsele-          ment    von     kleinem        Wicklungsfa)ktor    bilden,     in.          Parallelschaltung,    also     mit    pro Zweig nur  einem     ,Stab,        demnach    mit dem     bestmöglichen          Wicklungsfaktor    k - 1,

   auf ein     System    von  unter     .sich    in Stern- oder in     Ringschaltung         verbundenen Impedanzen 9, 10, 11 (Fig. 1)  geschaltet sind, wobei diese Impedanzen  durch ihre Frequenzabhängigkeit oder durch  willkürliche mechanische Änderung auf be  liebige     Weise    die     Stromverteilung    so beein  flussen, dass im Anlauf beim Höchstwert der       Impedanzen    die Widerstandserhöhung sich       dem        Wert   
EMI0004.0005  
       im    Lauf für kleine Impedan  zen :dagegen dem Werte Null     nähert.     



  Es sei bemerkt, dass die Anordnung der  Wicklung mit einem     Schritt,    der grösser als  eine Nutteilung ist, nach Fig. ? schwierig ist.  da ,die     Stirnverbindungen    der Wicklung sich  am     einfachsten    in zwei Lagen anordnen las  sen und     hierfür    auch die Ausführung je Nut  in zwei Lagen radial übereinander das Gege  bene     ist.    Die Anordnung der Leiter überein  ander im Gegensatz zu Fig.

   2, in .der beide  Leiter (Spulenseiten) die ganze Nuthöhe ein  nehmen, ergibt     bedeutend    grössere Hut  streuungen, da die gegenseitige Induktivität  der Leiter, welche die totale Induktivität in  folge der grossen     Phasenverschiebung    der  Ströme stark     heruntersetzt,    in diesem Falle  viel kleiner ist und sich infolge der grossen  Leiterströme ein starkes Nutenquerfeld gegen  die     Hutmitte    ausbilden kann.  



  Der grosse Unterschied in     der    Hutstreuung       zwischen    der üblichen zweischichtigen An  ordnung, bei welcher zwei     Schichten    in der  Nut übereinander in radialer Richtung vor  handen sind,     :gegenüber    der Anordnung mit  zwei Leitern nebeneinander nach Fig. 2, die  sich hei :der Wicklungsanordnung gemäss der       Erfindung    leicht ausführen lässt, lässt sich  wie nachstehend ableiten. Die     Hutstreuung     einer Zweischichtwicklung nimmt mit der       Schrittverkürzung    ab. Sie     ist    ungefähr  
EMI0004.0025     
    mal kleiner als bei vollem Schritt.

   Die     Ab-          leitung    dieser Formel     ist    in der Zeitschrift  ,Elektrotechniky Obzor", Prag, 1936, Jahr  gang 2,5, Heft 47, zu finden. Hingegen nimmt  die     Hutstreuung    bei der Anordnung nach    Fig. ? (k,') proportional ab. Das Verhältnis  der Verminderung der Nutstreuung einer  normalen Zweischichtwicklung zur Vermin  derung :der Streuung der erfindungsgemässen  Wicklung nach Fig. 3 sei k, Es ist  
EMI0004.0030     
    Für eine Widerstandserhöhung von  
EMI0004.0031  
   wie sie für :den Anlauf mit doppel  tem Normalmoment eines     Motors        mittlerer     Grösse gefordert werden     kann.    ergibt sich  k, - 9,75.

   Die Nutstreuung einer Zwei  s-ohichtwioklung kann also ungefähr zehnmal  grösser sein als die Gutstreuung der erfin  dungsgemässen Wicklung. Der Vorteil der       beschriebenen    Wicklung, .deren     Ausführung     nach Fig. \?" im Gegensatz zu allen bisher  üblichen Wicklungen mit Gegenschaltung,  keine     Schwierigkeiten    bereitet, ist, wie be  wiesen, sehr gross.

   Aber nicht nur :die Nut  streuung, sondern auch die     Stirnstreuung,der          beschriebenen    Wicklung ist bedeutend kleiner  als die     Stirnstreuung    der bekannten Wick  lungen mit     Gegenschaltung    mit ihren bedeu  tend längeren Stirnverbindungen und bleibt  während des ganzen     Anlaufvorganges    unver  ändert. Die Differenzstreuung (=     Oberwel-          lenzahnkopfstreuung)    der Wicklung ist ge  nau gleich der Differenzstreuung einer nor  malen     Käfigwicklung    gleicher Hutzahl, ist  also das     Minimum.    des bei gegebener Hutzahl  erreichbaren.  



  Wie anhand der     Fig.    6     beschrieben,    lässt  sich durch     elektrisch        leitende    Verbindung  (40, 41) benachbarter     Leiter    eine beliebige       kleinere    Widerstandserhöhung zwischen  
EMI0004.0053     
    und 0     einstellen.    Man kann demnach auf die  Ausführung der Wicklung mit y, grösser als  eine Hutteilung, die     teurer,    komplizierter und  schlechter ist, verzichten.

   Der     Vorteil    der       Wicklung        mit    grösser als 1     besteht    nur im      kleineren Strom je Leiter, der im Verhältnis  
EMI0005.0000     
    kleiner ist als bei y - 1. Die     .Schweissstellen     der     Leiter    1 mit 2 usw. werden daher von  kleinerem Strom beim Anlauf durchflossen.  



  Die     :Spannungen    an .den Impedanzen 9,  10, 11 beim Anlauf sind fast so gross wie die       Spannung,der        ,Stäbe    des     Ankers    1, 2 usw. im  Stillstande. Die Impedanzen 9, 10, 11 müs  sen demnach, falls sie als Induktivitäten aus  geführt werden und der Magnetisierungs  strom nicht gross- sein soll, fast .so gross sein  wieder Anker (Fig. 5 und 6).

   Diesen Nach  teil vermeidet die weiter anhand der Fi,g. 7  beschriebene     Ausführungsfarm    der Wicklung  des     Erfindungsgegenstandes.    Es wird an  Stelle der Impedanzen 9; 10, 11     usw.    ein  Spiegelbild des Ankers 12     verwendet.    Der  ursprüngliche Anker sei mit 121, das Spie  gelbild des Ankers mit 122: bezeichnet. Der  Anker 122 wird ebenfalls von einem .Stän  der vom Netz induziert.

   Es kann     bei    richti  ger Phasenverschiebung des     Feldes    im Anker  12,2 gegenüber 121     bei    Phasenopposition kein  Strom vom     Anker    121 nach 122 fliessen, ge  nau so, wie in Fig. 4 bei unendlich grossen       Impedanzen    9, 10,     1.1.    Der Stromverlauf in  den Ankern 12e1 und 122 (Fig. 7) entspricht  vollständig ,demjenigen gemäss Fig. 4 und 2.  Man erhält also auch hier eine fache Wi  derstandserhöhung. Diese findet
EMI0005.0017  
   sowohl im  Anker 12,1, als auch im Anker 122 statt, da  der Stromverlauf in beiden Ankern spiegel  bildlich verläuft (Fig. 7).

   Bei Verdrehung  der Felder so, dass sie in beiden Ankern  längs jedes durchgehenden     Leiters    dieselbe  Phase     haben,    fliesst der Strom     durch,die    bei  den Anker von Ring 71 zum Ring 72 hin  durch; die Widerstandserhöhung ist  (Fig. 8).

      Da beide Anker am     Übertragen    der Lei  stung beteiligt sind,     kann    jeder Anker für die    halbe Leistung ausgeführt wenden, so dass die  totale Ankerlänge dieselbe     bleibt,        wie    bei       einem    normalen     Motor.    Es entfallen     jederlei     Schalter, Widerstände und Reaktanzen im  Rotor, .die nur bei Anlauf     wirksam    sind; die  gesamte Veränderung der     Stromgrösse    und  des     Stromverlaufes    im Rotor wird durch Ver  drehung des einen Ständerfeldes erreicht.

    Wir wollen diese Abart der vorliegenden  Wicklungsanordnung Doppelgegenschaltung  nennen, da zwei     Anker    mit vielphasiger Ge  genschaltung transformatorisch vom Ständer  aus     gesteuert    werden, indem die Phase     des          Feldes,,    durch Verdrehung     ges    einen Ständers  gegen den     andern.    mechanisch oder elektrisch  in an und für sich     bekannter        Weise    wie bei  wohlbekannten Doppelständermotoren vorge  nommen wird (z. B. D. R. P. Nr.     108543.,     129788,     3217284,    334151, 337108).  



  Die Verwendung des Ankers     der    erfin  dungsgemässen Maschine mit Doppelgegen  schaltung für alle bekannten Doppelständer  motoren ist mit grossen Vorteilen verbunden,  wie     nachstehend        angeführt    sei.

   Es lassen sich  sehr grosse     Widerstandserhöhungen        erreichen.     ohne irgendwelches     Widerstandsmaterial    zu  verwenden, im     Gegensatz    zu     den        bekannten          Ankern    von     Doppelständermotoren,    die     in    der       Mitte    zwischen beiden     Ankern        Ringe    aus       Widerstandsmaterial    verwenden, die mit       Rücksicht    auf -die     ,geringen        Entfernungen:

          be-          nachbarter    Nuten     entsprechend    geringe     Länge          und        deshalb,    sowie auch wegen des     geringen     zur     Verfügung        stehenden    Platzes     geringe     Querschnitte, daher     geringes    Gewicht und       geringe        Wärmekapazität        haben.    Die Ver  luste,

   die     während    des     Anlaufes    bei     .der        er-          findu.ngagemäUen        Maschine    in dieser gleich  mässig     verteilt        entstehen,        erwärmen    die ge  samte     verhältnismässig    schwere     Wicklung     gleichmässig;

   im     Gegensatz    hierzu ist die     Er-          wärmung    des     Widerstandes    der     bekannten          Doppelständermotoren,        in    welchem der     grösste          Teil    der     Verluste    beim Anlauf entsteht, viel  grösser,

   da das     Gewicht        dieses        Widerstandes     nur     einen        Bruchteil    des Gewichtes     der    Wick  lung der     erfindungsgemässen    Maschine be  trägt. Die Wärmekapazität dieser .Wider-      stände.     ist,        wie    an einigen Beispielen ausge  rechnet, nur
EMI0006.0002  
   der     Wärmekapazität     der dargestellten Wicklung.

   Da die Erhöhung  des Widerstandes durch Verwendung von  Widerständen. allein, wegen seines geringen       Gewichtes        und,deshalb    geringer     Wärmekapa-          zität        in    einem notwendigen und entsprechen  den Ausmasse schwer erreichbar     ist,    sind       Lösungen        bekannt        geworden,,die    durch Ver  ringerung des Flusses die Ströme im Anker  erhöhen, um hierdurch einen grösseren Teil  der     Verluste    im Ankerkupfer zu vernichten.

    Gegenüber     diesen    Lösungen hat ,die     beschrie-          bene    Anordnung den Vorteil, dass die An  laufströme viel kleiner sind, da die Gesamt  streuung vielkleiner     ist,    da nur der Wider  stand :

  des     Ankers    erhöht     ist    und nicht auch  der Primärwiderstand und die totale Streuung       wie    bei den Lösungen, bei welchen der An  lauf des Motors zuerst in Serieschaltung ge  schieht, wodurch Primärwiderstand und totale       Streuung    auf das     Vierfache        ansteigen    und  das     Kippmoment    auf ein Viertel herabgesetzt       wird.     



  Einige     Ausführungsformen    des Ankers  für die Doppelgegenschaltung zeigen die  Fig. 9, 10, 11, 12, 1-3. und 14.  



  In Fig. 9 ist die Widerstandserhöhung  gegenüber Fig. 7 vermindert, indem,die Stäbe  15 in     der    Nut zum Teil miteinander leitend  verbunden sind. Dies     kann    in einem oder in       beiden        Ankern.    auf gleiche oder verschiedene       Weise    vorgenommen     werden.    Es ist jedoch  möglich, einzelne Stäbe 18 nicht unterteilt zu  lassen (Fig. 10). Die Widerstandserhöhung  ist in dem hier dargestellten Falle  
EMI0006.0033     
    so     gross:    als     wenn    alle     ,Stäbe    unterteilt wären.  In.

   Fig. 11 ist eine sehr einfache Ausführung       des        Ankers    angegeben; die     einzelnen    Stäbe  20 sind so zurecht gebogen dass :durch     Ver-          löten        oder        Schweissen,    an den Stellen 21, ohne         Verbindungsstücke    14, dasselbe Ergebnis wie  in Fig. 7 und 8 erreicht wird.

   Diese Aus  führung hat :den Vorteil, dass, :die Länge der       Verbindungsstellen    2:1 sehr gross ist, so dass  trotz     der    beim Anlauf verhältnismässig gro  ssen     Ströme        (bis        sechsfach)    die Beanspru  chung der     Verbindungsstellen    21 in den üb  lichen Grenzen     gehalten    werden kann,  In Fig. 12 ist eine einfache Lösung dar  gestellt für den Fall, dass die Widerstands  erhöhung ohne Verringerung der Nutzahl  verringert werden soll.     Einzelne    Stäbe 25  werden gerade     ausgeführt    und an Stellen 2-6  über eine entsprechende Länge miteinander  verbunden.

   Diese Stäbe werden achsial in  die     Anker        hineingeschoben,    wogegen Stäbe  27 .durch :die Nutöffnungen hineingelegt und  an Stellen 28     mit    den     Stäben    25 verbunden  werden.  



  Ein weiteres Mittel, die Widerstandser  höhung sogar am fertigen Motoranker zu ver  ändern, ist durch die Veränderung der Länge  der Verschweissungen 21 und 2:8 gegeben. In  Fig. 13 sind die .Stäbe im Gegensatz zu  Fig. 11 nur einmal gebogen und die Nuten       der    beiden     Anker    gegeneinander versetzt.

   Es  lassen sich hierdurch :die Nutoberwellen im       gewissen        :Sinne        unterdrücken.        Schliesslich        ist     in     F'ig.    14 angedeutet, wie eine aus Wick  lungselementen     32        zusammengesetzte    Wick  lung einen Wicklungsschritt     33    von y - 2       Nutteilungen        ergibt.     



       Die        Anker    12,1 und     12!2    können auch     mit     Wicklungen nach     Fig.    5 oder     Fig.    6 versehen       sein.    Die Widerstandserhöhung der Stäbe bei  Anlauf, wenn der Anker 13     (Fig.    6) vom  Netze aus entgegengesetzt erregt     wird    als der       Anker        1-2,    in     :

  derselben        achsialen    Ebene,     beträgt     
EMI0006.0085     
    Die Ableitung dieser Formel hat der Erfin  der in einem Aufsatz gegeben, der im Heft  40, Jahrgang 1936, der Zeitschrift ,;E. u. M."  Wien erschienen ist. Die     Wicklungsanord-          nung        ,gemäss        Fig.    6     eignet    sieh deshalb für      Doppelständermotoren, besonders für grosse       Widerstandserhöhungen.     



  Durch     Verlängerung,    z. B. der Lötstellen  41, kann auch in diesem Falle die oben ange  gebene grosse     Widerstandserhöhung    vermin  dert werden und beträgt nach Fig. 5 bereits  nur die Hälfte.  



  Fig. 5 stellt einen Sonderfall der Aus  führung nach Fig. 6 dar, in der die Lötstel  len 41 die     Hälfte    der totalen Längen der  Stäbe betragen und 1 mit 2., bezw. 3 mit 4       usw.    über die ganze Länge     :des    Ankers 13  leitend verbinden, so dass im Anker 13 elek  trisch ein Leiter je Nut wirksam ist. Inner  halb des Ankers 13 ist das Löten 41 nicht  notwendig, es     genügt,    die Leiter 1 mit 2  bezw. 3 mit 4 usw. an beiden Seiten des An  kers 13 miteinander zu verbinden. Die Ver  luste beim Anlauf werden in diesem Falle  (Fig. 5) hauptsächlich im Anker 12 vernich  tet, nach Fig. 6 jedoch in beiden Ankern 12  und 13, was     natürlich    vorteilhafter ist.  



  Sonst verhält sich:die rlsynchronmaschine  mit Doppelständer und dem neuen Anker mit  Doppelgegenschaltung genau so wie ein be  kannter Motor mit Doppelständer und dem  bisher     üblichen        Doppelanker    mit     zwischen     den beiden     Ankern        liegenden    Widerständen,  deren Grösse     zwischen        zwei    benachbarten  Stäben  
EMI0007.0015     
    ist.

   Auch     aus    dieser Formel ersieht man die  relativ grosse Wärmekapazität, da diese Glei  chung in Worten bedeutet, dass der Wider  stand de Ringes zwischen zwei benachbarten  Leitern gleich ist dem Widerstande eines  Kupferstabes,     dessen    Querschnitt der     Summe     der     Querschnitte    der Leiter einer Nut und  dessen Länge der Summe der Längen der bei  den Anker entspricht.

   Die     heute    üblichen       Widerstandsringe    haben hingegen nur die  Länge entsprechend einer Nutteilung, woge  gen der Querschnitt der     Widerstandsringe     höchstens das Doppelte des Nutquerschnittes  beträgt, wenn bei Nickelinmaterial derselbe  Widerstand     erreicht    werden soll, wie beider    neuen Wicklung. Auch aus diesen Grössen  folgt, dass da - Gewicht :des Nickelinringes  
EMI0007.0024  
   des Kupfergewichtes     der    neuen  Wicklung beträgt, daher die Anlauferwär  mung im umgekehrten Verhältnis     grösser    ist.  



  Sämtliche dargestellte Wicklungen be  stehen aus Leitern, die     kurzgeschlossene    Spu  len bilden,     :deren    Wicklungsschritt stark ver  kürzt, d. h. höchstens der halben Polteilung  gleich ist.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Elektrische Maschine, deren Ankerwick lung aus Leitern besteht, die kurzgeschlossene Spulen mit stark verkürztem Wicklungs schritt bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Spulenseiten dieser Spulen an Impedanzen angeschlossen sind. sind. UNTERANSPRÜCHE: 1. Elektrische Maschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedan zen aus Leitern bestehen, die ihrerseits ebenfalls kurzgeschlossene Spulen mit starb verkürztem Wicklungsschritt in einem zweiten Anker bilden.
    ?. Elektrische Maschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Leiter der Spulen :der ersten Wicklung zum Teil auch im zweiten Anker und :die Leiter der Spulen des zwei ten Ankers zum Teil ,auch im ersten An- ker liegen. 3. Elektrische Maschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, :dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung zwei Spulenseiten je Nut besitzt.
    4. Elektrische Maschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spulenseite die ganze Nuthöhe einnimmt. 5. Elektrische Maschine nach Patentanspruch und Untoransprüchen 1, 2, 3 und 4, da durch gekennzeichnet, dass die Leiter Spu len, deren Spulenweite gleich einer Nuttei- lung ist, bilden.
    6. Elektrische Maschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen: 1, 2, ;3 und 4, da durch gekennzeichnet, dass Spulenseiten beider Anker mechanisch aus einem einzi gen heiter hergestellt sind. 7. Elektrische Maschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis.
    6, dadurch ge kennzeichnet, dass heiter, die in einer ge- meinsamen Nut liegen, auf einen Teil ihrer hänge miteinander elektrisch leitend verbunden sind. B. Elektrische Maschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass in einzelnen Nuten volle heiter liegen.
    9. Elektrische Maschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis<B>8,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass die Anker .den Rotor eines Doppelständermotors bilden.
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