Wechselstrommaschine. Die Erfindung betrifft eine Wechsel strommaschine, bei der die Bleche aussen eine quadratische Grundform besitzen und unter schiedlich geformte Nuten aufweisen.
Nach der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, dass die Zahnstärke, sowie der Rauminhalt aller Nuten praktisch konstant sind, während zur Erzielung einer von den Ecken des quadratischen Blechpaketes aus kontinuierlich ansteigenden Nutenteilung die in Richteng der Ecken bezw. in den Diago nalen des Blechpaketes liegenden schmalen aber tiefen Nuten nach der Mitte des Blech paketes zu immer breiter und flacher werden.
Durch die Erfindung ergibt sich der be deutsame Vorteil, dass mit kleinem Blechauf wand ein grosser Wicklungsquerschnitt und ein grosser magnetischer Querschnitt zustande kommen, mithin auch eine hohe Leistung ,der Maschine zu erzielen ist; denn bei einer An ordnung der Nuten gemäss der Erfindung kann mehr Kupfer als bisher in den Nuten untergebracht werden, wodurch sich ein höhe- rer Strom ergibt, während durch die Ver grösserung des magnetischen Querschnittes als Folge der sich ergebenden grösseren Zahn stärke ein höherer Kraftfluss entsteht.
Bei einer gleichbleibenden Nutenteilung wirken sich bekanntlich die höheren Harmo nischen besonders ungünstig aus. Diese zu sätzlichen Verluste werden jedoch bei einer Maschine gemäss der Erfindung wesentlich herabgesetzt, weil die sich kontinuierlich =ä i dernde Nutenteilung das Entstehen harmoni scher Oberwellen erschwert. Durch die Ver ringerung der Oberwellen wird aber gleich zeitig die Streuung der Maschine herabge setzt, mit dem Erfolg, dass die Überlastungs fähigkeit der Maschine steigt.
Eine weitere Verringerung der schäd lichen Oberwellen kann im Bedarfsfalle noch dadurch erreicht werden, dass man in an sich bekannter Weise solche Wicklungen verwen det, die gewisse Harmonische zu unterdrücken vermögen, insbesondere Zweischichtwicklun- gen mit verkürztem Wicklungsschritt. Es wurde ferner erkannt, dass bei ganz bestimmten Notenverhältnissen die Höchst leistung der Maschine zu erzielen ist. Be kanntlich wird die Leistung einerseits durch die Höhe des -zulässigen Kraftflusses be stimmt und hängt anderseits aber auch von der Höhe der zulässigen Strombelastung ab.
Die Strombelastung wiederum wird begrenzt durch die Erwärmung der Maschine und die Rücksicht auf die Eigenschaften hinsichtlich Überlastungsfähigkeit, Kippmoment und An zugsmoment der -Maschine, sofern es sich um Motoren handelt.
Je höher die Ausnutzung des aktiven Ma terials aber steigt, um so unangenehmer macht sieh infolge des immer kleiner werden den ohmschen Widerstandes der Läuferwick lung insbesondere bei Käfigankermotoren der Einfloss der höheren Harmonischen in der resultierenden Feldkurve der M=aschine in bezog auf die Beeinflussung der Drehmoment:- cha.ra.kteristik der Maschine bemerkbar. Eine Verkleinerung des Anzugsmomentes und vor allem eine Sattelbildung in der Drehmoment charakteristik, welche sich in einer Verrin gerung des Anlaufmomentes äussert, sind die Folge.
Hinzu kommt mit steigender Strom- e eine besonders rasch ansteigende zusätzliche Erwärmung durch zusätzliche Verluste, welche durch die Oberfelder her vorgerufen werden. Besonders unangenehm ist hierbei der überragende Einfluss desjeni gen Oberfeldes, welches durch die Ständer- nutung hervorgerufen wird.
Legt man eine Dreiphasenwicklung züi Grunde, so stören bei zwei Nuten pro Pol und Phase die 13te Harmonische, bei drei Nuten pro Pol und Phase die 19te und bei vier Nuten pro Pol und Phase die 25te harmo nische Oberwelle usw. Da, diese Oberwellen gleichsinnig mit der Grundwelle umlaufen, so ergeben sich starke Störungen des Dreh momentes der Grundwelle bei. Drehzahlen, die in der Nähe von 111s bezw. 11" bezw. 1/_I,1 der normalen Geschwindigkeit liegen.
Es hat sich nun gezeigt, dass die durch die Ständernutung hervorgerufene besonders starke Oberwelle dadurch weitgehend unter- drückt werden kann, dass die Abweichung der Notenteilung zweier aufeinanderfolgender Nuten von der mittleren Notenteilung
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der mittleren Notenteilung beträgt, wobei m die Phasenzahl, q die Notenzahl je Pol und Phase, und p die Polpaarzahl bedeuten.
Die Erfindung bringt auch noch hinsicht lich der Abkühlung Vorteile, weil trotz ver schiedener Verteilung der Eisenverloste im Ständereisen annähernd überall gleiche Tem peraturen und damit die höchstmögliche erzielt wird.
Die Zeichnung betrifft Ausführungsbei spiele der Erfindung; es zeigen: Fig. 1 die Vorderansicht eines an den Ecken durch Klammern zusammengefassten Blechpaketes, Fig. 2 die Vorderansicht eines einzelnen Notenteilung. Ständerbleches mit besonderer Nutenteilung.
Der quadratische Blechkörper a, von dem Fig. 1 die eine Hälfte wiedergibt, weist die verschieden bemessenen " Nuten n1, n2, n3, n4, verschieden bemessenen Nuten o; auf, die so gruppiert sind, dass die schmal sten und dafür tiefsten Nuten >a1 in den Diagonalen bezw. in Richtung der Ecken e flachsten und des Blechpaketes liegen.
befinden sich da z dafür breitesten Nuten der Breitseite b zweier gegen in der benachbarter Ecken e, während die zwischen den Nuten n1 und 7a;, liegenden Nuten n2, ah,:" n@ allmählich von dem einen Grenzwert in den andern Grenzwert übergehen. Der Raum _, rag, rat, inhalt ist hei allen Nuten n1, n2, n3, n4, n5 praktisch gleich gross.
Da auch die Zahn stärke praktisch konstant bleibt, entsteht eine Nutentielung, die nach Massgabe der sich än- Notenteilung, die nach dcrnden Notenbreite von den in Richtung der Ecken e befindlichen Nuten aal allmählich von einem Geringstwert t1 kontinuierlich an steigt, bis sie im Bereich der in der Mitte der Breitseiten b der Bleche liegenden Nuten rag ihren Höchstwert terreicht.
Die zur Unterdrückung bezw. Verringe- rung etwa noch vorhandener schädlicher Oberwellen im Bedarfsfalle verwendete Zwei- schichtwicklung w mit verkürztem Wick lungsschritt ist in Fig. 1 der Einfachheit halber nur bei einer einzigen Nut (vergleiche die obere Nut n,) eingezeichnet.
In Fig. 2 ist ein quadratisches Ständer blech a gezeigt dessen Breitseiten mit b und dessen Ecken mit e bezeichnet sind. Wie bei der Fig. 1 liegen die schmalsten und dafür tiefsten Nuten n, in Richtung der Ecken e, während die folgenden Nuten n", n3, n4 immer breiter und flacher werden, bis schliesslich mit je zwei Nuten n" die sich in der Mitte der Breitseiten b befinden, die breiteste und dafür flachste Nutenform erreicht ist.
Die Teilung der Nuten (die - wie in Fig. 1 - praktisch Bleichgrossen Rauminhalt aufweisen) vergrössert sich von dem Wert t1 zwischen den Nuten n1, und n 2 auf den Wert t-. zwischen den Nuten n. und n. und erreicht über die weiteren Zwischenwerte t. und t4 schliesslich den Höchstwert t, der an jeder der vier Breitseiten b zwischen zwei benach barten Nuten -n; liegt.
Unter der Annahme einer vierpoligen Maschine für Drehstrom würde sich bei der in Fig. 2 als Beispiel gewählten Zahl von 36 Nuten für die einzuhaltende Abweichung von der mittleren Teilung (in diesem Falle t3) der Wert
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ergeben. Um diesen Betrag müsste also bei- oder t4 grösser sein kleiner als t spielsweise t t3.
An den vier Ecken e (deren Spitzen ab geschnitten sind) wird der quadratische Blechkörper durch Klammern kc zusammen gehalten, die auf den Stirnflächen der äussern, d. h. der Endbleche liegen und mit seitlichen Vorsprüngen k1 quer über die Kanten der Bleche greifen, Fig. 1. Die Klammern k, 1c1 werden vorzugsweise durch Spritzguss her gestellt, wobei das Spritzgussmetall auch die in den Blechen vorgesehenen Haltenuten h ausfüllt, so dass die Klammern 7c nicht von dem - Blechpaket abrutschen können.
Die Klammern kc ergeben mitsamt den seitlichen Vorsprüngen k1 eine verhältnismässig grosse Auflagefläche, d. h. einen günstigen Zentrier rand.d für die Lagerschilder der Maschine. Der zwischen den Lagerschildern, d. h. zwi schen ihrem Zentrierrand d und den Breit seiten<I>b</I> des Blechkörpers<I>a</I> verbleibende Raum R lässt sich zum Durchführen der Kühlluft ausnutzen.
PATENTANSPRUCH: Nuten .
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