CH218737A - Ankerwicklung von Kollektormaschinen mit in zwei Lagen angeordneten, stabförmigen Leitern. - Google Patents

Description

  Ankerwicklung von Kollektormaschinen mit in zwei Lagen angeordneten,  stabförmigen Leitern.    In den Ankernuten der elektrischen Maschi  nen erzeugen die Leiter ein Nutenquerfeld  von wechselnder Richtung. Durch die dabei  in den Leitern induzierten EMKe entstehen  Wirbelströme, die erhöhte Stromwärmeverluste  zur Folge haben. Diese Zusatzverluste sind  proportional dem Quadrat der Lagenzahl und  der dritten Potenz der radialen Stabhöhe.  Bei gleicher Ausbildung der     obern    und der       untern    Lage betragen die Zusatzverluste in  der     obern    Lage das 7fache der Zusatzver  luste der     untern    Lage.  



  Es sind verschiedene Anordnungen zur       Verminderung    der Zusatzverluste bekannt.  Bei     Synchronmaschinen    werden in der Regel  alle Stäbe flach in die Nut eingelegt, wodurch  die     Verluste    auf ein Mindestmass herabgesetzt  werden. Diese Anordnung ist auf einfache  Art und Weise ausführbar,     weil    kein Kollek  tor vorhanden ist.

   Bei Kollektormaschinen  werden zur Verminderung der Zusatzverluste  die Leiter in radialer Richtung in     einzelne       Teilleiter unterteilt und voneinander     isoliert.     Diese Anordnung ist teuer und besonders für  Maschinen mit     niedrigem    Strom unvorteilhaft,  weil die zusätzliche Isolation     wertvollen    Wick  lungsraum beansprucht. Es ist auch für Kol  lektormaschinen eine Anordnung bekannt  geworden, bei welcher alle Stäbe flach in die  Nut eingelegt werden. Für den Anschluss an  den Kollektor werden beide Pakete ausserhalb  der Nut um 90   verdrillt, sodass die Enden  der Stäbe radial in die Kollektorfahnen ein  gelegt werden können.

   Diese Anordnung hat  den Nachteil, dass die Baulänge der Maschine  um den zur Verdrillung notwendigen Betrag  vergrössert werden muss, und dass die     Ver-          drillung    in der     unzugänglichen    untern Lage  konstruktiv und betrieblich ungünstig ist.  



  Erfindungsgemäss können diese Nachteile  weitgehend vermieden werden, wenn alle  Leiter der     untern    Lage wie bei einer gewöhn  lichen     zweilagigen        Wicklung    nebeneinander  in einer Reihe und alle Leiter der     obern         Lage übereinander in die Nut eingelegt wer  den. Die Zusatzverluste sind dann nur un  wesentlich grösser als bei einer Wicklung,  bei der die Stäbe beider Lagen flach einge  legt sind.  



  Ähnliche     Wicklungsanordnungen    sind be  kannt. Bei diesen sind aber die Stäbe der  untern Lage flach übereinander und die Stäbe  der obern Lage nebeneinander in die Nut  eingelegt. Es handelt sich dabei um eine  Massnahme zur guten Ausnützung des Wick  lungsraumes bei kleinen Maschinen, wodurch  die Zusatzverluste nicht wesentlich beeinflusst  werden.  



  In der Zeichnung sind vier Nutenquer  schnitte dargestellt. Fig. 1 zeigt eine bekannte  Wicklung mit drei nebeneinanderliegenden  Stäben, pro Lage. Fig. 2 zeigt eine bekannte  Wicklung, bei der alle sechs Stäbe überein  ander in der Nut liegen. Fig. 3 betrifft eine  beispielsweise     Ausführungsform    des Erfin  dungsgegenstandes, und zwar mit     offener    Nut.  Die untere Lage ist wie bei einer normalen  Wicklung eingelegt, wogegen die Stäbe der  obern Lage übereinander liegen.  



  Die neue Wicklung kann ebenso vorteil  haft angewendet werden für --Maschinen mit  halbgeschlossenen und abgesetzten Nuten, wie  sie in hochbeanspruchten Wechselstrom-Kol  lektormaschinen, insbesondere     Einphasen-          Bahnmotoren    üblich sind. Eine solche Wick  lungsanordnung ist in Fig. 4 beispielsweise  dargestellt.  



  Nimmt man die Zusatzverluste der -Wick  lung Fig. 1 beispielsweise zu 50 0/o der reinen  Gleichstromverluste an, so sind die Gesamt  verluste 150 0/o. Bei der Wicklung Fig. 2  ergeben sich 117 0/o und bei der Wicklung    Fig. 3 1210/o. Die Wicklung Fig. 3 hat also  nur wenig mehr Verluste als die Wicklung  Fig. 2. Die radiale Wicklungshöhe ist bei  diesem Vergleich für alle drei Wicklungen  gleich angenommen. Diese Zahlen beziehen  sich nur auf Wicklungen mit sechs Leitern  pro Nut.  



  Bei der Wicklung Fig. 4 sind die Verluste  noch etwas kleiner als bei der Wicklung  Fig. 3. Die Vorteile der Wicklungen Fig. 3  und 4 gegenüber der Wicklung Fig. 1 sind  folgende: Bedeutend niedrigere Gesamtver  luste, daher'     Möglichkeit    die Maschine besser  auszunützen, kleinere mechanische Beanspru  chung des Nutenkeils und der Isolation der  obern Lage. Gegenüber der Wicklung Fig. 2  bestehen folgende Vorteile: Keine Verdrillung  in der untern Lage, daher grössere Sicher  heit; kleinere Wicklungsausladung und billi  gere Herstellung.  



  Die Wicklung Fig. 3 und 4 haben gegen  über den Wicklungen Fig. 1 und 2 noch die  Eigenschaft, dass die Induktivität der ver  schiedenen Windungen ungleich ist. Um das  Wendefeld den verschiedenen Induktivitäten  anzupassen, kann der Wendepolluftspalt in  bekannter Weise in der Umfangsrichtung keil  förmig ausgebildet sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Ankerwicklung von Kollektormaschinen mit in zwei Lagen angeordneten, stabförmi- gen Leitern, dadurch gekennzeichnet, dass alle Leiter der untern Lage nebeneinander in einer Reihe und alle Leiter der obern Lage übereinander in die Nut eingelegt sind.