CH370156A - Mehrfachparallelwicklung für Läufer von Wechselstrom-Kommutatormaschinen - Google Patents

Mehrfachparallelwicklung für Läufer von Wechselstrom-Kommutatormaschinen

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CH370156A
CH370156A CH7040759A CH7040759A CH370156A CH 370156 A CH370156 A CH 370156A CH 7040759 A CH7040759 A CH 7040759A CH 7040759 A CH7040759 A CH 7040759A CH 370156 A CH370156 A CH 370156A
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parallel
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CH7040759A
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Paul Dr Ing Rauhut
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Bbc Brown Boveri & Cie
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K27/00AC commutator motors or generators having mechanical commutator
    • H02K27/02AC commutator motors or generators having mechanical commutator characterised by the armature winding

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

Description


      1Vlehrfachparallelwicklung    für Läufer von     Wechselstrom-Kommutatormaschinen       Bei     Wechselstrom-Kommutatormaschinen    muss  für die sogenannte     transformatorische        Lamellenspan-          nung,    das heisst die Spannung, die zwischen zwei  Nachbarlamellen durch den Wechsel des Haupt  flusses erzeugt wird, ein oberster Grenzwert beachtet  werden.

   Der Grund für diese Grenze liegt in dem  Kurzschluss der Lamellen durch die     Kohlenbürsten,     der übermässige Funkenbildung, Anbrennen von La  mellen oder     unzulässige    Erwärmung des     Kommuta-          tors    zur Folge haben kann. Bei dreiphasigen     Kom-          mutatormotoren    liegt z. B. der Grenzwert für die  dauernd zulässige     Lamellenspannung    bei 2 Volt,  schmale Bürsten     vorausgesetzt.    Bei einer einfachen  Parallelwicklung liegt zwischen zwei Nachbarlamellen  eine Windung.

   Der mit dieser verkettete     Hauptfluss     errechnet sich aus der     Lamellenspannung    unter Be  rücksichtigung der Frequenz und des     Sehnungs-          faktors.    Der     Hauptfluss    kann also nicht über einen  gewissen Wert gesteigert werden. Diese Beschrän  kung begrenzt auch die Leistung pro Pol, die maxi  mal erreicht werden kann.  



  In vielen Fällen wäre es aber wünschenswert,  diesen Grenzwert hinaufzutreiben, z. B. für den Bau  von Motoren mit grosser Leistung bzw. mit hoher  Drehzahl. Oder man ist gezwungen, den Fluss pro  Pol deswegen zu vergrössern, weil sonst das     Kipp-          moment    ungenügend wäre, eine Schwierigkeit, die  besonders bei hoher     Netzfrequenz    (60     Hz)    vorliegt.

    Eine Möglichkeit, den Fluss zu steigern, besteht in  der Anwendung der     Mehrfachparallelwicklung.    Bei  einer     nfachen    Parallelwicklung
EMI0001.0026  
   worin 2a =  Zahl der parallelen Zweige und 2p = Zahl der Pole)  liegen zwischen den beiden Lamellen, an dis eine  Windung angeschlossen ist,     h-1    andere Lamellen,  so dass also die     Windungsspannung    das     nfache    der       Lamellenspannung    beträgt. Durch Übergang auf eine    solche Wicklung kann der Fluss pro Pol und damit  die Leistung pro Pol auf rund das     nfache    gesteigert  werden. Der Vorteil liegt auf der Hand.

   Bei Mehr  fachparallelwicklungen besteht aber die Notwendig  keit, die parallelen Zweige so starr wie     möglich    mit  einander     zu        kuppeln,    weil sonst die Stromwendung  jeweils in vielen Spulen erfolgt und dadurch eine un  zulässig hohe     Reaktanzspannung    entsteht. Zur Ab  hilfe müssen     Ausgleichverbinder    oder eine     Hilfs-          wicklung    vorgesehen werden, zum Zweck, die Nach  barlamellen auf kürzestem Wege miteinander zu ver  binden.

   Wenn die Maschine keine ausgeprägten Pole  besitzt, kann als     Hilfswicklung    eine     Einfachparallel-          wicklung    mit entsprechend verkürztem Schnitt ver  wendet werden. Je eine Windung derselben schaltet       dann    zwei Zweige der Hauptwicklung zusammen.  



  Für das Prinzip solcher Anordnungen ist es dabei  von untergeordneter Bedeutung, ob eine     Schleifen-          oder    Wellen- oder     Froschbeinwicklung    usw. verwen  det wird, ob die     Hilfswicklung    auf der     Kommutator-          seite    oder auf der gegenüberliegenden Seite ange  schlossen ist, wie breit die Bürsten sind, ob Streu  stege in den Nuten zwischen Haupt- und     Hilfswick-          lung    eingelegt werden, oder ob das     Eisenpaket-unter-          teilt    ist und ein Schrittwechsel der Windungen von  Paket zu Paket stattfindet.  



  In dem Bulletin des Schweizerischen Elektro  technischen     Vereins    vom 24.3.1943 schreibt     fdde     K.     Schrage    über      Mehrfachparallelwicklungen    für       Drehfeld-Kommutatormaschinen .    Er behandelt dort  die Gesetze, denen solche Wicklungen folgen müssen.

    Speziell mit Rücksicht auf den     Schrage-Motor,    bei  dem in den gleichen Nuten nicht nur die     für    die  Drehzahländerung benutzte     Kommutatorwicklung,     sondern auch die dreiphasige Primärwicklung unter  gebracht ist, gibt     Schrage    in Tabellen für mehrere       Nutenzahlen    diejenigen     Nutenschritte    für die Haupt      und Hilfswicklung an, die miteinander verträglich  sind. Daraus ist ersichtlich, dass die Auswahl be  schränkt ist. Ausserdem besteht die Einschränkung,  dass nur bei einigen Wicklungen mit vollem Schritt  der Hauptwicklung die Hilfswicklung mit stetiger  Progression     ausgeführt    werden kann.

   In den meisten  Fällen, besonders dann, wenn der Schritt der Haupt  wicklung verkürzt wird, was für Steigerung des  Flusses     erwünscht    ist, muss     für    die Hilfswicklung  eine Progression nach Art eines Pilgerschrittes vor  gesehen werden. Dadurch entstehen aber sehr unan  genehme Kreuzungen in den Wickelköpfen. Ein Bei  spiel soll dies erläutern.  



  Es handelt sich um eine     Dreifachparallelwick-          lung,    die in     Fig.    1 schematisch dargestellt ist. Es  bezeichnen: B das     Eisenblechpaket,    K den     Kommu-          tator,   <I>H</I> die Hauptwicklung,<I>h</I> die Hilfswicklung.

    Es sei:       N   <I>=</I> Zahl der Nuten pro Pol =     131m,       Zahl der parallelen Gruppen und p die Pol  
EMI0002.0012  
       (Dreifachparallelwicklung),    wo a die  paarzahl ist,  k = Zahl der Lamellen pro Nut = 4,       yH    =     Nutenschritt    der Hauptwicklung = 13,       yl,    =     Nutenschritt    der Hilfswicklung = 3,       z    = Polteilung,  
EMI0002.0019     
  
     Die Wicklung erfüllt folgende Gesetze, die       Schrage    aufstellt:  1. n und k haben keinen gemeinsamen Teiler.  



  2. Die Hauptwicklung ist als     Nichttreppenwicklung     ausgeführt, das heisst, alle ihre Windungen haben  gleichen     Nutenschritt.     



  3.     n    ist eine ungerade Zahl;     y,1--yl,    ist eine gerade  Anzahl von Nuten.  



  4. Das Verhältnis der Schrittfaktoren von     Haupt-          und        Hilfswicklung    ist ziemlich genau gleich  1 + 2     cos    O, wie die folgende Nachrechnung  zeigt.  
EMI0002.0029     
  
     Man sieht, dass die Bedingung 4 bis auf einen  geringen Fehler erfüllt ist.  



  Die dargestellte Wicklung ist aber recht unan  genehm. Die     Hilfswicklung    besitzt zwischen dem  Blechpaket B und den Anschlüssen am     Kommuta-          tor    K mehrere Kreuzungsstellen und, was besonders  unangenehm ist, mehrere Übergänge von der Ober-    tage in die Unterlage bzw. umgekehrt (durch Punkte       ii    angedeutet). Die Wickelköpfe sind  geflochten .

    Eine solche Wicklung ist sehr schwierig und kompli  ziert in der Herstellung; es ergibt sich eine besonders  grosse Arbeitsstundenzahl, ausserdem sind geschickte  Wickler der höchsten Lohnklasse erforderlich; die  vielen Kreuzungsstellen müssen sorgfältig isoliert  werden, damit keine Schlüsse entstehen; dieser zu  sätzliche Isolationsauftrag ist sperrig, so dass man  in Platznot gerät; schliesslich ist eine Reparatur sehr  heikel, was besonders ins Gewicht     fällt,    wenn kein  geschultes Personal und keine guten Einrichtungen  zur Verfügung stehen.  



  Alle Wicklungen, die     Schrage    beschreibt, basieren  auf der Bedingung, dass die Spannung einer Win  dung der Hauptwicklung in Phase mit der Summe  der zu     ihr_    parallel geschalteten Windungen der Hilfs  wicklung liegt. Aus dem Beispiel der     Fig.    1 ist dies  leicht zu erkennen. Wenn E den Betrag der Span  nung bedeutet, die durch den     Hauptfluss    in einer  Windung von vollem Wicklungsschritt (das heisst von  180      el.)    induziert würde, so ist (z.

   B. zwischen den  Lamellen 1 bis 4) die Spannung einer Windung der  
EMI0002.0040     
  
     Die Spannung der     Hauptwicklungswindung    und  die Spannungssumme der     Hilfswicklungswindungen     sind somit phasengleich; die Abweichung in der  Grösse beträgt 0,93     1/a.    Das     Vektordiagramm    der       Fig.    2 soll diese Verhältnisse veranschaulichen. Die  Zahlen entsprechen den     Lamellenbezeichnungen.     1-4' bedeutet die Spannung der Windung der Haupt  wicklung, die zwischen den Lamellen 1 und 4' liegt;  analog bedeuten 1-2 bzw. 2-3 bzw. 3-4 die Span  nungen der parallel liegenden Windungen der Hilfs  wicklung.

   Die Fehlerspannung     4'-4.    (im Diagramm  zur Deutlichkeit übertrieben gross dargestellt) liegt  in Phase mit der Spannung     1-4'    der Hauptwicklung.  



  Eine solche Wicklung weist zwar grosse Vorteile  auf: Steigerung des Flusses, dadurch Möglichkeit, die  Leistung pro Pol zu erhöhen usw.; weitgehende Un  terdrückung der höheren Harmonischen, da sich für  diese das der     Fig.    2 entsprechende     Vektordiagramm     eben nicht schliesst; Herabsetzung der     Reaktanzspan-          nung    durch die dämpfende Wirkung der Hilfswick  lung und die induktive Verkopplung der von den  Bürsten kurzgeschlossenen Wicklungselemente mit  nicht kurzgeschlossenen Wicklungselementen über  die     Hilfs-    und die Hauptwicklung. Das Flechten der       Hilfswicklung    ist aber ein schwerwiegender Nach  teil.

   Zweck der Erfindung ist es, eine Mehrfach  parallelwicklung zu schaffen, die diesen Nachteil  nicht aufweist, aber doch die vorgenannten Vorteile      beibehält. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die  einschränkenden Bedingungen fallen gelassen wer  den, die     Schrage    als Voraussetzung für die Ausführ  barkeit angibt. Es muss dann aber allgemein von dem  Prinzip abgewichen werden, nur eine solche Fehler  spannung zuzulassen, die mit der     Windungsspannung     der Hauptwicklung     gleichphasig    ist. Wird auch eine  Phasenabweichung für die Fehlerspannung zugelas  sen, so entstehen ganz neuartige Wicklungen. Von  dieser Erkenntnis macht die Erfindung Gebrauch.

    Ihr Gegenstand ist eine     Mehrfachparallelwicklung     für Läufer von     Wechselstrom-Kommutatormaschi-          nen,    die einen 180      e1.    abweichenden     Nutenschritt     hat und zu der eine     Einfachparallelwicklung    als  Hilfswicklung parallel geschaltet ist;

   sie ist dadurch  gekennzeichnet, dass die Progression der Hilfswick  lung durchwegs gleichsinnig ist, und dass zwischen  einer Windung der Hauptwicklung und den parallel  geschalteten Windungen der Hilfswicklung eine  Spannungsdifferenz zugelassen wird, die mindestens  teilweise der Phase nach besteht, und zwar derart,  dass für einen Teil der Hauptwicklung die Fehler  spannung gegenüber der     Windungsspannung    der  Grundharmonischen voreilt und für einen     andern     Teil nacheilt. Für diese Art von Wicklungen kön  nen zwei Gruppen unterschieden werden. Bei beiden  Gruppen weist die Hilfswicklung einerlei     Nutenschritt     auf.

   Bei der ersten Gruppe ist der     Nutenschritt    der  Hauptwicklung teils kleiner, teils grösser als 180      e1.,     und die Fehlerspannung ist gegenüber der     Windungs-          spannung    der Hauptwicklung teils phasengleich (ab  gesehen vom Vorzeichen), teils voreilend, teils nach  eilend. Bei der zweiten Gruppe ist der     Nutenschritt     sämtlicher Windungen der Hauptwicklung gleich  gross (kleiner bzw. grösser als 180      e1.)    und die Fehler  spannung ist teils voreilend, teils nacheilend.

   Bei sol  chen     Mehrfachparallelwicklungen    können Windungen  der Hauptwicklung und der Hilfswicklung     derart     weggelassen werden, dass die Fehlerspannung mög  lichst klein bleibt.  



  Die     Fig.    3 zeigt das Schema für ein Ausfüh  rungsbeispiel einer     Dreifachparallelwicklung    der  ersten Gruppe. Die Anzahl der Pole, Nuten und  Lamellen stimmt mit dem Beispiel der  geflochte  nen  Wicklung überein. Wie bei     Fig.    1 , sind also:  n---3;     N=131/2;    k=4;     y,,    =3;     0=13 20'.       Die Hauptwicklung ist jedoch im Gegensatz zu       Fig.    1 als Treppenwicklung ausgeführt, also im  Widerspruch zu den Bedingungen 2 und 3. Damit  kann auch die Bedingung 4 nicht eingehalten wer  den.

   Der     Nutenschritt    der Hauptwicklung ist teils  um 1/2     Nutteilung    gegenüber der Polteilung ver  kürzt, teils um den gleichen Betrag verlängert. Es  ist also     y.    = 13 bzw. 14. Bei der     Hilfswicklung    ist  die Progression im Gegensatz zur  geflochtenen  Wicklung  durchwegs gleichsinnig und in     über-          einstimmung    mit der Hauptwicklung     ausschliesslich     vorwärtsschreitend. Man hätte auch beide Wicklun  gen     rückwärtsschreitend    wählen können.  



  Zwischen den Lamellen 1 und 4 wird folgende  Spannung aufgebaut:  Durch die Windung A 1 der Hauptwicklung  
EMI0003.0036     
  
     dieser Beziehungen soll das     Vektordiagramm        Fig.    4a  dienen. Dort entsprechen die Zahlen den Lamellen  bezeichnungen, und es bedeuten 1-4' die Spannung  
EMI0003.0039     
  
     2-3, 3-4 die Spannungen der Windungen Hl,     H2,          H3    der     Hilfswicklung,    so dass also 1-4 die Summen-  
EMI0003.0043     
  
     Die Fehlerspannung     4'--4    ist ebenfalls phasen  gleich.  



  Zwischen den Lamellen 2 und 5 liegen die Span  nungen genau so zueinander wie zwischen den La  mellen 1 und 4.  



  Zwischen den Lamellen 3 und 6 wird folgende  Spannung aufgebaut:  Durch die Windung     C1    der Hauptwicklung  
EMI0003.0046     
  
   
EMI0003.0047     
  
EMI0003.0048     
  
     Veranschaulichung dieser Beziehungen dient das       Vektordiagramm        Fig.    4b. Die beigefügten Zahlen  beziehen sich wieder auf die entsprechenden Lamel-  
EMI0003.0051     
  
     
EMI0004.0001     
  
          nung    6'-6 eilt ebenfalls nach.  



  Analog kann die Spannung zwischen den La  mellen 4 und 7 untersucht werden.  



  Die Windung<I>A.</I> der Hauptwicklung liefert  
EMI0004.0003     
  
     der Hauptwicklung und beträgt wiederum 4,45      /o     von ihr. Das     Vektordiagramm        Fig.    4c stellt diese  Beziehungen dar.  



  Bei der neuen     Mehrfachparallelwicklung    muss  die     Hilfswicklung    nicht geflochten werden. Letztere  ist eine normale Wicklung mit durchwegs gleich  sinniger Progression. Eine solche Wicklung ist viel  einfacher und billiger als eine geflochtene Wicklung;  sie     bedarf    keiner besonderen Massnahmen hinsicht  lich der Isolation, ist betriebssicher und kann im  Schadenfall ohne Schwierigkeiten repariert werden.

    Sie erfüllt alle Anforderungen, die an eine Aus  gleichswicklung gestellt werden: Durch den wechseln  den Anschluss der verschiedenen Gänge der Haupt  wicklung an die Lamellen wäre die Potentialvertei  lung am     Kommutator    ungenügend fixiert, sie wird  jedoch durch die     Hilfswicklung        festgelegt,    da letz  tere über den ganzen     Kommutatorumfang    das Po  tential derjenigen Lamellen bestimmt, die sich zwi  schen den beiden Lamellen befinden, an die eine be  liebige Windung der Hauptwicklung angeschlossen  ist;

   ferner     setzt    die     Hilfswicklung    die Stromwende  spannung herab, da sie dafür sorgt, dass der Betriebs  strom auf kürzestem Weg von einer Lamelle auf die  folgende übernommen wird, und da die kommutie  renden Spulen durch die Hilfswicklung mit andern  Wicklungsteilen gekoppelt werden, wodurch eine zu  sätzliche Dämpfung bewirkt wird; schliesslich bewirkt  die     Hilfswicklung    eine starke Dämpfung der höheren  Harmonischen, da je eine Windung der Hauptwick  lung zusammen mit den parallel geschalteten Win  dungen der Hilfswicklung einen     Kurzschlusskreis    für  die zur     Grundharmonischen    fremden Oberwellen  darstellt.

   Die     Vorteile    der Wicklung nach     Fig.    3  wiegen schwer. Hinsichtlich der Fehlerspannung von  2,8 bzw. 4,5 /o bestehen keine Bedenken. Der von  ihr     verursachte        Ausgleichstrom    ist gering. Er hat  keine     Störungen    zur Folge; es entstehen auch keine  zusätzlichen Verluste, die ins Gewicht fallen. Bei der    im Beispiel gewählten     Nutenzahl    pro Pol kann in  den gleichen Nuten eine dreiphasige Wicklung ein  gelegt werden, so dass die dargestellte Mehrfach  parallelwicklung für einen     rotorgespeisten    Neben  schluss-Kommutatormotor verwendet werden kann,  bei dem die Primärwicklung im Rotor liegt.

   Selbst  verständlich kann die Wicklung auch für andere Mo  torarten, z. B. den     statorgespeisten        Kommutator-          motor    mit     Nebenschluss-    oder     Reihenschlussverhalten     benutzt werden. Man kann dann nach Belieben  Streustege in den Nuten zwischen die Hauptwicklung  und     Hilfswicklung    einlegen. Übrigens ist man beim       statorgespeisten    Motor in der Wahl der     Nutenzahl     weniger gebunden, da in den     Rotornuten    keine wei  tere Wicklung untergebracht werden muss. Für solche  Motoren gibt es also mehr Möglichkeiten, die er  findungsgemässe Anordnung heranzuziehen.

   In der  Anwendung der neuen Wicklung bestehen auch be  liebige andere Freiheiten, bei deren Benutzung der  Rahmen der Erfindung nicht überschritten wird.  Dazu gehören folgende Beispiele: Man braucht nicht  alle Windungen der Hilfswicklung anzuführen; man  kann sich auch auf einen Teil beschränken. Man  kann die Hilfswicklung auf der dem     Kommutator     gegenüberliegenden Seite anschliessen. Man kann die  Hauptwicklung oder die Hilfswicklung oder beide als  Wellenwicklung oder     Froschbeinwicklung    oder der  gleichen ausbilden und dadurch     Ausgleichverbinder     der ersten Art (sog.     Mordey-Verbinder)    sparen.

   Man  kann die     Kohlenbürsten    sehr schmal machen, so dass  ihre     L7berdeckung    sogar praktisch nur einer     Lamel-          lenteilung    oder wenig mehr entspricht; in besonderen  Fällen kann man sie auch breiter machen, so dass  der Betriebsstrom stets sämtlichen Stromzweigen der  Hauptwicklung unmittelbar zugeführt wird. Man  kann auch das Blechpaket axial in einem geeigneten  Verhältnis unterteilen, so dass ein passender Schritt  wechsel der Haupt-     oder,'und    Hilfswicklung von Teil  paket zu Teilpaket gemacht werden kann.  



       WennTig.    3 mit     Fig.    1 verglichen wird, fällt auf,       dass    die neue Wicklung praktisch an Stelle der be  kannten mit gleich     g,.nutetem    Rotor verwendbar ist.  Man kann sich also die Vorteile der Mehrfach  parallelwicklung mit Hilfswicklung zunutze machen  und zugleich die Vorteile der     ungeflochtenen    Wick  lungen wahrnehmen.  



  Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung  entsteht dadurch, dass Windungen der Haupt- und  der Hilfswicklung weggelassen werden. Dadurch  kann man sich im Bedarfsfall anpassen, z. B. an  einen     Kommutator    von anderer     Lamellenzahl.    Ein  Ausführungsbeispiel ist in dem Schema der     Fig.    5  dargestellt. Diese Wicklung ist aus der zuvor be  schriebenen dadurch entstanden, dass folgende Win  dungen unterdrückt werden: eine Windung der  Hauptwicklung mit verkürztem Schritt (in den Nuten  2 und 15) und eine Windung der Hilfswicklung, die  mit ihr in Phase liegt (in den Nuten 7 und 10).

    Selbstverständlich hätte man auch auf andere       undloder        andersartige    Wicklungselemente verzichten      können.     Wieviele    und welche     Wicklungsteile    ausge  schieden werden, wäre zweckmässig von Fall zu Fall  zu prüfen. Beispielsweise kann man für die     Fig.    5  annehmen, dass gegenüber     Fig.    3 auf je     zwölf    Win  dungen eine Windung weggelassen wird. Dadurch  bleibt im Schema     Fig.    5 die Symmetrie in bezug auf  das Drehfeld gewahrt, und die Wicklung ist für einen       Schrage-Motor    bequem verwendbar. Man hätte auch  beliebige andere Ausscheidungen vornehmen können,  z.

   B. eine Windung auf sechs Windungen. Jedenfalls  muss man für Haupt- und     Hilfswicklung    gleich viel  Windungen weglassen. Zweckmässig wird man dafür  die Windungen derart auswählen, dass die Fehler  spannungen für die verbliebene Wicklung möglichst  klein bleibt. Der Platz, der in den Nuten dadurch,  dass Windungen unterdrückt werden,     freibleibt,    kann  auf beliebige Weise ausgefüllt werden, z. B. be  stehen hierfür folgende Möglichkeiten:     Füllkeile    aus       Kuper    oder anderem Metall isoliert oder nicht isoliert  - Füllkeile aus Holz oder dergleichen -Vergrösserung  des Querschnittes, der in den Nuten verbleibenden  Stäbe.  



  Die Spannungen zwischen den Lamellen 1 und 8  bauen sich wie bei der in     Fig.    3 dargestellten Wick  lung entsprechend den     Fig.   <I>4a, 4b</I> und<I>4c</I> auf.  



  Die Spannung der Windung C2 der Hauptwick  lung     (Fig.    5), die zwischen den Lamellen 6 und 9  liegt, ist um     0J2    voreilend gegenüber der in     Fig.    3  sinngemäss zu ergänzenden Windung C2. Die Span  nung der     Hilfswicklungswindung        Hs    der     Fig.    5 zwi  schen den Lamellen 8 und 9 eilt gegenüber der Span  nung der Windung     H7    um den Winkel 0 vor. Damit  lässt sich ein Spannungsdiagramm zeichnen, das  genau den Verhältnissen von     Fig.    4b gleicht.  



  In der bei     Fig.    5 nicht vollständig eingezeichne  ten     Hauptwicklungswindung    A3 wird eine Spannung  induziert, die hinter der Summe der Teilspannungen  zwischen den Lamellen 7 und 10 nacheilt. Das Span  nungsdiagramm entspricht genau     Fig.    4c. Die bei  Weglassung von     Windungen    auftretende Spannungs  differenz besteht also mindestens teilweise auch der  Phase nach. Entsprechend     Fig.    4b und     Fig.    4c eilt  die Fehlerspannung für einen Teil der Hauptwick  lung gegenüber der     Windungsspannung    der Grund  harmonischen vor und für einen andern Teil nach.

    Die Fehlerspannung ist dann klein, wenn die weg  gelassenen Windungen der     Hilfswicklung    mit den  unterdrückten Windungen der Hauptwicklung in  Phase liegen.  



  Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die ge  zeigten Wicklungen. Man ist frei in der Wahl anderer  Daten für die     Nutenzahl,    die Anzahl der Drähte pro  Nut und Schicht, die Schritte usw., so dass statt vier  auch drei oder fünf Lamellen pro Nut     möglich    sind  bzw. eine gemischte Zahl usw. Ausserdem sind nicht  nur Wicklungen mit n = 3 ausführbar, sondern auch  solche mit andern Werten von n.  



  Ein Ausführungsbeispiel für die zweite erfin  dungsgemässe Gruppe ist in     Fig.    6 als Schema dar  gestellt. Die Daten sind:  
EMI0005.0033     
    Die Hauptwicklung ist hier als Nichttreppen  wicklung ausgeführt. Die Bedingungen 1 und 2 von  Sehrage sind zwar eingehalten, nicht aber die Bedin  gung 3. Denn     ylr-yl,    = 10 - 3 = 7 ist eine ungerade  Zahl. Die vierte Bedingung, die Sehrage für die  Fehlerspannung aufstellt, wäre zwar noch gut erfüllt;  trotzdem kann keine Wicklung aufgezeichnet werden,  bei der die Fehlerspannung phasengleich     mit    der       Windungsspannung    der Hauptwicklung wäre, wie  dies der Absicht von Sehrage entspräche. Nach  Sehrage hätte man auch die     Hilfswicklung    flechten  müssen.

   Lässt man jedoch eine phasenverschobene  Fehlerspannung zu, so wird es möglich, die     Hilfs-          wicklung    mit stetiger Progression, also     ungeflochten,     auszuführen. Dass Haupt- und     Hilfswicklung    zuein  ander passen, zeigt die folgende Nachrechnung.  



  Zwischen den Lamellen wird folgende Spannung  aufgebaut:  durch die Windung     A1    der Hauptwicklung  
EMI0005.0043     
  
     der Hauptwicklung und beträgt<B>3,10/9</B> von ihr. Zur  Veranschaulichung dieser Verhältnisse dient das       Vektordiagramm        Fig.    7a. Die beigefügten Zahlen  beziehen sich auf die entsprechenden Lamellen. Es  
EMI0005.0046     
  
          tere    eilt 1-4' nach. Die Fehlerspannung 4'-4 eilt  ebenfalls nach.  



  Analog kann die Spannung zwischen den La  mellen 2 und 5 untersucht werden.  



  Die Windung     B1    der Hauptwicklung liefert  
EMI0005.0049     
    Die Windungen H2, H3 und H4 der Hilfswick  lung liefern    
EMI0006.0001     
  
EMI0006.0002     
  
          wicklung    und beträgt wiederum 3,1      h    von ihr. Das       Vektordiagramm        Fig.    7b stellt diese     Beziehungen     dar. Es ist analog zu     Fig.    7a. Auffallend ist, dass  zwei phasenverschobene Fehlerspannungen vorhan  den sind, die gleiche Grösse haben und nur den  gleichen elektrischen Winkel einmal vor-, einmal  nacheilend gegenüber der zugehörigen     Windungs-          spannung    der Hauptwicklung verschoben sind.

   Dieses  Merkmal trifft auch auf die beiden zuvor gezeigten  Beispiele zu. Übrigens können zum Beispiel der       Fig.    6 sinngemäss die gleichen Bemerkungen ange  bracht werden, wie sie zu den andern Beispielen ge  macht worden sind.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Mehrfachparallelwicklung für Läufer von Wech selstrom - Kommutatormaschinen, die einen von 180 el. abweichenden Nutenschritt hat und zu der eine Einfachparallelwicklung als Hilfswicklung par allel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Progression der Hilfswicklung durchwegs gleich sinnig ist, und dass zwischen einer Windung der Hauptwicklung und den parallel geschalteten Win- dungen der Hilfswicklung eine Spannungsdifferenz zugelassen wird, die mindestens teilweise der Phase nach besteht, und zwar derart,
    dass für einen Teil der Hauptwicklung die Fehlerspannung gegenüber der Windungsspannung der Grundharmonischen vor eilt und für einen andern Teil nacheilt. UNTERANSPRÜCHE 1. Mehrfachparallelwicklung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Nuten schritt der Hauptwicklung teils kleiner, teils grösser als 180 el. ist und dass die Hilfswicklung einerlei Nutensehritt hat und gegenüber der Hauptwicklung derart angeordnet ist, dass die Sums-ne der Spannun gen derjenigen Windungen der Hilfswicklung, die zu einer Windung der Hauptwicklung parallel ge schaltet sind, gegenüber der letzteren teils phasen gleich, teils voreilend,
    teils nacheilend ist (Fug. 3 und<I>4a, 4b, 4c).</I> 2. Mehrfachparallelwicklung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Nuten schritt sämtlicher Windungen der Hauptwicklung gleich gross ist, und dass die Hilfswicklung einerlei Nutenschritt hat und gegenüber der Hauptwicklung derart angeordnet ist, dass die Summe der Spannun gen derjenigen Windungen der Hilfswicklung, die zu einer Windung der Hauptwicklung parallel geschaltet sind, gegenüber der letzteren teils voreilend, teils nacheilend ist (Fug. 6 und<I>7a, 7b).</I>
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