CH374752A - Kommutatormotor mit Hauptankerwicklung und einer oder mehreren Hilfswicklungen - Google Patents

Description

      Kommutatormotor    mit     Hauptankerwicklung        und        einer    oder mehreren     Hilfswicklungen       Bei grösseren     Kommutatormotoren    verwendet man       Mehrfach-Ankerwicklungen        in    derselben Maschine.  Diese müssen so ausgeführt     sein,    dass ihre Potential  polygone     im    Verhältnis zueinander festgelegt sind.

    Um eine solche Festlegung der Potentialpolygone zu  erhalten, werden     Ausgleichwicklungen        (Hilfswick-          lungen)    verwendet, die das Potential der elektrisch  aufeinander folgenden Lamellen verbinden und fest  legen. Diese induzierten     Spannungen        in    den     Haupt-          bzw.        Hilfswicklungen    müssen einander bis auf     einen     unbedeutenden Unterschied in Grösse und Phase aus  gleichen.

   Dies hat die     Anzahl    der bisher     bekannten     und möglichen     Kombinationen    von Haupt- und Hilfs  wicklungen     mit    Hinsicht auf den     Spulenschritt    und die       Nutenzahl    pro Polpaar stark     eingeschränkt.    Von nicht  geringer Bedeutung ist, dass die     Hilfswicklung    einen  grossen     Einfluss    auf die     Kommutierung    hat.  



  Nach der Erfindung, die einen     Kommutatormotor          betrifft,.    dessen Läuferkern axial in zwei oder mehrere  Teile geteilt ist und ausser der Hauptankerwicklung  wenigstens eine     Hilfswicklung    aufweist, ist die     Haupt-          ankerwicklung    eine Mehrfachwicklung mit geraden       Spulenseiten,    die in über die ganze Ankerlänge     in     gerader Flucht     angeordneten    Nuten liegt,

       nimmt    jede       Hilfswicklungsspule        in    den genannten Teilen des       Läuferkernes    verschiedene Phasenlagen     ein    und er  streckt sich jede     Hilfswicklung    über die     ganze     Läuferlänge.

   Die     Hilfswicklung    hat vorzugsweise den  selben Wicklungsschritt in den verschiedenen Teilen  des Blechpakets des Läufers,     und    die     Spulenseiten     sind     in    diesem Fall im Verhältnis     zueinander    um eine  Anzahl Nuten auf den Teilen des Blechpaketes ver  schoben.     In    gewissen Fällen können beide Spulen  seiten der     Hilfswicklungen    in den verschiedenen Tei  len des Blechpakets verschieden verschoben sein.

    Durch     Variieren    der angegebenen Verschiebung und  der relativen Länge der Teile des Blechpakets wird    der effektive Wicklungsschritt für die     Hilfswicklung     kontinuierlich     variierbar,    so dass alle     Anforderungen,     die bei verschiedenen     Ausführungen    der     Hauptwick-          hing    an die Phasenlage und Grösse der     in    der     Hilfs-          wicklung        induzierten    Spannung gestellt werden kön  nen, erfüllt werden können.  



  An Hand der Zeichnung wird nachstehend die  Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt als  Beispiel der erfindungsgemässen Maschine. einen       Anker-Sektor,    wobei der Anker     in.    zwei gleiche axiale  Teile geteilt ist, deren Nuten in geradliniger Flucht  angeordnet sind. In der Figur bezeichnet 1 die Haupt  wicklung, die als eine doppelte     Schleifenwicklung          ausgeführt    ist, 2 die     Hilfswicklung,    3 den     Kommu-          tätor    und 4 und 5 die beiden axialen Teile des  Ankers.

   Die Maschine besitzt 21 Nuten pro Pol, und  die Hauptwicklung ist     mit    einer ungeraden Anzahl  von Leitern     nebeneinander    pro, Nute, und     mit        einem     ungeteilten Schritt, der 14     Nutenteilungen    umfasst,  ausgeführt. Jede     Spulenseite    der Hauptwicklung ist  gerade. Jede     Hilfswicklungsspule    erstreckt sich über       die    ganze Ankerlänge und     umfasst    sechs Nuten  teilungen.  



  Die verschiedenen Möglichkeiten, die die Erfin  dung bietet,     können        an    der     symbolischen    Schreibweise  der     vektoriellen        Schrittfaktoren        erkannt    werden.  



       Eine    Einzelspule der     in    der     Zeichnung,        dargestell-          ten        Hilfswicklung    weist einen Schrittwinkel y a, in  elektrischen Graden gemessen, auf     (y    = Wicklungs  schritt     in        Nutenteüungen    und a =     Nutenwinkel    in  elektrischen Graden).

   Die Spule ist entsprechend der  Unterteilung des Läuferpaketes     in    - 2 Teile mit den  Längen     l1    und 1, unterteilt, wobei der Verschiebungs  winkel zwischen den beiden     Spulenteilen-   <I>Va</I> elek  trische Grade beträgt     (V    = Verschiebung     in        ganzen          Nutenteilungen).    Der Wicklungsfaktor     e    dieser Spule,  definiert als Verhältnis der geometrischen     Summe    der           Spulenseitenspannungen        zur        algebraischen    Summe  dieser Spannungen,

   und wenn man die Spulenseiten-  
EMI0002.0004     
    wobei der letzte Ausdruck (3) den Wicklungsfaktor     e          als        xesultierenden    Vektor aus den beiden Komponen-    Der     Betrag        fn    im Ansatz (3) ist     bestimmt    durch den Ausdruck (4):  
EMI0002.0011     
    Für das gezeigte Beispiel     (h    = 12) wird der Ausdruck (4)  
EMI0002.0013     
         Daraus    ergibt sich ein Schrittfaktor von  
EMI0002.0015     
    für die Hauptwicklung.

   Der optimale Schrittfaktor für  die     Hilfswicklung    2 ist in diesem     Fall     
EMI0002.0018     
    Der erzielte Schrittfaktor bei der auf der Zeichnung  gezeigten     Hilfswicklung,    die sechs     Nutenteilungen    um  fasst, ist  
EMI0002.0021     
    Der Faktor  
EMI0002.0022     
    ist dadurch entstanden, dass man der     Hilfswicklung     eine Weite von sechs     Nutenteilungen    gegeben hat, und  der Faktor  
EMI0002.0025     
    dadurch,

   dass man beide Seiten der     Hilfswicklung    um  eine     Nutenteilung    in dem     axialen    Teil 4 des Ankers  im Verhältnis zu dem axialen Teil 5 des Ankers ver  schoben hat.  



  Bei dem vorliegenden     Wert    von  
EMI0002.0030     
    des effektiven     Schrittfaktors    der Hilfswicklung weicht  dieser nur um etwa 0,2 % von dem beabsichtigten Wert  
EMI0002.0032     
         spannungen    selbst     in    symbolischer Schreibweise an  setzt, erhält     dann    folgenden Ausdruck:         ten    der Gleichungen (1) und (2) in der komplexen  Zahlenebene darstellt.    ab, was     als    bedeutungslose Abweichung     bezeichnet     werden     kann.     



  Das Verhältnis kann kontinuierlich variiert  werden, die Verschiebung
EMI0002.0040  
   V nur     ganzzahlig.    Prinzi  piell kann dadurch entweder der absolute Wert     fR     des resultierenden Schrittfaktors oder die Phasenlage  Eine kontinuierliche Variation der Phasenlage und  
EMI0002.0043  
   desselben     kontinuierlich    variiert werden.

    des effektiven Schrittfaktors der Hilfswicklung, das  heisst des     Schrittfaktors,    so wie er sich aus den  Schrittfaktoren der     einzelnen        Rotorteile    zusammen  setzt, unabhängig voneinander, kann jedoch im Prin  zip immer dadurch erhalten werden, dass man das  Blechpaket axial in drei Teile aufteilt, und dass  eine Hilfswicklung angewendet wird, deren Spulen  dieselbe     Anzahl        Nutenteilungen    in jedem Teil um  fasst, und bei der die     Spulenseiten    zwischen den Teilen  des Blechpakets an den Übergängen verschoben sind.  



  Die Formel oben betrifft den einfachsten Fall der  Erfindung, bei dem die Maschine nur zwei axiale Teile  des Blechpakets hat und die     Hilfswicklung        innerhalb     jedes dieser Teile einen konstanten     Nutenschritt    auf  weist, und nimmt keine Rücksicht darauf, dass in den  Teilen der     Hilfswicklung    auch eine Spannung indu  ziert wird, die durch ein Streufeld verursacht wird.

   In  dem allgemeineren Fall, dass die Weite der     Hilfs-          wicklung    auch     innerhalb    der verschiedenen Teile des  Blechpakets     variiert,    entsteht eine entsprechende       Streuspannung.    Dieser Umstand muss bei genaueren  Berechnungen beachtet werden.  



       Schliesslich    sei darauf hingewiesen, dass die     Aus-          führung    der     Hilfswicklung        in    keiner Weise an eine       Schleifenwicklung    gebunden ist. Sie kann auch mit  Vorteil als Wellenwicklung ausgeführt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Kommutatormotor, dessen Läuferkern axial in zwei oder mehrere Teile geteilt ist und ausser der Hauptankerwicklung wenigstens eine Hilfswicklung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupt wicklung eine Mehrfachwicklung mit geraden Spulen seiten ist, die in über die ganze Ankerlänge in ge radliniger Flucht angeordneten Nuten liegt, und dass jede Hilfswicklungsspule in den genannten Teilen des Läuferkernes verschiedene Phasenlagen einnimmt und sich über die ganze Läuferlänge erstreckt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Kommutatormotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Hilfswicklung in den verschiedenen Teilen des Läuferkerns dieselbe Weite hat. 2. Kommutatormotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Weite der Hilfswick- lung in den verschiedenen Teilen des Läuferkerns ver schieden ist. 3. Kommutatormotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Hilfswicklung als Schleifenwicklung ausgeführt ist.

   4. Kommutatormotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Hilfswicklung als<I>Wel-</I> lenwicklung ausgeführt ist.