CH433504A - Pole-changing three-phase rotary machine - Google Patents

Pole-changing three-phase rotary machine

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Publication number
CH433504A
CH433504A CH7592759A CH7592759A CH433504A CH 433504 A CH433504 A CH 433504A CH 7592759 A CH7592759 A CH 7592759A CH 7592759 A CH7592759 A CH 7592759A CH 433504 A CH433504 A CH 433504A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
phase
winding
pole
coils
modulation
Prior art date
Application number
CH7592759A
Other languages
German (de)
Inventor
Hindle Rawcliffe Gordon
Original Assignee
Nat Res Dev
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Priority claimed from GB2307058A external-priority patent/GB926101A/en
Application filed by Nat Res Dev filed Critical Nat Res Dev
Publication of CH433504A publication Critical patent/CH433504A/en

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings

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

Description

  

  Polumschaltbare     Dreiphasen-Rotationsmaschine       Die Erfindung betrifft eine polumschaltbare Drei  phasen-Rotationsmaschine, deren drei Phasenwicklun  gen bei einer ersten Schaltung ihrer Spulen ein resultie  rendes Magnetfeld mit einer ersten Zahl (P) von Polpaa  ren liefern, wobei diese Spulen jeder der drei Phasen  wicklungen zwecks Polumschaltung derart in eine zweite  Schaltung umschaltbar sind, dass die (P) einzelnen Pol  paare des durch die betreffende Phasenwicklung erzeug  ten Magnetfeldes bei der Umschaltung mittels einer  längs dem vollen Wicklungsumfang eine ganze Zahl (M)  von Zyklen     aufweisenden    periodischen Funktion     des     Raumwinkels     (Modulationswelle)

      je nach dem örtlichen       Wert    dieser Funktion umgekehrt bzw. geschwächt bzw.  unverändert gelassen werden, wobei die Orte einander  entsprechender Werte der den drei Phasenwicklungen  zugeordneten     Raumwinkelfunktionen    um je mindestens  annähernd ein Drittel des Wicklungsumfanges gegenein  ander versetzt sind, so dass die     Zahl    der wirksamen  Polpaare des nach der Umschaltung von jeder Phasen  wicklung erzeugten Feldes je nach dem Sinn dieser Ver  setzung gleich der Summe     (P+M)    oder der Differenz       (P-M)    der genannten ersten Zahl (P) von Polpaaren und  der Zahl (M) von Zyklen der genannten     Raumwinkel-          funktionen    wird,

   wobei entweder die genannte erste  Zahl (P) von Polpaaren oder die Zahl     (P+M    bzw.     P-M)     von Polpaaren des nach er Umschaltung erzeugten  resultierenden Feldes gleich 3 oder einem     ganzzahligen     Vielfachen von 3 ist.  



       Polwechselinduktionsmotoren    für zwei wahlweise       erhältliche    Polzahlen und zwei Drehzahlen in umge  kehrtem Verhältnis zu den beiden wahlweise erhältli  chen Polzahlen sind bekannt und weitgehend in Ge  brauch. Am bekanntesten sind Maschinen mit Wechsel  polzahlen im Verhältnis 2:1, jedoch sind auch Maschi  nen mit einem Verhältnis 3:1 bekannt.  



  Die Maschinen mit dem Verhältnis 2:1, oft als     Dah-          lander-Maschinen    bezeichnet, besitzen umschaltbare  Anschlüsse an den Enden und in den Mittelpunkten der       Dreiphasenwicklungen,    um wahlweise Reihen- oder  Parallelschaltungen der     Phasenwicklungshälften    vorneh-         men    zu können, wobei die eine Schaltung in jeder Phase  doppelt so viele Pole ergibt wie die andere Schaltung.  



  Die Maschine mit dem Verhältnis 3:1 besitzt in ähn  licher Weise Schaltverbindungen in den     Phasenwicklun-          gen,    um wahlweise Reihen- oder Parallelschaltungen der       Phasenwicklungshälften    vornehmen zu können, wobei  die eine Schaltung in jeder Phase doppelt so viele Pole  ergibt wie die andere Schaltung.  



  Die Maschine mit dem Verhältnis 3:1 besitzt in ähn  licher Weise Schaltverbindungen in den Phasenwicklun  gen, um wahlweise Reihen- oder     Parallelschaltungen    der       Phasenwindungsdrittel    und die entsprechenden Polzah  len für jede Phase herzustellen.  



  Diese     Technik    von     Serien-Parallelschaltungen    kann  ausgedehnt werden, um andere     Polzahlverhältnisse    zu  schaffen. Mindestens theoretisch könnte jede Spule  einer Phasenwicklung durch Schaltverbindungen ge  trennt nach aussen geführt werden, um dadurch eine  grosse Anzahl von verschiedenen     Reihen-Parallel-Kom-          binationen    und eine entsprechende Anzahl von wahl  weise erhältlichen Polzahlen und     ähnliches    auch für die  beiden anderen Phasenwicklungen zu ermöglichen.  



  Demgemäss sind im technischen und Patentschrift  tum eine Anzahl von Maschinen beschrieben, welche,  obwohl sie nicht bis zur     äusserst        möglichen    Grenze der       Herausführung    von Anschlüssen von jeder Spule gehen,  doch zahlreiche Schaltanschlüsse nach aussen führen,  um     wahlweise        Polzahlen    für jede Phasenwicklung in ver  schiedenen Verhältniszahlen zu     schaffen,    einschliesslich  kleiner Verhältnisse, insbesondere     kleiner    als 2:1.  



  In der Praxis ist das Herausführen einer grossen An  zahl von Schaltungsleitungen hinderlich, so dass solche  Maschinen höchstens für Maschinen mit den Polzahl  verhältnissen 2:1 und 3:1 Verwendung gefunden haben.  



  <I>Die</I>     sogenannte         Polamplituden-Modulation      Ein neues Verfahren zur     Polzahländerung,    genannt        Polamplitudenmodulation ,    bei welchem die Ampli  tude des von der betrachteten Wicklung erzeugten  Magnetfeldes längs des     Wicklungsumfanges    moduliert  wird, wurde zuerst durch Prof. G.

   H.     Rawcliffe    und an-      fiere veröffentlicht unter der Überschrift  Drehzahlän  derung bei Induktionsmotoren durch     Polamplitudenmo-          dulation     in der     Zeitschrift         Proceedings    of     the    Institute  of     Eleetrical        Engineers         Band    105, Teil A,     Nr.22,     August 1958. Dieses Verfahrender     Polzahländerung    ist  ferner     erläutert    in der britischen Patentschrift Nr.

    900 600 und in der Patentschrift des später     .als    die drei  Prioritätsdaten :des     vorliegznden    Patentes angemeldeten  Schweizer Patentes Nr. 373 099.  



  Gemäss diesem Verfahren werden     zur    Änderung der  Zahl der Polpaare des Magnetfeldes der genannten, bei  einer ersten     Schaltung    ihrer Spulen ein     Magnetfeld    mit  einer Zahl P von Polpaaren erzeugenden Phasenwick  lung diese Spulen der Phasenwicklung .derart umge  schaltet,     dass    die einzelnen Polpaare :

  des Magnetfeldes  vermittels einer längs dem vollen Wicklungsumfang eine  ganze Zahl (M) von Zyklen aufweisenden periodischen       Funktion    des Winkels     (Mo.dulationswelle)    je nach dem       örtlichen    Wert dieser Funktion umgekehrt bzw. ge  schwächt bzw.

   unverändert gelassen werden, derart     dass     die Wicklung nach dieser Umschaltung ihrer Spulen ein  Magnetfeld erzeugt, welches gleich ist dem durch über  lagerung zweier Magnetfeldkomponenten, deren Pol  paarzahlen gleich der     Summe        (P+M)    beziehungsweise  der Differenz     (P-M)    der genannten ersten Zahl (P) von  Polpaaren und der genannten     Zahl    (M) von Zyklen der  erwähnten Funktion sind, erhaltenen resultierenden  Feld.  



  Das Verfahren der sogenannten     Polamplitudenmodu-          lation    kann benutzt werden, um wahlweise Polzahlen  mit kleinem Verhältnis,     .d.    h. kleiner als 2:1, oder mit  grossem Verhältnis, d. h. grösser als 2:1, zu .schaffen.  



  Im allgemeinen werden nur 6 Schaltleitungen benö  tigt, jedoch werden bei einigen     Ausführungen    9 Schalt  leitungen benutzt.  



  Die praktischen Anwendungen des in der oben er  wähnten technischen     Veröffentlichung    und :den erwähn  ten Patentbeschreibungen dargelegten Verfahrens waren  beschränkt auf Maschinen, bei denen keine der beiden       Betriebspolpaarzahlen    drei oder ein     Vielfaches    von drei  war.  



  Es erscheint angebracht, zum klaren und schnellen  Verständnis der     Erfindung    kurz den allgemeinen  Grundgedanken des     Polzahlwechsels    durch     sogenännte          Polamplitudenmodulation    in seiner Anwendung auf eine  dreiphasige Wicklung zu .erläutern, welche für jede  Phase die erste der geforderten     Wechselpolzahlen    liefert.  In elektrischer und anderer Hinsicht entspricht ,diese       Wicklung    abgesehen von der Schaffung von     P.hasen-          wicklungsschaltverbindungen    einer üblichen Wicklung  für eine Maschine     mit    nur einer Drehzahl mit der ge  wählten Polzahl.  



  Um die zweite     Polzahl    zu schaffen, wird bei der be  kannten     Polampl:itudenmodulatien    die Wellenform der  Verteilung der     magnetomo:torischen    Kraft über den Um  fang der Maschine,     wie    sie der ersten Polzahl für jede  Phasenwicklung entspricht, mittels einer     regslmässigen     periodischen Funktion des Winkels verändert, die sich  als Welle mit abwechselnden positiven und negativen  Halbwellen darstellen lässt. Dabei wird je nach dem ört  lichen     Wert    dieser Funktion das Feld an der betreffen  den Stelle     umgekehrt,    geschwächt oder unverändert ge  lassen.

   Dieser Vorgang kann als Modulation der Ampli  tude .des längs des Wicklungsumfanges wellenförmig  veränderlichen, die Pole bildenden Feldes mittels einer  die genannte     pcrio.dische    Funktion darstellenden     Modu-          lationswelle    bezeichnet werden.    Diese periodische Funktion bzw.     Modulationswelle     weist über den vollen Wicklungsumfang eine ganze Zahl  M von Zyklen auf.  



  Natürlich kann die Maschine nicht gleichzeitig ent  sprechend den beiden neuen     Polpaarzahlen    arbeiten,  und es ist notwendig, die eine oder andere der durch     die     Modulation erhaltenen neuen     Polpaarzahlen,    d. h. die  entsprechende     Magnetfeldkomponente    aus der modu  lierten Wellenform der magnetmotorischen Kraft auszu  scheiden.  



       Ausscheldung   <I>der</I>     unerwünschten        Polpaarzahl     <I>des</I>     modulierten   <I>Feldes</I>  Eine der beiden neuen     Polpaarzahlen    kann wahl  weise ausgeschieden werden, so dass die andere neue       Polpaarzahl    als mit der ursprünglichen     Polpaarzahl    aus  tauschbare     Arbeitspolpaarzahl    übrigbleibt.

   Bei einer       Dreiphasenmaschine    lässt sich die unerwünschte Pol  paarzahl ausscheiden durch geeignete Winkelversetzung  der .drei Phasenwicklungen über den Wicklungsumfang,  so dass die die unerwünschte     Polpaarzahl    aufweisenden  Komponenten der von den drei Phasenwicklungen er  zeugten Magnetfelder einander im resultierenden Drei  phasenfeld auslöschen. Die Regeln für die Ausmerzung  der einen     Polpaarzahl    des modulierten Feldes, welche in  der erwähnten Schweizer Patentschrift Nr. 373 099 er  läutert sind, lassen sich in sinngemässer Weise für die  Ausmerzung einer Polzahl der modulierten Wellenform,  die nach den Verfahren der vorliegenden Erfindung er  zeugt wird, anwenden. Diese Regeln werden daher  nachstehend wiedergegeben.  



  Die Aufgabe einer     Dreiphasenwicklung    ist, ein um  laufendes Magnetfeld zu liefern, wenn sie von einem       Dreiphasennetz    gespeist wird. Dies setzt voraus, dass die  Phasenwicklungen gegeneinander um 120' elektrisch  versetzt sind. Die Phasenfolge kann A, B, C oder A, C,  B sein.  



  Da zwei Drehrichtungen um die Achse einer Wick  lung möglich sind, muss die Phasenfolge in bezug auf  den einen Drehsinn festgelegt werden, z. B. in bezug auf  den Uhrzeigersinn bei Betrachtung von einem bestimm  ten Ende der Maschinenachse aus. Werden mit dem  Zeichen + die positiven und mit dem Zeichen - die  negativen Scheitel der den Erregerstrom in jeder Phase  darstellenden Kurve bezeichnet, so entspricht die  Phasenfolge A, B, C der     Phasenbandfolge    +A, -C, +B,  -A, +C, -B.

   Die Phasenfolge A, C, B entspricht der       Phasenbandfolge    +A, -B,     +C,-A,    +B, -C.     Dieseüberle-          gungen    gelten für alle umlaufenden     Dreiphasenmaschi-          nen    und sind als solche wohlbekannt.  



  Bei einer     Dreiphasenwicklung    sind die     Einzelpha-          senwicklungen    elektrisch im Abstand im Einklang mit  den oben erwähnten Gegebenheiten angeordnet. Die für  die Ausscheidung der unerwünschten     Polzahl    erforderli  chen Abstände sind geometrische Winkelabstände rund  um die Wicklungsachse.  



  Bei einer     Dreiphasenwicklung,    auf welche die     soge-          nannte        Polamplitudenmodulation    angewendet werden  soll, lässt sich zeigen, dass die drei     Modulationswellen,     die den Phasenwicklungen aufgeprägt werden, d. h. die  Funktionen, gemäss welchen die Amplituden der     winkel-          abhängigen    Feldstärken verändert werden sollen, in  bezug auf .die     Wicklungsachse    geometrisch um 120  zu  einander     versetzt    sein müssen.  



  Diese gegenseitigen Versetzungen können von einer       Phasenwicklung    zur andern zwischen denjenigen Punk  ten gemessen werden, an denen die genannten periodi-      sehen Funktionen, gemäss welchen die jeweiligen Feld  amplituden moduliert werden, den gleichen     Punkten     ihrer Zyklen entsprechende Werte aufweisen; aber sie  wird am eindeutigsten gemessen zwischen Punkten der  Phasenwicklungen, an denen die genannten Funktionen  von einem negativen zu einem positiven Wert überge  hen.  



  Da 120      geometrisch    gemessen einem Drittel eines  Umlaufs um die Wicklungsachse entspricht, ist es ein  leuchtend, dass diese geforderte Phasenversetzung der  genannten Funktionen entweder mit der Phasenfolge A,  B, C im betrachteten Drehsinn oder mit der Phasenfolge  A, C, B verwirklicht werden kann.  



  Die Wahl zwischen diesen beiden Phasenfolgen ist  bestimmend dafür, ob im durch die Modulation erhalte  nen Feld die höhere oder die niedrigere     Polpaarzahl     durch     die    Kombination der drei Phasen unterdrückt  wird.  



  Das Erfordernis für die Versetzung der Funktionen,  gemäss welchen     die    Polamplituden der von den drei  Phasenwicklungen der     Dreiphasenwicklung    erzeugten  Felder zu modulieren sind, wird bestimmt durch die fol  gende Regel:  Wenn ein beliebiger Drehsinn, z.

   B. der Uhrzeiger  sinn, als Bezugsdrehung angenommen wird, wenn ferner  die elektrische Phasenfolge in diesem Drehsinn A, B, C  ist, was der Folge +A, -C, +B, -A, +C, -B der Scheitel  der die Erregerströme darstellenden Kurve entspricht,  und wenn in den von den drei Phasenwicklungen er  zeugten Komponenten des Feldes .die Amplituden der  winkelabhängigen Feldstärken gemäss der genannten als       Modulationswelle    bezeichneten Funktion des Raumwin  kels der Reihe nach im genannten     Bezugsdrehsinn    mit  der positiven Halbwelle dieser Funktion beginnend,  verändert (moduliert) werden,

   dann müssen zur Unter  drückung der die eine oder andere der beiden neuen       Polpaarzahlen    aufweisenden Komponente     aus    dem  durch die drei Phasenwicklungen erzeugten resultieren  den Feld diejenigen Punkte der drei Phasenwicklungen,  an welchen die genannten periodischen Funktionen die  dem gleichen Punkt ihrer Zyklen, z. B. den Anfängen  dieser Zyklen zugeordneten Werte aufweisen, in     bezu.g     aufeinander geometrisch um 120  um die Wicklungs  achse versetzt sein.  



  Ist diese Forderung erfüllt, so wird die die niedrigere  Zahl von Polpaaren     aufweisende    Feldkomponente un  terdrückt, und die die höhere Zahl von Polpaaren auf  weisende Feldkomponente bleibt allein übrig, wenn die  genannten periodischen Funktionen bzw. deren um 120   zueinander versetzte Bezugspunkte einander im Bezugs  drehsinn in der Reihenfolge A, B, C,     gerechnet,    folgen.  



  Die höhere Zahl von Polpaaren wird unterdrückt  und die niedrigere Zahl von Polpaaren bleibt allein  übrig, wenn die genannten periodischen Funktionen  bzw. deren um 120  zueinander versetzte Bezugspunkte  einander im     Bezugsdrehsinn        in    der Reihenfolge A, C, B  folgen.  



       Polpaarzahleh,   <I>welche ein Vielfaches</I>  <I>von drei sind</I>  Es ist nun erläutert worden, wie das von jeder  Phasenwicklung erzeugte Magnetfeld, .das ohne Modula  tion eine Zahl von P Polpaaren aufweist, durch soge  nannte     Polamplituden-Modulation    verändert wird, um  ein neues Magnetfeld zu schaffen, welches eine     überla-          gerung    einer Magnetfeldkomponente, deren     Polpaarzahl     gleich der Summe     (P+M)    und einer Magnetfeldkompo  nente, deren     Polpaarzahl    gleich der Differenz     (P-M)

      der    ursprünglichen Zahl P von Polpaaren und der Zahl M  von Zyklen der     erwähnten    periodischen Funktion, d. h.  der Zahl der     Modulationsperio.den    ist, und wie     in    einer  aus drei solchen Phasenwicklungen bestehenden Drei  phasenwicklung die eine oder andere dieser beiden  neuen     Polpaarzahlen    durch geometrische Versetzung  und Wahl der     Phasenfolge    der modulierenden     Funktio-          neu        unterdrückt    werden kann.  



  Es ist ersichtlich, dass für jede Kombination von       Polpaarzahlen    (P),     (P+M)    und     (P-M)        eine    dieser drei  Zahlen von Polpaaren stets gleich drei oder einem Viel  fachen von drei sein     muss,    ausgenommen den Sonder  fall, in welchem P nicht gleich drei Polpaare oder ein       Vielfaches    davon, M hingegen     gleich    drei Perioden oder  ein Vielfaches davon ist.  



  Die Beispiele von Maschinen mit     Polzahlwechsel     durch      Polamplitudenmo,dulation ,    die im oben er  wähnten Aufsatz und den     erwähnten    Patentschriften  dargelegt sind, sind sämtlich     solche,    bei denen die unter  drückte     Polpaarzahl    gleich drei oder einem     Vielfachen     davon ist.  



  Die vorliegende Erfindung ist indessen auf Maschi  nen mit     Polzahlwechsel    durch      Polamplitudenmodula-          tion     anwendbar, bei denen eine der     Arbeitspolpaarzah-          len    gleich drei oder einem     Vielfachen    davon ist.  



  Bei Maschinen, wie sie in der genannten Literatur  beschrieben wurden, bei denen die Zahl von .drei Pol  paaren oder einem Vielfachen davon ausgeschieden  wird, können alle .drei Phasenwicklungen in gleicher  Weise     gjwickelt    und geschaltet sein. Dieses Verfahren  wird  symmetrische     Polamplitudenmodulation         ge-          nannt.     



  Beträgt hingegen die Zahl der     Arbeitspolpaare    drei  oder ein Vielfaches davon, so kann nur eine der Phasen  wicklungen als symmetrisch     polamplitudenmodulierte     Wicklung ausgeführt und geschaltet sein. Die beiden an  deren Phasenwicklungen müssen in besonderer Weise  gewickelt und geschaltet werden, wie dies weiter unten  näher     erläutert    wird.  



  Der Grund für die besondere Behandlung von zwei  der drei Phasenwicklungen wird ersichtlich durch nähere  Betrachtungen der drei     beispeilsweise    gewählten Zeiger  diagramme der     Fig.    15a, 15b, und 15c.  



  Diese Diagramme können jedes als Schnitt durch  eine     Dreiphasenwicklung    in einer Ebene senkrecht zur  Achse aufgefasst werden. Der Umfang des Kreises in  jedem Diagramm     verkörpert    den Umfang der     Dreipha-          senwicklung.    Die Phasenbänder, welche Leiter enthal  ten, .die sich durch     die    Ebene des Diagramms hindurch  erstrecken, sind in jedem     Falle    gekennzeichnet.  



  Für alle     diese    Diagramme ist die elektrische Phasen  folge A, B, C. Demgemäss ist, wie dargestellt, die       Phasenbandfolge    +A, -C, +B, A, +C, -B. In jedem  Diagramm sind drei Punkte, jeder am Anfang eines  Phasenbandes und in gegenseitigen geometrischen Win  kelabständen von 120 , bezogen auf die Wicklungs  achse, mit X, Y und Z bezeichnet.  



       Fig.    15a zeigt eine     Dreiphasenwicklung,    bei der jede  der drei Phasenwicklungen ohne Modulation 6 Pole lie  fert und somit ein Beispiel einer Wicklung mit einer Pol,  zahl des     unmodulierten    Feldes von (3 n) Polpaaren dar  stellt.  



  Wenn     alle        Phasenwicklungen    gemäss einer     Modula-          tionsfunktion    von einer Periode für den ganzen Wick  lungsumfang umgeschaltet werden, sind die neu erzeug  ten     Polpaarzahlen    (3 n-1) und (3 n + 1).  



  Befolgt man in diesem Falle die oben     aufgestellte         Regel für die Phasenversetzung dass die drei periodi  schen Funktionen     (Modulationswellen),    gemäss welchen  die Spulen der drei Phasenwicklungen umgeschaltet  werden, über den     Wicklungsumfang    im Winkelabstand  von 120  zur     Unterdrückung    .der niedrigeren Zahl von  (3 n -1) Polpaaren in der Reihenfolge A, B, C, zur Un  terdrückung der höheren Zahl von (3 n + 1) Polpaaren  dagegen in .der     Reihenfolge    A, C, B gegeneinander ver  setzt sein müssen, so zeigt nun     Fig.    15a, dass     für    diese  Form der Wicklung die im genannten Winkelabstand  voneinander befindlichen Punkte X,

   Y und Z stets auf  die Phase A fallen.  



  Bezüglich der Phasenwicklungen der Phasen B und  C kann also weder die eine noch die andere der der  oben erwähnten Regel entsprechenden Folgen der auf  die Punkte X, Y und Z fallenden Phasen erhalten wer  den.  



  Die vorliegende     Erfindungsaufgabe    kann nun klar  erkannt werden. Die     Phasenabstandsregel    für die Unter  drückung einer unerwünschten Zahl von Polpaaren wird  erfüllt, wenn die drei     Polamplitudenmodulationswellen,     die den drei Phasenwicklungen aufgeprägt werden, im       geometrischen    Sinne um     Winkel    von je 120  gegenein  ander versetzt sind, und     zwar    in der     angegebenen    Folge  A, B, C bzw. A, C, B.  



  Für eine der drei Phasenwicklungen, z. B. die  Phasenwicklung A, ergeben sich keine Schwierigkeiten.  Dagegen stellt sich für die Phasenwicklungen B und C  die Aufgabe, die     Modulationswellen    an Punkten des  Wicklungsumfanges     anzusetzen,    die nicht durch Phasen  bänder der entsprechenden Phasenwicklung besetzt  sind.  



  Es sei nun die nächste     Fig.    15b betrachtet. Dieses  Diagramm zeigt eine     Dreiphasenwicklung,    die ohne  Modulation 8 Pole liefert und somit ein Beispiel einer       Wicklungsform    mit einer Polzahl der     unmodulierten     Welle von (3 n + 1) Polpaaren bildet. Die beiden durch  Modulation mit einer     Polamplitudenmodulationswelle     von einer Periode erzeugten     Polzahlen    sind (3 n) Pol  paare und (3     n    + 2) Polpaare.  



  Die Phasenfolge an den Punkten X, Y, Z ist A, B, C.  Diese Folge entspricht der Versetzungsregel zur     Unter-          drückung    der niedrigeren     Polzahl    von (3 n) Polpaaren.  



  Die Unterdrückung dieser niedrigeren Polzahl, wel  che wie ersichtlich, gleich drei Polpaaren oder einem  Vielfachen davon ist, kann durch das Verfahren der  symmetrischen     Polamplitudenmodulation    bewirkt wer  den.  



  Die Unterdrückung der höheren     Polzahl    von (3 n     +     2) Polpaaren, so dass die     niedrigere    Polzahl von (3 n)  Polpaaren als     Arbeitspolzahl    verbleibt, kann in noch zu  erläuternder Weise herbeigeführt werden.  



  Der dritte Fall ist in     Fig.    15c dargestellt.  



  Dieses Diagramm zeigt eine     Dreiphasenwicklung,    die  ohne Modulation 10 Pole liefert und somit ein Beispiel  einer Wicklungsform mit einer Polzahl der     unmodu-          lierten    Welle von (3 n + 2) Polpaaren. Die zwei durch  Polzahlen, die durch Modulation mit einer     Polamplitu-          denmodulationswelle    von einer Periode erzeugt werden,  sind (3 n     +    1) Polpaare und (3 n + 3) Polpaare.  



  Die Phasenfolge an den Punkten X, Y, Z ist A, C, B.  Diese Folge entspricht der Verschiebungsregel zur Un  terdrückung der höheren     Polzahl    von (3 n     +    3) Polpaa  ren.  



  Die Unterdrückung dieser höheren     Polzahl,    welche  wie wiederum ersichtlich, gleich drei Polpaaren oder  einem     Vielfachen    davon ist, kann durch das Verfahren    der symmetrischen     Polamplitudenmodulation    bewirkt  werden.  



  Die     Untererückung    der niedrigeren Polzahl (3     n+1)     Polpaaren, so dass die     Polzahl    von (3 n     +    3) Polpaaren  als     Arbeitspolzahl    übrigbleibt, kann in noch zu erläu  ternder Weise bewirkt werden.  



  Demgemäss ist die Maschine nach der vorliegenden  Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten  Schaltung bei zwei der drei Phasenwicklungen ein Teil  der Spulen der betreffenden Wicklung derart umge  schaltet ist, dass die von ihnen erzeugte Magnetfeldkom  ponente mittels einer ersten periodischen Funktion von  M Zyklen des Raumwinkels verändert ist, und der rest  liche Teil der Spulen dieser Wicklung derart, dass die  von ihnen .erzeugte Magnetfeldkomponente mittels einer  zweiten, in bezug auf die erste um eine Polteilung ent  sprechend der ersten     Polpaarzahl    (P) phasenversetzten  periodischen Funktion des Raumwinkels verändert ist.  



  Für dieses Verfahren der sogenannten     Pol.amplitu-          denmodulation    wird die Bezeichnung  asymmetrische       Polamplitudenmodulation     vorgeschlagen.  



  Nachstehend werden     nunmehr    eine Anzahl Ausfüh  rungsbeispiele anhand der Zeichnungen im     einzelnen    be  schrieben.  



  Es zeigen:       Fig.    1 ein vereinfachtes     Ankernutwicklungsschema     einer     Dreiphasen-4-Polmaschine,    deren Anker 36 Nuten  aufweist, wobei die Polamplitude .der drei     Phasenwick-          lungen    zur Umwandlung in eine 6 Polmaschine     modu-          lierbar    ist;

   die Figur zeigt nur die obere Lage der Wick  lung,       Fig.    2 das vollständige     Ankerunutwicklungsschema,     entsprechend     Fig.    1,       Fig.    3 ein Wicklungsschema, welches die     Anzahl    der  Windungen, die     Nutenlage    und die gegenseitigen Ver  bindungen der drei Phasenwicklungen der Maschine  nach     Fig.    1 angibt,       Fig.    4 ein Schaltschema der Phasenwicklungen ohne  Modulation in     4-Pol-Serie-Parallel-Sternschaltung,          Fig.    5 ein Schaltschema der Phasenwicklungen mit  Modulation in     6-Pol-Serie-Sternschaltung,

            Fig.    6a bis 6e Diagramme der     magnetomotorischen          Kraft    zur Erläuterung der Arbeitsweise der Maschine  nach     Fig.    1,       Fig.7    ein vereinfachtes     Ankernutwicklungsschema     einer     Dreiphasen-6-Polmaschine,    deren Anker 36 Nuten  aufweist, wobei die Polamplitude der drei Phasenwick  lungen zur Umwandlung in eine     8-polige    Maschine       modulierbar    ist.

   Die Figur zeigt     nur    die obere Lage der  Wicklung,       Fig.8    das vollständige     Ankernutwicklungsschema     entsprechend der     Fig.    7,       Fig.    9 ein Wicklungsschema, welches die Anzahl der  Windungen, die Lage der Nuten und die     gegenseitigen     Verbindungen .der drei Phasenwicklungen der Maschine  nach     Fig.    7     angibt,          Fig.10    ein Schaltschema der Phasenwicklungen  ohne Modulation in     6-Pol-Serie-Parallel-Sternschaltung,

            Fig.    11 ein Schaltschema der Phasenwicklungen mit  Modulation in     8-Pol-Serie-Sternschaltung,          Fig.        12a-12e    Diagramme der     magnetomotorischen     Kraft zur Erläuterung der Arbeitsweise der Maschine  nach     Fig.    7,       Fig.    13 ein vollständiges     Ankernutwicklungsschema     gleicher Art wie das Schema der     Fig.    8 und ebenfalls  entsprechend der     Fig.7    für eine ähnliche     6-Polma-          schine,

      jedoch mit anderer Schaltung der Spulen der           Dreiphasenwicklung    im Zustand mit Modulation der  Polamplitude,       Fig.    14A das Diagramm der     magnetomotorischen     Kraft einer     10-Pol-Gleichstrom-Erregerwicklung    für  eine Synchronmaschine,       Fig.    14B das Diagramm     der        magnetomotorischen     Kraft der Gleichstromwicklung nach     Fig.    14A, nach  einem ersten an sich bekannten und nicht der Erfindung  entsprechenden Verfahren abgewandelt, um 8 Pole zu  erzielen,

         Fig.    14C das Diagramm der     magnetornotorischen     Kraft der Gleichstromwicklung nach     Fig.    14A nach  einem zweiten an sich bekannten und nicht der Erfin  dung entsprechenden Verfahren abgewandelt, um 8 Pole  zu erzielen,       Fig.        15a-15c    stellen schematisch die Phasenband  verteilung bei einer 6-, einer 8- und einer     10-poligen          Dreiphasenwicklung    dar.  



       Fig.    1 (a) ist ein vereinfachtes Wicklungsschema, das  die obere Lage T eines polumschaltbaren Induktions  motors zeigt, dessen Entwurf sich auf einen Dreipha  sen-,     Vierpol-Motor    bezieht, dessen drei Phasenwick  lungen auf einen Anker mit 36 Nuten gewickelt sind,  drei Spulen pro Gruppe, in zwei Lagen gewickelt mit  einem     Spulenschritt    von 6 Nuten, was eine Polteilung  von 9 Nuten mit 60  Ausbreitung ergibt. Gemäss einer  Variante könnte der     Spulenschritt    5 Nuten betragen.

    Jede vollständige Spule der     Vierpolmaschine        enthät    n  Windungen; der Buchstabe n bezeichnet auch in     Fig.    3  die     Windungszahl.     



  Es sei bemerkt, dass     Fig.    la     grundsätzlich    der bereits  besprochenen Anordnung nach     Fig.    15c entspricht. Eine       Polamplituden-Modulationswelle    mit einer einzigen  Periode erlaubt,     Polzahlen    von zwei Polen und sechs  Polen zu erzeugen.  



  In     Fig.    1 gibt die oberste Reihe von Zahlen die       Nutennummern    des Ankers mit 36 Nuten an. Die dritte  Reihe zeigt bei X, Y und Z mit Wiederholung des Punk  tes X bei X' die gewünschten Anfänge des     Modulations-          musters    der     magnetomotofischen    Kraft aller drei  Phasenwicklungen A, B und C. Die zweite Reihe zeigt  bei Q den Anfang des     Modulationsmusters    für die  Phasenwicklung A; er stimmt mit dem gewünschten An  fangspunkt X überein.

   Die Anfangspunkte jeder der bei  den     Modulationsmuster-Komponenten    für jede der  Phasenwicklungen B und C sind in bezug auf die gefor  derten Punkte Y und Z verschoben und hinsichtlich  einer Komponente mit 2/3 Amplitude bei R und hin  sichtlich einer Komponente von 1/3 Amplitude bei S  angeordnet. Diese Komponenten R und S geben eine  resultierende Wirkung, als ob die Anfänge im idealen  Punkt Y für die     Phasenwicklung    B und im idealen Punkt  Z für die Phasenwicklung C wären. Die nächste Reihe  (a) zeigt die     unmodulierten    Phasenbänder.

   Die nächsten  fünf Reihen zeigen die drei     Phasen-Wicklungen    bei  Modulation wie folgt:  (b) - Vollständige Phasenwicklung A  (c) - 1/3 der     Phasenwicklung    B  (d) - 2/3 der Phasenwicklung B  (e) - 1/3 der Phasenwicklung C  (f) - 2/3 der Phasenwicklung C  Die Reihe (g) entspricht der     Reihe    (a) und zeigt die  Phasenbänder nach der Modulation und die Reihe (h)  zeigt die     einzelnen    Spulen nach der Modulation.  



  Aus dieser Figur     isst    ersichtlich,     dass    die     Verteilung       der Spulen jeder Phasenwicklung     auf    die einzelnen     Spu-          lengruppen    beider     Ausgangsschaltung    ohne Modulation  die folgende ist:  +3+3+3+3  wobei jede Zahl     die    Anzahl Spulen     bzw.    Nuten pro  Gruppe und     das    Vorzeichen die Stromrichtung in den       betreffenden    Spulen bezeichnet.  



  Wie in     Fig.    2 gezeigt ist,     sind    die Vorwärts-Leiter  der ersten Spule der ersten Gruppe der Phasenwicklung  A im Oberteil T der Nut 1 und die Rückleiter der glei  chen Spule im     Unterteil,    (B) der Nut 7 angeordnet.     Die     Vorwärtsleiter der zweiten und     dritten    Spule sind im  Oberteil der Nuten 2 und 3 und die Rückleiter im Un  terteil der Nuten 8 und 9 angeordnet.

   Bei einer nur für       Vierpol-Betrieb        vorgesehenen    Maschine wäre der ganze  Anker auf gleiche Weise gewickelt, wobei die Oberteile  der Nuten 4, 5 und 6 Rückleiter der     Phasenwicklung    C  und der Unterteil der Nuten 10, 11 und 12 Vorwärtslei  ter enthalten würden; die     Oberteile    der Nuten 7, 8 und 9  und die Unterteile der Nuten 13, 14 und 15 würden drei  Spulen der Phasenwicklung B usw. enthalten.  



  Mit der vorstehend benutzten Bezeichnung kann die  Verteilung der Spulen     einer        Phasenwicklung    der grund  legenden Maschine so     dargestellt    werden:       +3+3+3-I-3     Nun ist aber die Phasenwicklung A der Maschine  der     Fig.    1 so ausgebildet, dass sie wahlweise als eine wie  vorstehend     dargestellte    Wicklung     benutzt    oder in einen       Modulationszustand    umgeschaltet werden kann, der wie  folgt     dargestellt    wird:

    +3+3-3-3       Hierzu    ist, wie in     Fig.    3 gezeigt ist, die Phasenwick  lung in drei Teilen     angeordnet,    welche zwischen Klem  men 20 und 21, zwischen     Klemmen    21 und 23 und zwi  schen Klemmen 21 und 22 angeschlossen sind. Die Spu  len in .dem zwischen den Klemmen 20 und 21 und zwi  schen den Klemmen 21 und 23 angeschlossenem Wick  lungsteil hab. -n die ganze Anzahl von n Windungen. Die  zwischen den Klemmen 21 und 22 angeschlossenen  Spulen sind mit der halben Anzahl Windungen, d. h.  
EMI0005.0075     
    Windungen, mit Draht von zwei Mal der Querschnitts  fläche der andern Spulen der Phasenwicklung A     gewik-          kelt.     



  In der     Vierpol-Schaltung    sind die drei Wicklungs  teile in Serie -     parallel    als eine Sternschaltung zwischen  der Phasenleitung A und dem     Sternmittelpunkt    - ge  schaltet, wobei die     Wicklungsteile    zwischen Klemmen  22, 21 und Klemmen 21, 23 in Serie und die Wicklungs  teile     zwischen    den Klemmen 21, 23 und den Klemmen  21, 20 parallel geschaltet sind, während die Klemme 22  mit der Phasenleitung A und .die     Klemme    23 mit dem       Sternmittelpunkt    verbunden ist, wie in     Fig.    4 gezeigt ist.  Die Phasenwicklungen B und C sind gleich angeordnet.  



  Inder     Sechspol-Schaltung    sind die zwei Wicklungs  teile zwischen Klemmen 20; 21 und Klemmen 21, 23 in       Serie    als eine Phase einer in Stern geschalteten Wick  lung     angeschlossen,    wobei die Klemme 20 mit der      Phasenleitung A verbunden ist und die Klemme 23 den  Sternmittelpunkt bildet, wie in     Fig.    5 gezeigt ist. Bei die  ser Anordnung ist die     Klemme    22 nicht angeschlossen  und der     Wicklungsteil    zwischen den Klemmen 21, 22  wird nicht benutzt. Die Phasenwicklungen B und C sind  gleich angeordnet.  



  Aus     Fig.    1     ist    ersichtlich, dass wenn ein symmetri  sches     Modulationsmuster    auf     die    Phasenwicklung B an  gewendet würde, die entsprechende     Mo.dulationswelle     im Punkt Y bei der Nut 13 anfangen müsste, welche Nut  um 120  räumlich auf dem Anker verschoben ist,     und     die Modulation der Phasenwicklung C müsste im Punkt  Z bei der Nut 25 anfangen, welche um weitere 120  auf  dem Anker verschoben ist, wie durch die Pfeile Y und Z  in     Fig.    1 gezeigt ist. Tatsächlich erscheinen Spulen der  Phasenwicklungen C und Bin den Nuten 13 bzw. 25.

    Nur für die Phasenwicklung A kann Ader tatsächliche  Anfang Q mit der erforderlichen Stelle X übereinstim  men.  



  Da die     Nutennumerierung    willkürlich gewählt ist, ist  klar, dass die Phasenwicklung A irgend eine Phasen  wicklung ist, die am Anfang .des Entwurfs der Maschine  gewählt wird.  



  Das erforderliche Resultat, dass der Anfang der       Polamplituden-Modulationswelle    für die Phasenwick  lung Bin den Punkt Y an der Nut 13 zu liegen kommt,  wird dadurch erreicht, dass diese Phasenwicklung B     ge-          mäss    zwei     Modulationswellenkomponenten    umgeschal  tet wird, deren     Anfangspunkte    um eine Polteilung ge  geneinander versetzt sind. Gemäss der ersten     Modula-          tionswellenkomponente    wird ein Drittel der Windungen  jedes Phasenbandes der Phasenwicklung B umgeschal  tet; diese Welle hat ihren Anfang im Punkt S, bei der  Nut 7.

   Gemäss der zweiten     Modulationswellenkompo-          nente    werden zwei Drittel der Windungen jedes Phasen  bandes der Phasenwicklung B umgeschaltet, und diese  Welle hat ihren Anfang im Punkt R der     Fig.    1, bei der  Nut 16.  



  Jedes Phasenband der Phasenwicklung B wird im  Effekt gemäss der Resultierenden der beiden     Modula-          tionswellenkomponenten    umgeschaltet. Wenn somit am  Orte des betreffenden Phasenbandes die beiden     Modula-          tionswellenkomponenten    positive Werte zeigen, bleiben  in diesem Phasenband die Zahl der vom Strom     durch-          flossenen    Leiter und die Richtung des Stromes unverän  dert. Zeigen beide Komponenten negative Werte, so  wird die Stromrichtung im     ganzen    Phasenband umge  kehrt.

   Zeigt die erste Komponente einen negativen, die  zweite einen positiven Wert, so wird in einem Drittel der  Leiter des Phasenbandes der Strom umgekehrt, in zwei       Dritteln    unverändert gelassen, was elektrisch dieselbe       Wirkung    hat, wie wenn     ein    Drittel     unverändert    bliebe und  zwei Drittel ausgeschaltet würden.     In    beiden Fällen  bleibt der Sinn der     magnetomotorischen    Kraft unverän  dert, aber ihre Grösse wird auf ein Drittel vermindert.

    Zeigt schliesslich die erste     Modulationswellenkompo-          nente    am Orte des betrachteten Phasenbandes einen  positiven, die zweite einen negativen Wert, so wird die  vom Phasenband erzeugte     magnetomotorische    Kraft auf  ein Drittel vermindert und ihr Sinn wird umgekehrt. Wie  später mit Bezug auf     Fig.    6 erläutert werden wird, ist die  Resultierende der beiden     Modulationswellenkompen-          ten    eine     Modulationswelle    für die     magnetomotorische     Kraft, deren Anfang     praktisch    im geforderten Punkt Y,  bei der Nut 13 liegt.  



       In    gleicher Weise wird das erforderliche Resultat,  dass der Anfang der     Polamplitudenmo.dulationswelle    für    die Phasenwicklung C in den Punkt Z bei der Nut 25     zu     liegen kommt, dadurch erreicht, dass diese Phasenwick  lung C gemäss zwei     Modulationswellenkomponenten     umgeschaltet wird, deren Anfangspunkte um eine Pol  teilung gegeneinander versetzt sind. Gemäss der ersten       Modulationswellenkomponente    werden nominelle zwei  Drittel der Windungen jedes Phasenbandes umgeschal  tet; diese Welle hat ihren Anfang im Punkt R bei der  Nut 22.

   Gemäss der zweiten     Modulations.wellenkompo-          nente    wird ein nominelles Drittel der Windungen jedes  Phasenbandes der Phasenwicklung C umgeschaltet, und  diese Welle hat ihren Anfang im Punkt S, beider Nut  31. Die Phasenwicklung C wird damit im Effekt gemäss  der Resultierenden beider     Modulationswellenkompo-          nenten    umgeschaltet. Diese resultierende     Modulations-          welle    hat ihren Anfang praktisch im Punkt Z, bei der  Nut 25.  



  Somit wird die     Polamplitudenmodulation    der von  den Phasenwicklungen B und C erzeugten     magnetomo-          torischen    Kraft mit Hilfe von zwei     Modulationswellen-          komponenten    von ungleicher Grösse bewirkt, die asym  metrisch nach je einer Seite der erforderlichen Winkel  lage verschoben sind.  



  Die theoretische Grundlage und allgemeine Anwen  dung dieses Verfahrens der asymmetrischen Modulation  wird später besprochen. So weit es die vorliegende prak  tische Ausführungsform betrifft, sind die resultierenden  Diagramme der     magnetomotorischen    Kraft für die  Phasenwicklung Bin     Fig.    6a bis 6e gezeigt.  



  In den     Fig.    6a bis     6v    sind die Zahlen am Kopf der  Diagramme die Nummern der 36 Nuten des Ankers und  geben somit geometrische Winkellagen um den Anker  herum für alle fünf Diagramme an. Wie in den anderen  Figuren wird .die Nut 1     willkürlich    als der Anfang der  Phasenwicklung A gewählt und auch als Anfang der auf  die Phasenwicklung A angewendeten     Modulationswelle.     



       Fig.    6a zeigt das etwas     idealisierte    Wellendiagramm  der     magnetomotorischen    Kraft für die Phase B der       4-Pol-Maschme,    ohne Modulation.  



       Fig.6b    zeigt eine nicht verwendbare     einperiodige          Polamplituden-Modulationswelle,    die gleich verläuft wie  die auf die Phasenwicklung A anzuwendende, aber in       bezu,g    auf diese     räumlich    um einen Winkel von 120  um  den Anker versetzt ist, so dass ihr Ursprung mit dem  Punkt Y, bei der Nut 13, übereinstimmt; das ist die er  forderliche Lage für die Anwendung auf Phasenwick  lung B. Die gestrichelte Linie zeigt die     sinusförmige     Kurve, welcher sich die     Modulationswelle    annähert.  



       Fig.    6c zeigt die erste Komponente der     Modulations-          welle    für die Phasenwicklung B. Gegenüber der     Modu-          lationswelle    nach     Fig.    6b eilt sie um  
EMI0006.0083     
    nach, so dass ihr Anfang mit dem Punkt R bei der Nut  16 übereinstimmt, wobei sie auf     S.pulenteile    mit  
EMI0006.0085     
    Windungen angewendet wird.  



       Fig.    6d zeigt die zweite Komponente der     Modula-          tionswelle;    sie eilt um  
EMI0006.0089     
      vor, so dass ihr Anfang mit dem Punkt S bei der Nut 7  übereinstimmt, wo sie auf     Spulenteile    mit  
EMI0007.0002     
    Windungen angewendet wird.  



       Fig.6e    zeigt die Resultierende der     asymmetrisch     verschobenen     Modulationswellenkomponenten    der       Fig.    6c und     Fig.    6d, welche Resultierende folglich von  asymmetrischer Form in bezug auf die Nut 13 ist. Die  gestrichelte Linie stellt :die     sinusförmige    Kurve dar, wel  che das Diagramm der     magnetomotorischen    Kraft der       Fig.    6e angenähert darstellt, und es ist zu beachten, dass  der Anfang der gestrichelten Kurve, wie verlangt, mit  dem Punkt Y bei der Nut 13 genau übereinstimmt.  



  Die zwei     einperiodigen        Modulationswellenkompo-          nenten,        gemäss    welchen die Phasenwicklung C umge  schaltet wird, und ihre Resultierende können durch glei  che Diagramme gezeigt werden.  



  Das vier Pole zeigende Diagramm der     magnetomo-          torischen    Kraft für die Phase C ist in     gleicher    Weise ge  genüber demjenigen für     die    Phase A und für die Phase  B um 120  (elektrisch)     versetzt.    Der Anfang der resul  tierenden     Modulationswelle    für die Phasenwicklung C  soll sich im Punkt Z bei der Nut 25 befinden und gegen  über den Punkten X und Y um 120  (geometrisch) ver  setzt sein. Die     Modulationswellenkomponente    mit 2/3  der Amplitude der     magnetomotorischen    Kraft hat ihren  Anfang im Punkt R bei Nut 22, und die Komponente  mit 1/3 der Amplitude hat ihren Anfang im Punkt S bei  Nut 31.

   Die resultierende     Modulationswelle    ist gleich  wie diejenige nach     Fig.    6e aber umgekehrt, und die ihr  entsprechende     Sinuskurve    hat ihren Anfang, wie erfor  derlich, im Punkt Z bei Nut 25.  



  Die Wirkung .der Anwendung dieser     Modulations-          wellen    auf die     Verteilung    der durch die Phasenwicklun  gen A, B und C     erzeugten        magnetomotorischen    Kraft ist  aus den Teilfiguren (b), (c), (d), (e) und (f) in     Fig.    1 er  sichtlich, wobei die resultierenden Phasenbänder bei (g)  in diesen Figuren angedeutet sind. Von den vier Phasen  bändern jeder Phasenwicklung wird eines unverändert  gelassen, und eines wird     vollständig    umgekehrt; eines  wird unverändert in der Richtung gelassen, jedoch auf  ein Drittel seiner ursprünglichen Grösse verkleinert und  eines ist sowohl in der Richtung umgekehrt als auch in  der Grösse gleich verkleinert.

    



  Um die Amplitude der     magnetomotorischen    Kraft  der Phasenwicklung A um den gleichen Betrag zu redu  zieren, wie     die    Amplitude der anderen Phasenwicklun  gen B und C unfreiwillig herabgesetzt worden ist, sind  auch von der Phasenwicklung A vier Spulen ausgeschal  tet worden. Jedes ausgeschaltete Paar Spulen     muss    sym  metrisch zum Mittelpunkt einer     Phasenwicklungshälfte     liegen, damit der Anfang der     Modulationswelle    für die  Phase A nicht verschoben wird.  



       Die    Spulen, die in zwei Phasenbändern jeder der  Phasenwicklungen B und C für die Ausschaltung ge  wählt sind, um die     Amplitude    der von diesen Phasen  bändern erzeugten     magnetomotorischen    Kraft auf ein  Drittel herabzusetzen, und die Spulen, die in der  Phasenwicklung A für die Ausschaltung zwecks Herab  setzung .der     magnetomotorischen    Kraft gewählt sind,  sind bei (h) in     Fig.    1 angegeben. Die Auswahl     erfolgte     nach Aufzeichnen des     Vektordiagramms    für die Wick-         lung    in solcher Weise, dass eine ausgeglichene resultie  rende Wicklung erhalten wird.

   Die Fachleute werden  nach Betrachtung     des        Vektordiagramms    der Wicklung  stets imstande sein, zu bestimmten, welche     Spulen    bei  der Modulation in den Phasenbändern auszuschalten  sind.  



       Fig.    1 (h) gibt vollständig an, welche Spulen auszu  schalten sind und in welchen bei Modulation die Strom  richtung umgekehrt wird. Die sich ergebende Wicklung  ist in     Fig.    2 gezeigt, wobei ein     Spulenschritt    von     2/s    der  Polteilung für 4 Pole gewählt wurde. Dies ergibt     ein          Verhältnis    der     Flussdichten        (B4/B6)    ohne bzw. mit  Modulation von 0,90.  



  Alternativ kann ein     Spulenschritt    von     5/9    der Poltei  lung     gewählt    werden, welcher einen niedrigeren mittleren       Sehnenfaktor,    jedoch :einen     Wert    von 0,985     für        (B,/B,)     ergibt.     Fig.    3 zeigt die Wicklungsanschlüsse, und     Fig.    2  und 3 zusammen enthalten alle Angaben für diese be  sondere Ausführungsform des     Prinzips    der asymmetri  schen     Pol-Amplituden-Modulation    an.  



  Die Spulen sind im     modulierten        (6-Pol)    Zustand so       angeschlossen,    wie es in     Fig.    5 gezeigt ist. Im normalen,  in     Fig.4    gezeigten     (4-Pol)    Zustand werden die vom  Strom in umgekehrter Richtung     durchflossenen    Spulen  für die     ursprüngliche    Stromrichtung     zurückgeschaltet,

       indem die zwei Hälften     der        Wicklung    parallel     geschaltet     und die     ausgeschalteten    Spulen     sind-in    Serie mit den  zwei Hälften geschaltet.  



  Beim Entwurf des beschriebenen Beispiels wird     die          Windungszahl    n     für        eine        Dreiphasen-50        Perioden-          Stromquelle    durch normale     Verfahren    berechnet.

   Die       wahlweise        benutzbaren    Motordrehzahlen werden dann  1500 Umdrehungen pro Min. im     4-Pol-Zustand    und  1000 Umdrehungen pro Min. im     6-Pol-Zustand.    Es  kann gezeigt werden, dass die Flussdichte im Luftspalt  bei     4-Pol-Anschluss    10,0     %    geringer ist als beim       6-Pol-Anschluss.    Aus diesem Grund ist es     erwünscht,     die Maschine für eine Spannung zu wickeln, welche  etwas über der Netzspannung liegt, so dass sie im     4-Pol-          Zustand    etwas untererregt ist.  



  Gleiche Massnahmen     gestatten,    die gleichen allge  meinen Prinzipien auf irgend eine andere     Polzahl-Kom-          bination    von P Polpaaren und (P   M) Polpaaren an  zuwenden, wo M gewöhnlich 1, seltener 2 oder 3 ist.  Der schwierigste Fall ist die     4/6-Pol-Wicklung,    welche  vorstehend betrachtet ist. Grössere     Polzahlen    ergeben  einen einfacheren Entwurf.  



       Fig.    7 bis 13 zeigen als zweites Ausführungsbeispiel  eine Maschine mit     asymmetrischer        Polamplitudenmodu-          lation,    bei welchem die     Polzahl    ohne Modulation drei  Polpaare beträgt. Die Wicklung ist daher     grundsätzlich     gemäss     Fig.    15a ausgebildet. Die Erzielung entweder  einer höheren oder einer niedrigeren Zahl von Polen  erfordert eine asymmetrische Modulation der Polampli  tude. Im gewählten Ausführungsbeispiel liefert eine       Polamplitu:denmodulationswelle    mit nur     einer    Periode  neue Polzahlen von 4 und B.

   Die niedrigere durch die  Modulation erhaltene     Polzahl    wird unterdrückt, so dass  die höhere als     Arbeitspolzahl    verbleibt. Nach der oben  gegebenen Regel für die     Phasenversetzung    ist die  Phasenfolge an den in geometrischen Winkelabständen  von 120  angeordneten Bezugspunkten X, Y und Z  gleich A, B, C.  



       Fig.7    ist ein vereinfachtes Wicklungsdiagramm,  welches die obere Lage (T) eines     Polumschaltungs-In-          duktionsmotors    zeigt, dessen Entwurf sich auf den eines  sechspoligen     Dreiphasenmotors    stützt, dessen Dreipha-           senwicklung    auf einen Anker mit 36 Nuten mit 2 Spulen  pro Gruppe, in zwei Lagen     mit    einem     Spulenschritt    von  4 Nuten gewickelt ist, was eine Polteilung von 6 Nuten  mit 60  Ausbreitung ergibt.

   Jede vollständige Spule der       6-Pol-Maschine    enthält n Windungen, und die Zahl n  erscheint in     Fig.    8, 9 und 12 in der Angabe der Zahl der  Windungen der geänderten Wicklungen.  



  Wie in     Fig.    7 und 8 gezeigt ist, sind die Vorwärtslei  ter der ersten Spule der ersten Gruppe der Phasenwick  lung A im oberen Teil (T) der Nut 1     angeordnet    und die  Rückleiter der gleichen Spule im Unterteil     (B)    der Nut 5.  Die Vorwärtsleiter der zweiten Spule sind im Oberteil  der Nut 2 und die Rückleiter im     Unterteil    der Nut 6 an  geordnet.

   Bei .der nur für     6-Pol-Betrieb    vorgesehenen  Maschine     würde    der ganze Anker auf die gleiche Weise  gewickelt, wobei die Oberteile der Nuten 3 und 4 Rück  leiter der Phasenwicklung C und die Unterteile der  Nuten 7 und 8 ,die     Vorwärtsleiter    enthalten, während die  Oberteile der Nuten 5 und 6 und die Unterteile der  Nuten 9 und 10 zwei Spulen der Phasenwicklung B ent  halten würden und so weiter.  



  Mit der früher benutzten Bezeichnung kann eine  Phasenwicklung dieser Maschine so .dargestellt werden:  +2+2+2+2+2+2  Jedoch ist die Phasenwicklung A der Maschine der       Fig.    7 so ausgebildet,     dass    sie als     vorstehend        dargestellte     Wicklung     benutzt    oder in     einen    modulierten Zustand  umgeschaltet werden kann, der so dargestellt ist:

    +0.1+2+1.0-0.1-2-1.0  Hierzu ist die Phasenwicklung, wie in     Fig.    9, 10     und     I l<I>gezeigt,</I> in :drei Teilen     angeordnet,    welche zwischen  Klemmen 20 und 21, zwischen     Klemmen    21 und 23 und  zwischen Klemmen 21 und 22 angeschlossen sind. Die  Spulen in dem zwischen     Klemmen    20 und 21 und zwi  schen Klemmen 21 und 23 angeschlossenen Wicklungs  teil haben alle die volle Zahl von n Windungen. Die  zwischen Klemmen 21 und 22 angeschlossenen Spulen  sind     mit    der halben Zahl von     Windungen,    d. h.  
EMI0008.0026     
    Windungen, eines Drahtes von zweimal dem Querschnitt  der übrigen Spulen der Phasenwicklung A gewickelt.  



  Beim     6-Pol-Anschluss    gemäss     Fig.    10 sind die drei  Wicklungsteile in     Serie-Parallel-Sternschaltung    zwischen  der     A-Phasenleitung    und .dem Stern-Mittelpunkt ge  schaltet, wobei die Wicklungsteile zwischen den Klem  men 22, 21 und Klemmen 21, 23 in Serie und die Wick  lungsteile     zwischen    den Klemmen 21, 23 und den Klem  men 21, 20 parallel sind, während die     Klemme    22 mit  der     A-PhasenLitung        verbunden    und die Klemme 23 der  Sternmittelpunkt ist.  



  Beim     8-Pol-Anschluss    gemäss     Fig.    11 sind die zwei       Wicklungsteile    zwischen Klemmen 20, 21 und Klemmen  21, 23 in Serie als eine Phase einer in Stern geschalteten  Wicklung angeschlossen, wobei die Klemme 20 an die       A-Phasenleitung    angeschlossen ist und die Klemme 23  den Sternmittelpunkt bildet,     wie    in     Fig.    11     gezeigt    ist.  Bei dieser Anordnung ist     ,die        Klemme    22 nicht ange  schlossen und der Wicklungsteil zwischen Klemmen 21,  22 wird nicht benutzt.  



  Es ist     zu    beachten,     dass    bei einer, und nur einer, der    drei Phasenwicklungen, eine symmetrische     Polamplitu-          denmodulationswelle    anwendbar ist. Diese symmetrische       Modulationswelle    wird bei der Phasenwicklung A ange  wendet. Ihr     Anfang    befindet sich im Punkt Q, der mit  dem Punkt X bei der Nut 1 zusammenfällt. Wie aus       Fig.    8 und 9 ersichtlich ist, wird die Spule der Phasen  wicklung A, die im Oberteil der Nut 1 und dem Unter  teil der Nut 5 enthalten ist, im modulierten Zustand     ganz     abgeschaltet.

   In     Fig.    7 wird diese Spule nur durch ihren  oberen Teil in Nut 1 dargestellt, und aus diesem Grund  sind die     Modulationsmusteranfänge    aller Phasen am  deutlichsten im     vereinfachten    Diagramm der     Fig.    7 ge  zeigt.  



  Der Anfang der     Modulationswelle    gemäss welcher  die Phasenwicklung B umzuschalten ist, sollte im Punkt  Y bei der Nut 13 liegen, welche Nut gegenüber der Nut  1 um 120  räumlich um den Anker versetzt ist, und die       Modulationswelleder    Phasenwicklung C sollte im Punkt  Z bei der Nut 25     beginnen,    welche weitere 120  um den  Anker versetzt ist, wie durch die Pfeile P in     Fig.    7 ge  zeigt. Tatsächlich erscheinen weitere Spulen der       Phasenwicklung    A in den Nuten 13 und 25. Nur der  Anfang Q der Phasenwicklung A kann mit der erforder  lichen Lage X bei der Nut 1 übereinstimmen.  



  Da die     Nuten-Numerierung    willkürlich ist, ist klar,  dass die Phasenwicklung A irgendeine zu Beginn des  Entwurfes der Maschine gewählte Phasenwicklung sein  kann.  



  Die Aufgabe, den     Anfang    der     Modulationswelle    der  Phasenwicklung B an den Punkt Y bei -der Nut 13 zu  bringen wird dadurch gelöst, dass die Phasenwicklung  gemäss zwei     Modulationswellenkomponenten    umge  schaltet wird. Die erste Komponente wird auf zwei Drit  tel der Leiter jedes     Phasenbandes    angewendet und hat  die in     Fig.    12c gezeigte Form; ihr Anfang ist in R bei  der Nut 11. Die zweite Komponente wird auf ein Drittel  der Leiter jedes Phasenbandes angewendet und hat die  in     Fig.    12d gezeigte Form; ihr Anfang befindet sich im  Punkt S bei der Nut 17.

   Wie im vorstehend beschriebe  nen ersten     Ausführungsbeispiel    sind die beiden     Modula-          tionswellenkomponenten    für die Phase B gegeneinander  versetzt und ihre Amplitude ist so bemessen, dass sie  eine resultierende     Modulationswelle    gemäss     Fig.    12 er  geben, deren Anfang annähernd im Punkt Y bei der Nut  13 liegt.  



  In gleicher Weise wird die Aufgabe, den Anfang der       Modulationswelle    für ;die Phasenwicklung C nach dem  Punkt Z bei der Nut 25 zu bringen, dadurch gelöst, dass  diese     Phasenwicklung    gemäss zwei     Modulationswellen-          komponenten    umgeschaltet wird, die auf ein Drittel bzw.  zwei Drittel der Leiter jedes Phasenbandes angewendet  werden und deren Anfänge in den Punkten S (Nut 21)  bzw. R (Nut 27) liegen. Ihre Resultierende ist eine       Modulationswelle,deren    Anfang     annähernd    im Punkt Z  bei der Nut 25     liegt.     



  Bei diesem Beispiel liegt     für    die Phasenwicklung B  die Nut 11 um     1/,    einer Polteilung  
EMI0008.0082     
    räumlich gemessen am     Modulationszyklus,    vor der er  forderlichen Lage bei Nut 13 am     Ankerumfang.    Nut 17       liegt    um     2/g    einer Polteilung  
EMI0008.0087     
      räumlich gemessen am     Modulationszyklus,        hinter    der       geforderten    Lage.  



  In gleicher Weise liegt     für    die Phasenwicklung C die  Nut 21 um  
EMI0009.0005     
    vor und die Nut 27  
EMI0009.0006     
    hinter der geforderten Lage.  



  Um die     Anfänge    der     resultierenden        Modulationswel-          len    der Wellenform der     magnetomotorischen    Kraft der  Phasenwicklungen B und C mit den Punkten Y bzw.

   Z  in     übereinstimmung    zu bringen, werden die Spulen der  Phasenwicklungen B und C so betrachtet, als ob sie aus  zwei Teilen bestünden, einem solchen von  
EMI0009.0013     
    Windungen und einem anderen von  
EMI0009.0014     
    Windungen, wo n die ganze Anzahl der im Betrieb ohne  Modulation wirksamen Windungen der erwähnten Spu  len ist.     Die    gleiche     esnperiodige        Modulationswelle,    wie  sie auf die Phasenwicklungen A angewendet wurde, wird  dann auf die Phasenwicklung B angewendet, be  ginnend am Punkt R bei Nut 11 und am Punkt S bei  Nut 17, und     zwar    für .den Punkt von geringerer Ver  schiebung, d. h.

   Punkt R auf den Teil mit  
EMI0009.0019     
    Windungen der Spule und für den Punkt von grösserer       Verschiebung"d.    h. Punkt S auf den Teil mit  
EMI0009.0021     
    Windungen der Spule.  



  In gleicher Weise wird für die     Phasenwicklung    C die  gleiche     einperiodeige        Modulationswelle    gemäss der glei  chen Regel angewendet,     nämlich    hinsichtlich des     Teiles     mit  
EMI0009.0027     
    Windungen der Spule beginnend am Punkt S bei Nut 21  und hinsichtlich des Teiles mit  
EMI0009.0028     
    Windungen der Spule     beginnend    am     Punkt    R bei Nut  27.  



  Somit wird die Modulation .der     Phasenwicklungen    B  und C gemäss zwei     Modulationswellenkomponenten    von  ungleicher Amplitude bewirkt, deren Anfänge asymme  trisch je nach einer Seite ,der erforderlichen     Winkellage     Y und Z versetzt sind.  



  Die     theoretische    Grundlage und allgemeine Anwen-         dung        edieses    asymmetrischen     Modulationsverfahrens     wird später besprochen. So     weit    als es     die    praktische       Ausführungsform        betrifft,        sind    die Diagramme der  resultierenden     magnetomotorischen        Kraft    in     Fig.    12a bis  12e gezeigt.  



       In        Fig.    12a bis 12e     sind    die Nummern am Kopf des  Diagramms     Nutennummern        .des    Ankers mit 36 Nuten  und geben daher     Winkellagen    (geometrisch) um den An  ker für alle     fünf    Diagramme an. Wie in dien anderen  Figuren wird     edie    Nut 1     willkürlich    als .der     Anfang    der  Phasenwicklung A und auch als der     Anfang    der auf die  Phasenwicklung A angewendeten     Modulationswelle    ge  wählt.  



       Fig.    12a zeigt das etwas     idealisierte        Wellenform-          Diagramm    der     magnetomotorischen    Kraft für die Phase  B der     6-Pol-Maschine    ohne Modulation. Es ist zu be  achten, dass der     Anfangspunkt    der     Kurve    gegenüber  dem Punkt X um 120  (elektrisch) versetzt     ist.     



       Fig.    12b zeigt     die        symmetrische        Modulationswelle          gemäss    welcher die     Phasenwicklung    A     umgeschaltet     wird, in     einer    um einen Winkel von 120      (geometrisch)     um den Anker verschobenen Lage, so dass ihr Anfang  mit dem Punkt Y,

   dem     Anfangspunkt    der     Modulations-          welle    für die     Phasenwicklung    B     übereinstimmt.    Die ge  strichelte     Linie    S zeigt die     sinusförmige    Kurve,     welcher     sich das     Modulationsmuster        annähert.     



  Bei     ihrer    Anwendung auf     die    Phasenwicklung A er  gab die     Modulationswellle    wie gesagt folgende, resultie  rende     Spulenverteilung:     +0.1+2+1.0-0.1-2-1.0  und der Anfang     der        Modulationswellestimmte    mit dem  Punkt Q bei Nut 1 überein. Bei der     Anwendung    auf die  Phasenwicklung B stimmte der Anfang der     Welle        wie     gezeigt mit dem Punkt Y     (Nut    13) überein.  



       Fig.12c    zeigt die gleiche     Modulationswelle    wie       Fig.    12b mit auf     2/s        verminderter    Amplitude und um  
EMI0009.0101     
    voreilend, so     dass        ihr    Anfang mit dem Punkt R (Nut 11)  übereinstimmt;     gemäss    dieser     Komponente        wenden    die       Spulenteile    mit  
EMI0009.0108     
         Windungen        umgeschaltet.     



       Fig.    12d zeigt     die    gleiche     Modulabionswelle    mit auf       1/,        verminderter    Amplitude und um  
EMI0009.0116     
    nacheilende, so     dass    ihr Anfang mit     .dem    Punkt S     (Nut     17) übereinstimmt; gemäss dieser Komponente wenden  die     Spulenteile        mit     
EMI0009.0122     
         Windungen    umgeschaltet.  



       Fig.    12e zeigt die Resultierende der asymmetrisch  versetzten     Modulationswellenkomponenten    nach       Fig.    12c und     Fig.    12d, welche     Resultierende        infolgedes-          sen    von     asymmetrischer        Form    in bezug auf den Punkt Y  bei der Nut 13 ist.

       Die        gestrichelte    Linie S stellt die           sinnsförmige    Kurve .dar, welcher sich das     Diagramm    der  resultierenden     nmagnetomotorischen    Kraft der     Fig.    12e  nähert, und es ist zu beachten,     dass    der Anfang der  Kurve richtig mit dem Punkt Y (Nut 13) übereinstimmt.  



  Die zwei.     Modulationswellenkomponenten,    gemäss  welchen     die        Phasenwicklung    C umgeschaltet wird, und  ihre Resultierende können durch gleiche Diaamme  gezeigt werden.  



  Das Diagramm :der     magnetomotorischen        Kraft    der  Phase C bei der Schaltung für sechs Pole ist gleicher  weise gegenüber .den entsprechenden Diagrammen der  Phase A und der Phase B um je l20      (elektrisch)    ver  setzt. Der Anfang der     Modulationswelle    für die Phase C  muss im Punkt Z     (Nut    25) liegen und in bezug auf die  Punkte X und Y um je     120     (geometrisch) versetzt sein.  Der Anfang der     Modulationswellenkomponente    mit     2/3     Amplitude befindet sich im Punkt R (Nut 27), und der  jenige der Komponente mit     1/3    Amplitude im Punkt S  (Nut 21).

   Die resultierende     Modulationswelle    ist gleich  wie die nach     Fig.    12e aber in bezug auf sie versetzt, und       .die    entsprechende     sinusförmige    Kurve hat ihren Anfang  richtigerweise im Punkt Z     (Nut    25).  



  Durch Anwendung der erläuterten     Modulationsre-          geln    ist     ersichtlich,    dass einzelne der Spulen der     Phasen-          wicklungen    B und C, ein     Drittel    von     allen,    in diesem  Beispiel gemäss jeder resultierenden     Mo.dulationswelle     gleich umgeschaltet werden und in einem Abschnitt ge  wickelt werden können.

   Die verbleibenden Spulen, zwei  Drittel in     diesem    Beispiel, sind in zwei Teilen gewickelt,  wobei ein Teil gemäss einer     Modulationswellenkompo-          nente    und der andere     Teil    gemäss der anderen     Modula-          tionswellenkomponente    umgeschaltet wird.  



  Die sich ergebende Wicklung .des Ankers ist in allen       Einzelheiten    in     Fig.    8 gezeigt. Dieses     Diagramm    zeigt  die Anordnung der Vorwärts- und Rückleiter, ob sie im  Ober- oder     Unterteil    der Nut liegen, und die     Änderung     der Wicklungsanschlüsse bei Modulation.  



  Die Zeichen      H     bezeichnen die     Halb-Wicklungen     von  
EMI0010.0044     
         Windungen,    .die Wicklungen mit  
EMI0010.0046     
    Windungen und .die Wicklungen mit  
EMI0010.0047     
    welche mit Leitern von zweimal der     Querschnittsfläche     der andern gewickelt und im     8-Pol-Zustand    ausgeschal  tet sind.

   Das Zeichen      J     bezeichnet Spulen von je nach  Umständen n     Windungen,     
EMI0010.0052     
    Windungen, oder  
EMI0010.0053     
         Windungen,    in denen die     Stromrichtung    im modulierten  Zustand     umgekehrt        wird.       Anders     dargestellt,    um die festen Anschlüsse     der     Spulen     und,die        umgeschalteten    Anschlüsse     im    modulier  ten und     unmodulierten    Zustand zu zeigen,

   sind die glei  chen     Wicklungsdaten    im Diagramm der     Fig.    9 angege  ben. In .den     die        Spulendaten    enthaltenden Rechtecken  gibt das oberste Feld die Anzahl von     Windungen    als       Bruchteil        der    Zahl  n , das     mittlere    Feld die Lage     des     Leiters im Oberteil (T) oder     Unterteil    (B) einer Nut und  das unterste Feld die     entsprechenden        Nutennummem     an.  



       Fig.    10 und 11 zeigen die     Stromkreisanschlüsse    der  Wicklungen der     Fig.    8 und 9 im     6-Pol-,    bzw.     8-Pol-Zu-          stand.     



  Damit eine     6-Pol-,    36 Nuten-,     Doppellagen-Drei-          phasenwicklung    auf 8 Pole moduliert     werden        kann,    ist  es somit     notwendig,    dass 16     ider    36 Nuten in zwei Ab  schnitten gewickelt werden, welche zwei Drittel, bzw. ein  Drittel der     Windungen    enthalten. Die verbleibenden 20  Spulen werden normal .gewickelt. Bei .diesen 20 unge  teilten Spulen sind die     Vorwärtsleiter    in folgenden  Nuten angeordnet:  Nr. 1, 2, 5, 7, 8, 10, 13, 14, 15, 18, 19, 20, 23, 25, 26,  28, 31, 32, 33, 36.

   Die verbleibenden 16 Spulen sind je  in zwei Abschnitte unterteilt und ihre Vorwärtsleiter  sind in den folgenden verbleibenden Nuten angeordnet:  Nr. 3, 4, 6, 9, 11, 12, 16, 17, 21, 22, 24, 27, 29, 30,  34, 35. Im modulierten     (8-Pol-)    Zustand sind die     Spulen     gemäss     Fig.    11     geschaltet,    wobei alle eingeschalteten  Spulen in Serie     sind.        Im        normalen    in     Fig.    10     gezeigten          (6-Pol)

          Zustand    werden die     Spulen.        mit        umgekehrter          Stromrichtung    in     .die    ursprüngliche     Stromrichtung    zu  rückgebracht, indem die zwei Hälften der Wicklung       parallel        und        die    im modulierten Zustand     ausgeschalteten          Spulen    in Serie mit den zwei     Hälften    geschaltet wenden.  



  Beim Entwurf der beispielsweise beschriebenen  Maschine ist die     Windungszahl    n     für        eine    Dreiphasen       speisung    mit 50     Perioden/Sek.    nach normalen Methoden  berechnet. Die beiden     möglichen    Motordrehzahlen     sind     dann 1000 Umdrehungen pro Min. im     6-Pol-Zustand     und 750 Umdrehungen pro Min. im     8-Pol-Zustand.     



  Es     kann    gezeigt werden,     idass    !die     Flussdichte    im       Luftspalt        bei        der        6-Pol-Schaltung        um        7,5        %        geringer        ist     als bei der     8-Pol-Schaltung.    Aus     @diasem        Grund    ist es       erwünscht,    die Maschine für eine etwas höhere Span  nung     .als    die Netzspannung zu wickeln,

   so     diass    sie bei       ,der        6-Po1@Schaltung    etwas     untererregt    ist.  



       In        Fig,    8 sind die     Spulenteile,    welche bei Modulation  abgeschaltet     sind,        in.    jedem Fall im untern Teil des       Querschnittes    in jeder Wicklungslage gezeigt.

   Der     Un-          terschied    in der elektrischen Leistung der Maschine ge  genüber einer Anordnung, in     .d,e:r    alle     Spulenteile    mit       zwei        Dritteln    der Windungen im Oberteil und alle     Spu-          lenteile    mit     :einem        Drittel    der Windungen im Unterteil  der Nuten liegen, ist     vernachlässigbar.    Für geformte       Spulen    jedoch kann die letztere Ausbildung aus mecha  nischen.     Grüniden        vorteilhafter    sein.  



       Fig.    13 zeigt eine Variante der Maschine nach     Fig.    7  bis 12. Diese     Variante        liefert        gleichfalls    6 Pole im     un-          modulierten        und    8 Pole im     modulierten    Zustand. Sie  entspricht .somit     ebenfalls    der allgemeinen Anordnung  nach     Fig.    15a und     ;die    Phasenfolge an den Punkten X, Y,  Z muss A, B, C sein.  



       Fig.    13 ist     ein        Wicklungsdiagramm    einer     sechspoli-          gen        Dreiphas,enmaschine,    gewickelt auf einen Anker mit  36 Nuten, wobei die Spulen in zwei Lagen in den Nuten       angeordnet    sind.  



  Wie die     in        Fig.    7 bis 12 .dargestellte Maschine hat      die Maschine nach     Fig.    13 zwei Spulen pro Pol und pro       Fhase,    so     dass    im     unmodulierten    Zustand drei Phasen  wicklungen erhalten werden, ;deren jede nachstehende       Spulenfolge    aufweist:       +2+21-2        +2+2+2     In der Maschine nach     Fig.    7 bis 12 ist die Phasen  wicklung A im modulierten Zustand wie folgt geschaltet:

    +0.1+2+1.0     -0.1-2-1.0          In    der     Variante    nach     Fig.    13 ist die entsprechende  Phasenwicklung A im modulierten. Zustand jedoch wie  folgt geschaltet:  +2+2+2 -2-2-2  d. h. die     Polamplitudenmo@dulation    wird nur durch Um  kehr der     Stromrichtung    in gewissen Spulen, nicht aber  durch Abschalten von Spulen bewirkt.  



  Die Phasenwicklung Bund Phasenwicklung C sind  gemäss     Mo-dulationswellenkomponenten    von ungleicher  Amplitude     polamplitud nmoduliert,    deren Anfangs  punkte um eine Polteilung gegeneinander versetzt sind;  die     resultierende    Wellenform der     magnetomotorischen          Kraft    ist für jede Phasenwicklung im wesentlichen gleich  wie die der Phasenwicklung A und in der     richtigen    Win  kelverschiebung in bezug auf .diese.

   Wie in bezug auf       Fig.    7 besprochen, werden     die        Phasenwicklungen    B und  C theoretisch so betrachtet, als ob sie aus zwei Teilen  mit  
EMI0011.0024     
    Windungen bzw.  
EMI0011.0025     
    Windungen beständen.

   Jeder dieser Teile     beldei     Phasenwicklungen wird gemäss einer     einperiodigen          Modulationswelleumgeschaltet.    In dieser     Variante        wer-          den    die     S.pulenabschnitte    mit  
EMI0011.0033     
    Windungen und einige     Spulenabschnitte    mit  
EMI0011.0035     
    Windungen, welche für die Modulation in der in     bezug     auf     Fig.    7 bis 12 beschriebenen     Ausführungsform    erfor  derlich     sind,    nicht benötigt.  



  In     Fig.    13 :sind.     die    Nuten von 1 bis 36 vom Anfang  der Phasenwicklung A an     numeriert    und ist die Anord  nung in der oberen Lage (T) und unteren Lage     (B)    ange  deutet. Die eingekreisten Zeichen geben ;die     Spulenab-          schnitte    an, in .denen bei Modulation :die Stromrichtung       umg-.kehrt    wird.  



  Bei dieser Ausführungsform werden 36 Spulen     be-          nützt,    wobei alle Spulen mit einem     S.pulenschritt    von     2/g     der Polteilung, d. h. von vier Nuten für     6-Pol-Betrieb       gewickelt sind. Von den benutzten 36 Spulen     sind    28     in     einem     einzigen    Abschnitt gewickelt, der     alle    n Windure  gen ,aufweist, und 8 ,sind in zwei Abschnitten, einem     mit     
EMI0011.0057     
    Windungen, und .einem andern mit  
EMI0011.0058     
    Windungen gewickelt.  



  Beim Vergleich der erstbeschriebenen     Ausführungs-          form    der 6:8 Pol-Maschine     (Fig.    7 bis 12)     mit    der vor  liegenden     Variante        (Fig.    13)     ergibt,che    erstere:

    1. eine beträchtliche     Reduktion    des     Erhitzens    des  Kupfers der Maschine mit einer     viel        grösseren    als pro  portionalen Reduktion des     effektiven        Wicklungsfaktor;     und  11. eine ,sehr geringe Verbesserung des Gehaltes an  Harmonischen der     Wellenform    der     magnetomotorischen     Kraft.  



  Die Variante ergibt:  1. ein Verhältnis der     magnetischen        Flussdichte    bei       6-Pol-    und     8-Pol-Betrieb,    welches     nahezu    1 isst;  11.     Verminderung    der Anzahl von in zwei Abschnit  ten zu wickelnden     Spulen    von 16     ;auf    8, und  111.     Wegfall    von Spulen     mit    halber     Windungszahl     und .doppeltem     Kupfer-Querschnitt.     



  Beim Vergleich ist es klar, dass die     Variante    bezüg  lich Herstellung und Kosten und die erste     Ausführungs-          form    vom Betriebsstandpunkt     vorteilhafter    ist.  



  Es ist zu .beachten, dass,     für    die in     bezu;g    auf     Fig.    1       bis    6 beschriebene 4:6     Pol-Maschine    eine bevorzugte  Betriebsweise mit     Herabsetzung    der     Amplitude    der       magnetomotorischen    Kraft der     Phasenwicklung    A bei       Modulation    auf die     herabgesetzte        modulierte    Amplitude  der Phasenwicklungen B und C     erläutert    ist.

   Für die     in          bezug    auf     Fig.7    bis 12 und     Fig.    13     beschriebenen          6:8-Pol-Maschinen        wird    keine solche     Herabsetzung    der  Amplitude in der     Phasenwicklung    A     erläutert.    Jedoch     ist     praktisch eine .solche     Herabsetzung    der Amplitude in  ;

  der     Phasenwicklung    A auch     hier    von     Vorteil.    Die       Amplituden-Herabsetzung    der     Phasenwicklung    A     kann     durch Unterteilung jeder Spule     @dieser        Phasenwicklung     und durch Abschalten des     entsprechenden    Teils jeder  Spule erreicht werden.

   Es ist in     @diesem    Fall vorteilhaf  ter, zur Herabsetzung der     magnetomotorischen        Kraft          ausgewählte    Spulen ganz abzuschalten, wie es in     Fig.    1  (h) erläutert ist, statt von jeder Spule der Phasenwick  lung A -einen Teil     abzuschalten.    Das. Vorgehen     ist        dann     genau     gleich        wie;das    für ;die 4:6     Pol-Maschine.     



  <I>Theorie</I>  Das     Verfahren    der     Polzahländerungdurch        asymme-          trische        Polamplitudenmodulation    ist vorstehend voll  ständig dargelegt     und    durch     Ausführungsbeispiele     veranschaulicht worden.  



  Als zusätzliche Erläuterung werden nachstehend tri  gonometrische Gleichungen wiedergegeben, :die dem       Verfahren        zu        Grunde        liegen.     



  Das Prinzip der     sogenannten        Polamplitudenmodula-          tion,    gleichviel o<B>b</B> .symmetrisch oder asymmetrisch,     lässt     sich wie folgt .erklären:  Die     wellenförmige    Verteilung     der        magnetomotori-          schen    Kraft, die von den     drei        Phasenwicklungen        einer              Dreiphasenmaschine        hervorgerufen        wird,    sei durch     die     nachstehenden Gleichungen gegeben:

    
EMI0012.0005     
    wobei     T.    die     magnetomotorische    Kraft     in    der Mitte  jedes     Poles,    p die     Anzahl    Polpaare und     T1,        T2    und     T3     die durch je eine der     um    den Winkel     2"z/3,    d. h.

   120      in          Umfangsrichtung        gegeneinander        versetzten    drei     Phasen-          wicklungen        hervorgerufene    magnetische Feldstärke in  Abhängigkeit von dem um die     Ankerachse    gemessenen       Winkel    0.  



  Es     sei    nun     angenommen,        dass    die     Kurve    der     magne-          tomotorischen        Kraft        für        :

  die    drei Phasenwicklungen     ge-          mäss    den     nachstehenden    periodischen Funktionen der       räumlichen    Winkellage     ( Modulationswellen )         modu-          liert     sei, d. h.

   dass der Wert     Tm    ,der     magnetomotori-          schen    Kraft und damit die Amplitude der     periodischen     Veränderung dieser     magnetomo@torischen        Kraft    für eine  
EMI0012.0047     
    Es ist zu beachten,     dass    jeder der vorstehenden Aus  drücke für     T1,        T2    und     T3    die Summe von zwei Grössen  darstellt, von denen jede einen     sinusartigen        (cosinusarti-          gen)    Verlauf hat,

   die sich entsprechend den     Differenz-          und    Summenausdrücken     (p    k) und     (p+k)    verändern, wo  p :die Anzahl Polpaare und k die Anzahl von     Modula-          tionsperioden    auf dem ganzen     Ankerumfang    ist.

   Wenn  
EMI0012.0062     
    sind alle Ausdrücke     mit        (p-k)    0 gleichphasig     im    Raum  und es ergibt sich keine resultierende     magnetomotori-          sche        Kraft    bei dieser Polzahl, wenn die drei Phasen  wicklungen mit     Dreiphasen-Wechselstrom    gespeist wer  den.

   Gleichzeitig wird der Winkelabstand gegenüber  dem     (p+k)        o    enthaltenden Ausdruck gleich  
EMI0012.0072     
    und die drei     Phasenwicklungen    erzeugen daher ein  Drehfeld von     (p+k)    Polpaaren, wenn sie mit     Dreipha-          sen-Wechselstrom    gespeist werden.  



  Wenn     umgekehrt     
EMI0012.0078     
         dieser        Phasenwicklungen    nicht mehr über den ganzen  Umfang konstant sei,     sondern.    die durch die entspre  chende nachstehende     Funktion    gegebene über den Um  fang veränderliche Grösse     T.1,        T.2,        T.,    besitze.  



       Tml    = A sink 0       T.2    = A     sin    (k<B>(9</B> - a)  und     Tms    = A ein (k 0 - 2a)  wo A eine Konstante ist, k die Anzahl Perioden der       modulierenden    Funktion auf dem ganzen Umfang der  Maschine, und a ein noch zu bestimmender, im gleichen  Masstab wie K 0 anzugebender Winkel.  



  Die gesamte durch eine ganze Phasenwicklung an  der durch den Raum Winkel     p0    gegebenen Stelle des       Umfanges    hervorgerufene     magnetomotorische    Kraft  kann somit wie folgt beschrieben werden:  
EMI0012.0094     
    Diese drei     Ausdrücke    können wie folgt umgeschrie  ben werden:

      werden die     (p+k)    0 enthaltenden Ausdrücke gleichpha  sig im Raum und die     (p-k)    O enthaltenden     Ausdrücke     haben einen Winkelabstand  
EMI0012.0099     
    Wenn man daher die Verteilung der     magnetomotori-          schen        Kraft    von drei Phasenwicklungen (von p Polpaa  ren) gemäss drei     Modulationswelllen    ändert, die um Null,  
EMI0012.0104     
    in bezug auf den (willkürlichen) Anfang     der        ersten     Phasenwicklung verschoben sind, kann man nach Belie  ben ein resultierendes Feld von     (p k)    Polpaaren erhal  ten.  



  Bei irgend einer     Maschine    kann man jede der sym  metrischen     Modulationswellen    auf irgend eine     .der    drei  Phasenwicklungen der Maschine     anwenden.     



  Die     erforderliche    Verschiebung von  
EMI0012.0113     
    der     symmetrischen        Modulationswellen,    die auf die an  dern zwei Phasenwicklungen angewendet werden, um      eine     Resultierende    von (p + k) Polpaaren zu erzeugen,  kann erhalten werden, wenn k = 1 und p = 1,4,7,10  usw. Polpaare ist.  



  In gleicher Weise kann die erforderliche Verschie  bung: von  
EMI0013.0002     
    der     symmetrischen        Modulationswellen,    die auf die     an-          denn    zwei     Phasenwicklungen    übertragen werden, um  eine Resultierende von     (p-k)    Polpaaren zu erzeugen,  erhalten werden, wenn k = 1 und p = 2,5,8 usw. Pol  paare ist.  



  Es ist zu beachten, dass keine der in den beiden letz  ten Absätzen     erwähnte    Zahl von Polpaaren gleich 3  oder einem     ganzzahligen    Vielfachen von 3 ist.  



  Für     Polzahlkombinationen,    die drei Polpaare oder  ein Vielfaches von drei Polpaaren als     Arbeitspolpaar-          zahl        umfassen,    fallen die     Anfänge    der     Modulationswel-          len    für die zweite und dritte     Phasenwicklung    nicht auf  Ankernuten, welche     Spulenleiter    der betreffenden  Phasenwicklung enthalten. In solchen Fällen muss ein  asymmetrisches     Modulationsmuster    .auf die zweiten und.  dritten Phasenwicklungen angewendet werden.  



  Das Prinzip der asymmetrischen Modulation ist wie  folgt: Irgend eine Phasenwicklung (A) wird gemäss der  erläuterten einfachen     symmetrischen        Modulationswelle     umgeschaltet. Die Spulen der verbleibenden zwei  Phasenwicklungen     (B)    und (C) werden so betrachtet,     als     ob sie. in zwei     Teile    unterteilt wären, welche ein Drit  tel, bzw. zwei     Drittel    der Windungen jeder Spule umfas  sen.

   Statt der ganzen Phasenwicklungen werden dann  beide     Spulenteile    einzeln gemäss zwei     gleichen        Modula-          tionsweilen    umgeschaltet; deren Anfänge jedoch um eine  Polteilung     auseinander    liegen. Der Anfangspunkt einer  dieser Wellen wird um zwei Phasenbänder im     einen    Sinn  vom geforderten Anfangspunkt verschoben, und der An  fang der andern Welle wird um ein Phasenband im ent  gegengesetzten Sinn verschoben.

   Für den     grössern,    zwei  Drittel der Windungen umfassenden     Spulenteil    wird die       Modulationswellle    genommen, deren Anfang um den  kleineren Winkel vom idealen Anfang     verschoben    ist.  



  Bei der-     überlagerung    der von den beiden Teilen  jeder Spule erzeugten Magnetfelder zeigt sich, dass  beide     Spulenteile    in allen ausser zwei Phasenbändern  jeder Phase der ursprünglichen Wicklung durch die       .Modulation    in der gleichen Weise beeinflusst werden.  Die Teilung ,der Spulen,     wie    sie     vorstehend    erläutert  wurde, ist- daher weitgehend theoretisch und ihre kon  struktive Durchführung ist in den meisten Phasenbän  dern nicht notwendig. Dies ist :besonders der Fall, wo es  möglich ist, eine rechteckige     Modulationswelle    zu be  nützen wie bei der Wicklung gemäss     Fig.    13.

   In den ver  bleibenden zwei Phasenbändern pro Phase deren Spulen  zu teilen sind, ergibt sich, dass nach her Modulation ent  weder dass     2/s    jeder der Spulen unverändert gelassen  und in /,die Stromrichtung umgekehrt wird, oder     dass          1/3    jeder der Spulen unverändert gelassen und in     2/g    die  Stromrichtung     umgekehrt    wird.

   Das erstere ist gleich  wertig damit, dass     1/s    jeder der Spulen unverändert ge  lassen und     2/g    abgeschaltet wird; und das letztere ist da  mit gleichwertig, dass in     1/3    jeder :der Spulen die Strom  richtung umgekehrt     wirrt    und     2/g    jeder Spule abgeschal  tet     werden.     



  Im Prinzip müsste jede Spule dieser zwei Phasen  bänder jeder der beiden Phasenwicklungen, deren Feld         asymmetrisch    zu modulieren ist,     in    zwei Teile geteilt  werden; aber in der Praxis können nahezu gleichwertige       Verteilungen    der     magnetomotorischen    Kraft durch Ab  schalten von je zwei von drei Spulen erhalten werden,  während :die     verbleibende    dritte Spule mit gleicher oder  umgekehrter     Stromrichtung    eingeschaltet bleibt.     Dies          kann    leicht für 3, 6, 9 usw.

   Spulen pro Pol pro Phase  geschehen, und wo .die Zahl von Spulen pro Pol pro  Phase     nicht    ein     Vielfaches    von 3 ist, ist es oft     möglich,     z. B. 2 von 5 anstelle der im     Idealfall    geforderten 2 von  6 Spulen zu nehmen.

   Es ist nicht     gleichgültig,    welche  Spule bzw. welche Spulen aus jedem Phasenband ge  wählt werden, aber nach     Aufzeichnen    eines     Vektordia-          gramms    kann eine richtige Wahl     getroffen    und     eine        aus-          gzglichene    oder nahezu ausgeglichene Wicklung erhalten  werden.

   In der Praxis ist daher keine Teilung irgend  einer Spule in zwei Teile erforderlich, und die     Anzahl     von vollständigen Phasenbändern,     welche    in zwei     Spu-          lengruppen        geteilt    werden müssen, beträgt in jeder       Phasenwicklung,    welches auch immer :die Anzahl von  Polen ist, nur     zwei.    Das Problem ist daher     verhältnis-          mässig    einfacher bei einer grossen Anzahl von Polen.  



  Eine weitere Abänderung der ersten     Phasenwicklung     A, deren Feld symmetrisch     moduliert        wird,    ist vorteil  haft, wenn die ursprüngliche Polzahl nicht 10 oder mehr  ist. Der Vorgang der asymmetrischen Modulation des  Feldes der Phasenwicklungen B und C     reduziert    stets     die     Amplitude der resultierenden     magnetomotorischen        Kraft          im    Vergleich mit der Amplitude ,derjenigen ,der     symme#-          trisch        modulierten    Phasenwicklung A,

   auch wenn     die     gleiche     Modulationswelle    für     alle    drei Phasen     benutzt          wird.    Diese Reduktion tritt auf, weil die     Vektorsumme          zweier        Sinuswellen        gleicher        Frequenz    stets     geringer    ist  als ihre arithmetische Summe.

   Die     Reduktion        ist    bei 10  und mehr Polen nicht     mehr--fühlbar        und    kann     dann-ver-          nachlässigt    werden.  



       Im    Prinzip ist es daher notwendig,     alle    Spulen der       Phasenwicklung    A in zwei Abschnitte zu     teilen,    um die       Variationsamplitude        ider=        magnetomotorischen    Kraft im  modulierten Zustand .durch Abschalten eines geeigneten  kleinen     Teils    der Spulen um einen     angemessenen        Betrag          zu        verringern.     



  Praktisch ist es möglich, gewisse Spulender Phasen  wicklung A ganz     abzuschalten,    um die     Amplitude    der  Grundwelle der     magnetomotorischen    Kraft um den ent  sprechenden Betrag zu verringern: Die für das Abschal  ten ausgewählten Spulen müssen solche sein, dass     die          resultierende        magnetomo-torische        Kraft    der Phasenwick  lung in der Grösse     reduziert,        jedoch        in        Phasenlage    nicht  geändert wind;

   anders ausgedrückt, darf der Anfangs  punkt der     Modulationswelle    für die Phasenwicklung A  nicht verschoben werden, damit die geometrische Ver  setzung der drei     Modulationswellen    um 120  erhalten  bleibt. Die Auswahl der     abzuschaltenden    Spulen muss  wiederum ,durch     Aufstellung:

      eines     Vektordiagramms    für  die Phasenwicklung A .geschehen, wie es bereits für die  Phasenwicklungen B und C gemacht wurde.     Im    allge  meinen erfordert die beste Durchführung der     Polampli-          tudenmodulation    stets die Aufstellung eines     vollständigen          Vektordiagramms    für den     ursprünglichen    Entwurf  irgend einer besonderen Kombination von     Nutenzahl     und     Mo:dulationsverfahren;

      statt dessen     kann    auch eine  vollständige     trigonometrische    Analyse gemacht     werden.     



  Der Betrag, um welchen     die        Amplitude    der Ände  rung der von der Phasenwicklung A erzeugten     magneto-          motorischen        Kraft    vorteilhaft reduziert wird,     kann    durch  die folgenden Betrachtungen bestimmt werden. p sei      wieder -die Anzahl von Polpaaren, welche irgend einer  Modulation unterworfen ist, die als Resultierende     (p+1)     Polpaare ergibt.

   Es sei angenommen,     dass    eine     Modula-          tionswelle,    deren Amplitude     und    Phase durch T     sin    O  gegeben ist, in zwei     Komponenten    zu teilen ist, eine z. B.

    voreilend um  
EMI0014.0008     
    und die andere daher nacheilend um  
EMI0014.0009     
    Die zwei Komponenten seien wie folgt     geschrieben:     
EMI0014.0011     
    wo     t1    und     t2        proportional    zu der Anzahl von     Windun-          gen    in den zwei Teilen der geteilten Spulen sind, und T  proportional der Anzahl von Windungen (n) einer gan  zen ungeteilten Spule ist.  



  Wenn diese Komponenten     zusammen    die     ge-          wünschte        Modulationswelle        liefern,    folgt, dass:  
EMI0014.0022     
    Durch     Gleichsetzen    der Koeffizienten von 0 und       cos    0 folgt, dass:  
EMI0014.0025     
    Durch trigonometrische Vereinfachung sind die erhalte  nen Schlussresultate wie folgt:

    
EMI0014.0026     
    Es wird     gefunden,    dass für p=2 Polpaare, welches  der Extremfall ist, die numerischen Resultate sind:     t1    =  0,801n;     t2    = 0,464n;     (tl+t2)    = 1,265 n und     (tl/t2)=1,73.     Für p = 5 Polpaare sind die Resultate     t1    = 0,692n;  4 = 0,355n;     (tl+t2)    = 1,047n und     (t,/t,)    = 1,96.

   Es  ist ersichtlich, dass der Grenzfall, in welchem     t1    =  0;667n;     t2    = 0,333n;     (t1        +        t2)    =     1,000n;    und     (t1/t,)     = 2,0 ist,     annähernd    erreicht ist. Besonders,- da die  Grenze     (t1        +        t2)    = 1,00n nahezu erreicht ist, ist es nicht  nötig, irgend eine Anpassung der Amplitude der  Phasenwicklung (A) vorzunehmen.  



  Eine Maschine für 4 Pole ohne Modulation und 6  Pole mit Modulation ist daher nach diesen neuen Ver  fahren am schwierigsten zu entwerfen. Die hiervon mit  Bezug auf     Fig.    1 bis 6 beschriebene Ausführungsform  stellt ein Beispiel dieser schwierigsten Kombination dar.       Synchronmaschinen     Eine     Dreiphasen-Wechselstromwicklung    mit Polzahl  änderung durch     Polamplitudenmodulation    lässt sich bei  einer Synchronmaschine, sei sie ein Motor oder ein Ge  nerator, als     Ankerwicklung    in Verbindung mit einer       Gleichstrom-Erregerwicklung    verwenden, welche die  selbe     Polzahlenkombination        liefert.     



  Insbesondere ist eine     Dreiphasenwicklung    mit asym  metrischer     Polamplitudenmodulation,    wie sie im vorste  henden Teil .dieser Beschreibung behandelt     wurde,    als       Ankerwicklung    in Verbindung mit einer für     Polzahrän-          derung    eingerichteten     Gleichstrom-Erregerwicklung          einer    bekannten oder einer hier noch zu     beschreibenden     Art     verwendbar.     



  Es ist bei elektrischen Synchronmaschinen wohl be  kannt, dass     Phantom-Gleichstrom-Pole    im Gleichstrom  Erregersystem der     Maschine        durch    Neutralisieren  oder Weglassung der Erregung von einigen der Gleich  strompole und Umkehrung der Erregung von     andern     erzeugt werden können. Bei der Gleichstromwicklung  einer Synchronmaschine kann die     Polzahl    im Prinzip auf  diese Weise ohne Begrenzung oder Beschränkung geän  dert werden. Nichtsdestoweniger werden die besten  Resultate erhalten, wenn     das    Verhältnis der beiden  möglichen     Polzahlen    einen Quotienten hat, welcher  nicht stark von     Eins    :abweicht, z.

   B. zwischen den Gren  zen von 0,8 und 1,25 liegt.  



  Bei bekannten Synchronmaschinen mit einem       Gleichstrom-Erregersystem    mit     Phantom-Gleichstrom-          polen    zur wahlweisen Erzeugung von zwei     Polzahlen    ist  die     Gleichstrom-Erregerwicklung    mit einer stationären       Mehrphasen-Wechselstrom-Ankerwicklung    gepaart, wel  che in üblicher Weise     geschaltet    werden kann, um die  beiden     Polzahlen    zu erhalten, oder die Gleichstrom  Erregerwicklung ist mit zwei unabhängigen Wechsel  strom-Ankerwicklungen gepaart.

   Die Benutzung von  bekannten     Polumschaltwicklungen        erfordert        gewöhnlich     das Herausführen einer sehr grossen Anzahl von     Leitern     für das     Umschalten    der Wicklungen, und die Benützung  von zwei unabhängigen Wicklungen     bedeutet    augen  scheinlich eine     Platz-    und Material-Verschwendung.  



  Gemäss einer     Ausführungsform    der vorliegenden  Erfindung hat ein Synchronmotor oder Generator ein an  sich     bekanntes        Gleichstrom-Erregersystem,    das so ge  wickelt und angeschlossen ist, dass es bei seiner einen  Arbeitsweise     Phantom-Gleichstrompole    liefert, und eine       Dreiphasen-Wechselstrom-Ankerwicklung,    die nach  dem Verfahrender     asymmetrischen        Amplitudenmodula-          tion,    wie es bei den vorangehenden Ausführungsformen      als Beispiel beschrieben wurde, zwei verschiedene Pol  zahlen liefert.  



  Die bekannte Gleichstromwicklung     ergibt    wahlweise  Felder, wie sie beispielsweise in den     Zehn-Pol-    und in  den     Acht-Pol-Verteilungen    des Diagramms der     magne-          tomotorischen        Kraft    in     Fig.    14A und in     Fig.    14B gezeigt  sind.  



       Fig.    14A betrifft eine     10-Pol-Gleichstrom-Erreger-          wicklung    mit zehn im Normalbetrieb     eingeschalteten     Spulen 1 bis 10, von welchen jede einen Pol der glei  chen Amplitude erzeugt, die in der Zeichnung bei h an  gedeutet ist.     Fig.    14B zeigt die gleiche Wicklung beim  Betrieb mit acht Polen.

   Hierzu sind zwei der Spulen,  Spule     No.    5 und Spule     No.    10, von der Wicklung abge  schaltet und eine Hälfte der verbleibenden Wicklung mit  Spulen 6, 7, 8, 9 ist für umgekehrte Stromrichtung ge  schaltet, so     dass    der Strom darin umgekehrt wie in der       10-Pol-Schaltung        fliesst,    was entsprechend Pole 6, 7, 8  und 9 von entgegengesetzter Polarität ergibt. In       Fig.    14A und 14B ist jeder Pol in Übereinstimmung mit  der. diesen Pol erzeugenden Wicklung numeriert.  



  Es lässt sich zeigen, dass bei der Schaltung nach       Fig.    14B die     Vier-Pol-Subharmonische    eine Amplitude  von ungefähr einem Vierteil des     8-Pol-Feldes    hat. Die  Anwesenheit des subharmonischen Flusses ist uner  wünscht, da er eine Biegewirkung auf den Rahmen der  Maschine ausübt.  



  Gemäss einem weiteren Beispiel ist daher bei einem  Synchronmotor oder -Generator mit     Dreiphas-en-Wech-          selstrom-Ankerwicklung,    die in der früher beschriebe  nen Weise ausgebildet ist, so dass sie     durch        Polamplitu-          denmodulation    wahlweise zwei Polzahlen     liefert,    die  ebenfalls umschaltbare     Gleichstrom-Erregerwicklung    in  zwei Hälften aufgeteilt, wobei sich jede Wicklungshälfte  um 180      (geometrisch)    um die Ankerachse erstreckt,  und wobei die Wicklung bei der einen Betriebsart mit       Umkehrung,

  der    Stromrichtung in einer     Hälfte    der Wick  lung relativ zu der anderen Hälfte und Reduktion der  Amplitude jedes der vier an den Endender zwei Halb  wicklungen befindlichen Pole benützt wird:, z. B. durch  Abschaltung einiger Windungen jeder der vier Spulen,  welche an den Enden der zwei Halbwicklungen liegen,  oder durch teilweise Neutralisation der Spulen. Vor  zugsweise werden in jeder     Endspule,    von welcher Win  dungen abzuschalten sind, ungefähr drei Viertel der  Windungen abgeschaltet. Genauer gesagt, es wird eine  solche Anzahl von Windungen abgeschaltet,     dass    bei der       verminderten    Amplitude des geschwächten Pols die  Amplitude der subharmonischen     Polzahl    annähernd null  wird.

   Entsprechend     werden    bei der     Neutralisationsme-          thode,die    Endpole in gleicher Weise so geschwächt, dass  der Anteil an Subharmonischen annähernd verschwin  det.  



  *Auf diese     Ausführungsform    der     Gleichstrom-Erre-          gerwicklung    bezieht sich     Fig.    14C der Zeichnung.     Diese     stellt das Feld :dar, welches aus .dem in     Fig.    14A darge  stellten Feld durch Umschalten der     Erregerwicklung    in  der vorstehend     erläuterten    Weise     erhalten    wird.

   Nach  dieser Umschaltung ist     die        Stromrichtung    in der einen,  die Spulen 6 bis 10 enthaltenden     Hälfte    der Wicklung in  bezug auf     die    in der :die Spulen 1 bis 5     enthaltenden          Halbwicklung        umgekehrt.    Zusätzlich sind die Pole 1, 5,  6 und 10 in der Amplitude reduziert;

   die Pole 1 und 5  werden durch die Spulen 1 und 5 an :den Enden der er  sten Hälfte der Wicklung     und    die Pole 6 und 10 durch  die Spulen 6 und 10 an den Enden der zweiten Hälfte  der Wicklung     erzeugt.    Die verbleibende Amplitude der    Pole 1, 5, 6 und 10 ist     in,        Fig.    14C durch die     Amplitude     a. h. angegeben. Die Amplitude der ungeschwächten  Pole 2, 3, 4, 7, 8 und 9 behält den     Wert    h wie in       Fig.    14A.  



  Durch Abschalten oder Neutralisieren einer geeigne  ten Zahl von Windungen der Spulen 1, 5, 6 und 10     kann     die Amplitude so bemessen werden, dass de     Vier-Pol-          Subharmonische    ganz verschwindet. Dies ist :die bevor  zugte     Anordnung    einer     Gleichstrom-Phantompol-Erre-          gerwicklung    für eine Maschine, .deren     Anker-Phasen-          wicklungen    in der     früher    beschriebenen     Weise    um  schaltbar sind.



  Pole-changing three-phase rotating machine The invention relates to a pole-changing three-phase rotating machine, the three phase windings of which deliver a resulting magnetic field with a first number (P) of pole pairs when their coils are first switched, these coils each of the three phase windings for the purpose of pole switching can be switched to a second circuit in such a way that the (P) individual pole pairs of the magnetic field generated by the relevant phase winding are switched on by means of a periodic function of the solid angle (modulation wave) that has an integer (M) of cycles along the entire circumference of the winding.

      depending on the local value of this function can be reversed or weakened or left unchanged, with the locations of corresponding values of the solid angle functions assigned to the three phase windings being offset by at least approximately one third of the winding circumference, so that the number of effective pole pairs of the after switching from each phase winding generated field depending on the meaning of this offset equal to the sum (P + M) or the difference (PM) of said first number (P) of pole pairs and the number (M) of cycles of said solid angle - functions will,

   wherein either said first number (P) of pole pairs or the number (P + M or P-M) of pole pairs of the resulting field generated after switching is equal to 3 or an integer multiple of 3.



       Pole change induction motors for two optionally available pole numbers and two speeds in inverse proportion to the two optionally available chen pole numbers are known and largely in use. The best known are machines with alternating pole numbers in a ratio of 2: 1, but machines with a ratio of 3: 1 are also known.



  The machines with a ratio of 2: 1, often referred to as Dahlander machines, have switchable connections at the ends and in the centers of the three-phase windings so that the phase winding halves can be connected in series or in parallel, with one circuit in each phase gives twice as many poles as the other circuit.



  The machine with a ratio of 3: 1 has switching connections in the phase windings in a similar way, so that the phase winding halves can be connected in series or in parallel, with one circuit producing twice as many poles in each phase as the other circuit.



  The machine with a ratio of 3: 1 has switching connections in the phase windings in a similar way, in order to produce either series or parallel connections of the phase winding thirds and the corresponding Polzah len for each phase.



  This technique of series-parallel connections can be expanded to create other pole number ratios. At least theoretically, each coil of a phase winding could be separated by switching connections to the outside in order to enable a large number of different series-parallel combinations and a corresponding number of optionally available pole numbers and the like for the other two phase windings.



  Accordingly, a number of machines are described in the technical and patent specification, which, although they do not go to the extreme possible limit of leading out connections from each coil, but lead numerous switching connections to the outside to selectively number of poles for each phase winding in different ratios create, including small ratios, especially less than 2: 1.



  In practice, leading out a large number of circuit lines is a hindrance, so that such machines have found use at most for machines with the number of poles ratios 2: 1 and 3: 1.



  <I> The </I> so-called pole amplitude modulation A new method for changing the number of poles, called pole amplitude modulation, in which the amplitude of the magnetic field generated by the winding under consideration is modulated along the circumference of the winding, was first developed by Prof. G.

   H. Rawcliffe et al. Published under the heading Changing the speed of induction motors by means of pole amplitude modulation in the journal Proceedings of the Institute of Electrical Engineers Volume 105, Part A, No. 22, August 1958. This method of changing the number of poles is also explained in British Patent No.

    900 600 and in the patent specification of the later .als the three priority dates: the present patent pending Swiss patent No. 373 099.



  According to this method, to change the number of pole pairs of the magnetic field of the above-mentioned phase winding generating a magnetic field with a number P of pole pairs when their coils are first switched, these coils of the phase winding are switched in such a way that the individual pole pairs:

  of the magnetic field by means of a periodic function of the angle (modulation wave) with an integer number (M) of cycles along the full circumference of the winding, depending on the local value of this function, reversed or weakened or

   can be left unchanged, so that the winding generates a magnetic field after this switching of its coils, which is the same as the superposition of two magnetic field components whose pole pair numbers are equal to the sum (P + M) or the difference (PM) of said first number (P ) of pole pairs and the stated number (M) of cycles of the stated function are the resulting field obtained.



  The so-called pole amplitude modulation method can be used to selectively determine pole numbers with a small ratio, .d. H. less than 2: 1, or with a large ratio, d. H. greater than 2: 1, to create.



  In general, only 6 switching lines are needed, but 9 switching lines are used in some versions.



  The practical applications of the method set out in the technical publication mentioned above and: the patent specifications mentioned were limited to machines in which neither of the two operating pole pair numbers was three or a multiple of three.



  For a clear and quick understanding of the invention, it seems appropriate to briefly explain the general basic idea of changing the number of poles by so-called pole amplitude modulation in its application to a three-phase winding, which provides the first of the required number of alternating poles for each phase. In electrical and other respects, this winding corresponds, apart from the creation of phase winding connections, to a normal winding for a machine with only one speed with the selected number of poles.



  In order to create the second number of poles, the waveform of the distribution of the magnetomotoric force over the circumference of the machine, as it corresponds to the first number of poles for each phase winding, is changed by means of a regular periodic function of the angle in the known pole amplitude modulation. which can be represented as a wave with alternating positive and negative half waves. Depending on the local value of this function, the field at the relevant point is reversed, weakened or left unchanged.

   This process can be referred to as modulation of the amplitude of the field, which changes in a wave shape along the circumference of the winding and forms the poles, by means of a modulation wave which represents the aforementioned pcrio.dic function. This periodic function or modulation wave has an integer M of cycles over the full circumference of the winding.



  Of course, the machine cannot work simultaneously according to the two new pole pair numbers, and it is necessary to change one or the other of the new pole pair numbers obtained by the modulation, i.e. H. Separate the corresponding magnetic field component from the modulated waveform of the magnetomotive force.



       Elimination of <I> the </I> unwanted number of pole pairs <I> of the </I> modulated <I> field </I> One of the two new pole pair numbers can optionally be eliminated, so that the other new number of pole pairs is different from the original number of pole pairs remains from exchangeable working pole pair number.

   In a three-phase machine, the undesired number of pole pairs can be eliminated by a suitable angular offset of the three phase windings over the winding circumference, so that the components of the magnetic fields generated by the three phase windings that have the undesired number of pole pairs cancel each other out in the resulting three-phase field. The rules for eliminating the number of pole pairs of the modulated field, which he explained in the aforementioned Swiss patent specification No. 373 099, can be used in a similar manner for eliminating a number of poles of the modulated waveform that is generated by the method of the present invention , apply. These rules are therefore reproduced below.



  The job of a three-phase winding is to provide a moving magnetic field when it is fed by a three-phase network. This assumes that the phase windings are electrically offset from one another by 120 '. The phase sequence can be A, B, C or A, C, B.



  Since two directions of rotation around the axis of a winding are possible, the phase sequence must be determined with respect to the one direction of rotation, z. B. with respect to the clockwise direction when looking from a certain th end of the machine axis. If the + sign denotes the positive and the negative peaks of the curve representing the excitation current in each phase, the phase sequence A, B, C corresponds to the phase band sequence + A, -C, + B, -A, + C , -B.

   The phase sequence A, C, B corresponds to the phase band sequence + A, -B, + C, -A, + B, -C. These considerations apply to all three phase rotating machines and are well known as such.



  In the case of a three-phase winding, the individual phase windings are arranged electrically at a distance in accordance with the above-mentioned conditions. The distances required for eliminating the undesired number of poles are geometric angular distances around the winding axis.



  In the case of a three-phase winding to which the so-called pole amplitude modulation is to be applied, it can be shown that the three modulation waves that are impressed on the phase windings, i. H. the functions according to which the amplitudes of the angle-dependent field strengths are to be changed must be geometrically offset from one another by 120 with respect to the winding axis.



  These mutual offsets can be measured from one phase winding to the other between those points at which the mentioned periodic functions, according to which the respective field amplitudes are modulated, have values corresponding to the same points of their cycles; but it is most clearly measured between points of the phase windings at which the mentioned functions go from a negative to a positive value.



  Since 120, measured geometrically, corresponds to one third of a revolution around the winding axis, it is obvious that this required phase shift of the functions mentioned can be implemented either with the phase sequence A, B, C in the considered direction of rotation or with the phase sequence A, C, B.



  The choice between these two phase sequences determines whether the higher or lower number of pole pairs in the field received by the modulation is suppressed by the combination of the three phases.



  The requirement for the offset of the functions, according to which the pole amplitudes of the fields generated by the three phase windings of the three-phase winding are to be modulated, is determined by the following rule: If any direction of rotation, e.g.

   B. the clockwise sense, is assumed as a reference rotation, if further the electrical phase sequence in this direction of rotation is A, B, C, which the sequence + A, -C, + B, -A, + C, -B the vertex of the Corresponds to the curve representing excitation currents, and if in the components of the field generated by the three phase windings, the amplitudes of the angle-dependent field strengths according to the above-mentioned function of the spatial angle, known as the modulation wave, are changed one after the other in the mentioned reference direction of rotation, starting with the positive half-wave of this function ( modulated),

   then have to suppress the one or the other of the two new pole pair numbers having component from the generated by the three phase windings the field those points of the three phase windings at which the periodic functions mentioned the same point of their cycles, z. B. have values assigned to the beginning of these cycles, be geometrically offset by 120 around the winding axis in relation to one another.



  If this requirement is met, the field component with the lower number of pole pairs is suppressed, and the field component with the higher number of pole pairs is left over if the periodic functions mentioned or their reference points offset by 120 to one another in the direction of rotation follow the order A, B, C calculated.



  The higher number of pole pairs is suppressed and the lower number of pole pairs is left alone if the mentioned periodic functions or their reference points offset by 120 to one another follow one another in the reference direction of rotation in the order A, C, B.



       Pole pair numbers, <I> which are a multiple </I> <I> of three </I> It has now been explained how the magnetic field generated by each phase winding, which has a number of P pole pairs without modulation, by so-called Pole amplitude modulation is changed in order to create a new magnetic field, which is a superposition of a magnetic field component whose number of pole pairs is equal to the sum (P + M) and a magnetic field component whose number of pole pairs is equal to the difference (PM)

      the original number P of pole pairs and the number M of cycles of the mentioned periodic function, d. H. the number of Modulationsperio.den, and how in a three-phase winding consisting of three such phase windings one or the other of these two new pole pair numbers can be suppressed by geometric displacement and selection of the phase sequence of the modulating function.



  It can be seen that for every combination of pole pair numbers (P), (P + M) and (PM) one of these three numbers of pole pairs must always be equal to three or a multiple of three, with the exception of the special case in which P is not equals three pole pairs or a multiple thereof, whereas M equals three periods or a multiple thereof.



  The examples of machines with pole change by pole amplitude modulation, which are set out in the above-mentioned essay and the patents mentioned, are all those in which the number of pole pairs suppressed is three or a multiple thereof.



  The present invention can, however, be applied to machines with pole number change by means of pole amplitude modulation, in which one of the working pole pair numbers is equal to three or a multiple thereof.



  In machines such as those described in the literature mentioned, in which the number of three pole pairs or a multiple thereof is eliminated, all three phase windings can be wound and connected in the same way. This method is called symmetrical pole amplitude modulation.



  On the other hand, if the number of working pole pairs is three or a multiple thereof, only one of the phase windings can be designed and connected as a symmetrical pole-amplitude-modulated winding. The two on their phase windings must be wound and switched in a special way, as will be explained in more detail below.



  The reason for the special treatment of two of the three phase windings can be seen from closer examination of the three phasor diagrams of FIGS. 15a, 15b, and 15c, selected by way of example.



  These diagrams can each be viewed as a section through a three-phase winding in a plane perpendicular to the axis. The circumference of the circle in each diagram represents the circumference of the three-phase winding. The phase bands that contain conductors that extend through the plane of the diagram are marked in each case.



  For all of these diagrams the electrical phase sequence is A, B, C. Accordingly, as shown, the phase band sequence is + A, -C, + B, A, + C, -B. In each diagram, three points, each at the beginning of a phase band and at mutual geometric angular distances of 120, based on the winding axis, are designated with X, Y and Z.



       15a shows a three-phase winding in which each of the three phase windings without modulation delivers 6 poles and thus represents an example of a winding with one pole, number of the unmodulated field of (3 n) pole pairs.



  If all phase windings are switched over according to a modulation function of one period for the entire winding circumference, the newly generated numbers of pole pairs are (3 n-1) and (3 n + 1).



  In this case, if one follows the rule for the phase shift set out above that the three periodic functions (modulation waves), according to which the coils of the three phase windings are switched, over the winding circumference at an angular distance of 120 to suppress the lower number of (3 n - 1) Pole pairs in the order A, B, C, to suppress the higher number of (3 n + 1) pole pairs, however, must be set against each other in the order A, C, B, so Fig. 15a shows that for this form of winding the points X located at the stated angular distance from one another,

   Y and Z always fall on phase A.



  With regard to the phase windings of phases B and C, neither one nor the other of the consequences of the phases falling on points X, Y and Z corresponding to the rule mentioned above can be obtained.



  The present object of the invention can now be clearly recognized. The phase distance rule for suppressing an undesirable number of pole pairs is fulfilled when the three pole amplitude modulation waves that are impressed on the three phase windings are offset in the geometric sense by angles of 120 to each other, namely in the specified sequence A, B, C or A, C, B.



  For one of the three phase windings, e.g. B. the phase winding A, there are no difficulties. In contrast, the task of phase windings B and C is to set the modulation waves at points on the circumference of the winding that are not occupied by phase bands of the corresponding phase winding.



  Consider now the next Fig. 15b. This diagram shows a three-phase winding that delivers 8 poles without modulation and thus forms an example of a winding shape with a number of poles of the unmodulated wave of (3 n + 1) pole pairs. The two numbers of poles generated by modulation with a pole amplitude modulation wave of one period are (3 n) pole pairs and (3 n + 2) pole pairs.



  The phase sequence at points X, Y, Z is A, B, C. This sequence corresponds to the displacement rule for suppressing the lower number of poles of (3 n) pole pairs.



  The suppression of this lower number of poles, which as can be seen, is equal to three pole pairs or a multiple thereof, can be brought about by the method of symmetrical pole amplitude modulation.



  The suppression of the higher number of poles of (3 n + 2) pole pairs, so that the lower number of (3 n) pole pairs remains as the working pole number, can be brought about in a manner to be explained.



  The third case is shown in Fig. 15c.



  This diagram shows a three-phase winding that supplies 10 poles without modulation and thus an example of a winding shape with a number of poles in the unmodulated wave of (3 n + 2) pole pairs. The two by number of poles that are generated by modulation with a pole amplitude modulation wave of one period are (3 n + 1) pole pairs and (3 n + 3) pole pairs.



  The phase sequence at points X, Y, Z is A, C, B. This sequence corresponds to the shift rule for suppressing the higher number of poles of (3 n + 3) pole pairs.



  The suppression of this higher number of poles, which, as can again be seen, is equal to three pole pairs or a multiple thereof, can be brought about by the method of symmetrical pole amplitude modulation.



  The lowering of the lower number of poles (3 n + 1) pole pairs, so that the number of poles of (3 n + 3) pole pairs remains as the working pole number, can be effected in a manner to be explained below.



  Accordingly, the machine according to the present invention is characterized in that in the second circuit in two of the three phase windings part of the coils of the relevant winding is switched in such a way that the magnetic field component generated by them is switched by means of a first periodic function of M cycles of the solid angle is changed, and the rest of the coils of this winding in such a way that the magnetic field component generated by them is changed by means of a second periodic function of the solid angle that is phase-shifted by one pole pitch in relation to the first number of pole pairs (P).



  The term asymmetrical pole amplitude modulation is proposed for this method of so-called pole amplitude modulation.



  A number of exemplary embodiments will now be described in detail with reference to the drawings.



  1 shows a simplified armature slot winding scheme of a three-phase 4-pole machine, the armature of which has 36 slots, the pole amplitude of the three phase windings being modulatable for conversion into a 6-pole machine;

   The figure shows only the upper layer of the winding, Fig. 2 the complete Ankerunutwicklungsschema, corresponding to Fig. 1, Fig. 3 a winding scheme, which the number of turns, the slot position and the mutual connections Ver of the three phase windings of the machine according to Fig. 1 indicates, Fig. 4 is a circuit diagram of the phase windings without modulation in 4-pole series-parallel star connection, Fig. 5 is a circuit diagram of the phase windings with modulation in 6-pole series star connection,

            Fig. 6a to 6e diagrams of the magnetomotive force to explain the operation of the machine according to Fig. 1, Fig.7 a simplified armature slot winding scheme of a three-phase 6-pole machine, the armature has 36 slots, the pole amplitude of the three phase windings for conversion into one 8-pole machine can be modulated.

   The figure shows only the upper layer of the winding, FIG. 8 the complete armature slot winding scheme according to FIG. 7, FIG. 9 a winding scheme which shows the number of turns, the position of the slots and the mutual connections of the three phase windings of the machine according to FIG 7 indicates, FIG. 10 a circuit diagram of the phase windings without modulation in 6-pole series-parallel star connection,

            11 is a circuit diagram of the phase windings with modulation in 8-pole series star connection, FIGS. 12a-12e are diagrams of the magnetomotive force to explain the operation of the machine according to FIG FIG. 8 and also corresponding to FIG. 7 for a similar 6-pole machine,

      but with a different connection of the coils of the three-phase winding in the state with modulation of the pole amplitude, FIG. 14A the diagram of the magnetomotive force of a 10-pole direct current excitation winding for a synchronous machine, FIG. 14B the diagram of the magnetomotive force of the direct current winding according to FIG. 14A, modified according to a first method known per se and not according to the invention in order to achieve 8 poles,

         14C shows the diagram of the magnetomotive force of the direct current winding according to FIG. 14A modified according to a second method known per se and not corresponding to the invention in order to achieve 8 poles, FIGS. an 8-pole and a 10-pole three-phase winding.



       Fig. 1 (a) is a simplified winding diagram showing the upper layer T of a pole-changing induction motor, the design of which relates to a Dreipha sen-, four-pole motor, the three phase windings are wound on an armature with 36 slots, three Coils per group, wound in two layers with a coil pitch of 6 slots, which results in a pole pitch of 9 slots with 60 expansion. According to a variant, the coil pitch could be 5 slots.

    Each complete coil of the four-pole machine contains n turns; the letter n also denotes the number of turns in FIG.



  It should be noted that FIG. 1 a basically corresponds to the arrangement according to FIG. 15c already discussed. A pole amplitude modulation wave with a single period allows pole numbers of two poles and six poles to be generated.



  In Fig. 1, the top row of numbers indicates the groove numbers of the 36-groove anchor. The third row shows at X, Y and Z with repetition of the point X at X 'the desired beginnings of the modulation pattern of the magnetomotofic force of all three phase windings A, B and C. The second row shows the beginning of the modulation pattern for the Phase winding A; it corresponds to the desired starting point X.

   The starting points of each of the modulation pattern components for each of the phase windings B and C are shifted with respect to the required points Y and Z and with respect to a component with 2/3 amplitude at R and towards a component of 1/3 amplitude at S arranged. These components R and S give a resulting effect as if the beginnings were in ideal point Y for phase winding B and in ideal point Z for phase winding C. The next row (a) shows the unmodulated phase bands.

   The next five rows show the three phase windings with modulation as follows: (b) - Complete phase winding A (c) - 1/3 of phase winding B (d) - 2/3 of phase winding B (e) - 1/3 of Phase winding C (f) - 2/3 of phase winding C Row (g) corresponds to row (a) and shows the phase bands after modulation and row (h) shows the individual coils after modulation.



  This figure shows that the distribution of the coils of each phase winding to the individual coil groups of both output circuits without modulation is as follows: + 3 + 3 + 3 + 3 where each number is the number of coils or slots per group and the sign Current direction in the relevant coils designated.



  As shown in Fig. 2, the forward conductors of the first coil of the first group of phase winding A in the upper part T of the slot 1 and the return conductors of the same coil in the lower part, (B) of the slot 7 are arranged. The forward conductors of the second and third coil are arranged in the upper part of the slots 2 and 3 and the return conductor in the lower part of the slots 8 and 9.

   In a machine intended only for four-pole operation, the entire armature would be wound in the same way, with the upper parts of slots 4, 5 and 6 return conductors of phase winding C and the lower part of slots 10, 11 and 12 forward conductor would contain; the tops of slots 7, 8 and 9 and the bottoms of slots 13, 14 and 15 would contain three coils of phase winding B and so on.



  With the designation used above, the distribution of the coils of a phase winding of the basic machine can be represented as follows: + 3 + 3 + 3-I-3 Now, however, the phase winding A of the machine of FIG. 1 is designed so that it can optionally be used as a used as the winding shown above or switched to a modulation state, which is shown as follows:

    + 3 + 3-3-3 For this purpose, as shown in FIG. 3, the phase winding is arranged in three parts, which are connected between terminals 20 and 21, between terminals 21 and 23 and between terminals 21 and 22. The Spu len in .dem between terminals 20 and 21 and between terminals 21 and 23 connected winding part hab. -n the whole number of n turns. The coils connected between terminals 21 and 22 have half the number of turns, i.e. H.
EMI0005.0075
    Turns, with wire of twice the cross-sectional area of the other coils of phase winding A wound.



  In the four-pole circuit, the three winding parts are connected in series - in parallel as a star connection between phase line A and the star center - with the winding parts between terminals 22, 21 and terminals 21, 23 in series and the winding parts between the terminals 21, 23 and the terminals 21, 20 are connected in parallel, while the terminal 22 is connected to the phase line A and .the terminal 23 is connected to the center of the star, as shown in FIG. The phase windings B and C are arranged identically.



  In the six-pole circuit, the two winding parts are between terminals 20; 21 and terminals 21, 23 connected in series as one phase of a star-connected winding, with terminal 20 being connected to phase line A and terminal 23 forming the center of the star, as shown in FIG. In the water arrangement, the terminal 22 is not connected and the winding part between the terminals 21, 22 is not used. The phase windings B and C are arranged identically.



  From Fig. 1 it can be seen that if a symmetrical modulation pattern were applied to the phase winding B, the corresponding modulation wave would have to start at point Y at the slot 13, which slot is spatially shifted by 120 on the armature, and the modulation the phase winding C would have to start at the point Z at the slot 25, which is shifted by a further 120 on the armature, as shown by the arrows Y and Z in FIG. In fact, coils of phase windings C and Bin appear in slots 13 and 25, respectively.

    Only for phase winding A, the actual beginning of Q can coincide with the required point X.



  Since the slot numbering is chosen arbitrarily, it is clear that the phase winding A is any phase winding that is chosen at the beginning of the design of the machine.



  The required result that the beginning of the pole amplitude modulation wave for the phase winding B in point Y comes to lie on the slot 13 is achieved in that this phase winding B is switched according to two modulation wave components, the starting points of which are one pole pitch are offset from one another. According to the first modulation wave component, one third of the turns of each phase band of phase winding B is switched over; this wave starts at point S, at slot 7.

   According to the second modulation wave component, two thirds of the turns of each phase band of phase winding B are switched over, and this wave begins at point R in FIG. 1, at slot 16.



  Each phase band of the phase winding B is switched in effect according to the resultant of the two modulation wave components. If the two modulation wave components show positive values at the location of the relevant phase band, the number of conductors through which the current flows and the direction of the current remain unchanged in this phase band. If both components show negative values, the current direction is reversed in the entire phase band.

   If the first component shows a negative, the second a positive value, the current is reversed in one third of the conductors of the phase band, two thirds left unchanged, which has the same electrical effect as if one third remained unchanged and two thirds were switched off. In both cases the meaning of the magnetomotive force remains unchanged, but its magnitude is reduced to a third.

    Finally, if the first modulation wave component shows a positive value at the location of the phase band under consideration, the second a negative value, the magnetomotive force generated by the phase band is reduced to a third and its meaning is reversed. As will be explained later with reference to FIG. 6, the resultant of the two modulation wave components is a modulation wave for the magnetomotive force, the beginning of which is practically at the required point Y, at the groove 13.



       In the same way, the required result that the beginning of the pole amplitude modulation wave for phase winding C comes to lie in point Z near slot 25 is achieved by switching this phase winding C according to two modulation wave components whose starting points are around one pole division are offset against each other. According to the first modulation wave component, nominal two thirds of the turns of each phase band are switched over; this wave starts at point R at groove 22.

   According to the second modulation wave component, a nominal third of the turns of each phase band of phase winding C is switched, and this wave begins at point S, in slot 31. Phase winding C is thus switched over according to the resultant of both modulation wave components . This resulting modulation wave begins practically at point Z, at slot 25.



  The pole amplitude modulation of the magnetomotive force generated by the phase windings B and C is thus effected with the aid of two modulation wave components of unequal size, which are shifted asymmetrically to one side of the required angular position.



  The theoretical basis and general application of this asymmetric modulation technique is discussed later. As far as the present practical embodiment is concerned, the resulting graphs of the magnetomotive force for the phase winding Bin Fig. 6a to 6e are shown.



  In FIGS. 6a to 6v, the numbers at the head of the diagrams are the numbers of the 36 grooves of the anchor and thus indicate geometric angular positions around the anchor for all five diagrams. As in the other figures, the slot 1 is arbitrarily chosen as the beginning of the phase winding A and also as the beginning of the modulation wave applied to the phase winding A.



       6a shows the somewhat idealized wave diagram of the magnetomotive force for phase B of the 4-pole mesh, without modulation.



       6b shows a non-usable single-period pole amplitude modulation wave, which runs the same as the one to be applied to phase winding A, but is spatially offset to this by an angle of 120 around the armature, so that its origin is at point Y. , at the groove 13, matches; this is the required position for use on phase winding B. The dashed line shows the sinusoidal curve that the modulation wave approaches.



       FIG. 6c shows the first component of the modulation wave for the phase winding B. Compared to the modulation wave according to FIG. 6b, it rushes
EMI0006.0083
    so that its beginning coincides with the point R at the groove 16, where it is on S. coil parts with
EMI0006.0085
    Turns is applied.



       6d shows the second component of the modulation wave; she hurries around
EMI0006.0089
      before, so that its beginning coincides with point S at slot 7, where it touches coil parts
EMI0007.0002
    Turns is applied.



       FIG. 6e shows the resultant of the asymmetrically shifted modulation wave components of FIGS. 6c and 6d, which resultant is consequently of asymmetrical shape with respect to the groove 13. The dashed line represents: the sinusoidal curve, which approximates the diagram of the magnetomotive force of FIG. 6e, and it should be noted that the beginning of the dashed curve coincides exactly with the point Y at the groove 13, as required .



  The two single-period modulation wave components according to which the phase winding C is switched, and their resultant can be shown by the same diagrams.



  The four-pole diagram of the magnetomotive force for phase C is in the same way offset by 120 (electrical) compared to that for phase A and for phase B. The beginning of the resulting modulation wave for the phase winding C should be located at point Z at the groove 25 and be set against points X and Y by 120 (geometrically) ver. The modulation wave component with 2/3 the amplitude of the magnetomotive force starts at point R at slot 22, and the component with 1/3 the amplitude starts at point S at slot 31.

   The resulting modulation wave is the same as that according to FIG. 6e but vice versa, and the sine curve corresponding to it has its beginning, as required, at point Z at groove 25.



  The effect of the application of these modulation waves on the distribution of the magnetomotive force generated by the phase windings A, B and C is shown in the sub-figures (b), (c), (d), (e) and (f) in FIG Fig. 1 can be seen, the resulting phase bands being indicated at (g) in these figures. Of the four phase bands of each phase winding, one is left unchanged and one is completely reversed; one is left unchanged in the direction, but reduced to a third of its original size and one is both reversed in the direction and reduced in size equally.

    



  In order to reduce the amplitude of the magnetomotive force of the phase winding A by the same amount as the amplitude of the other phase windings B and C has been involuntarily reduced, four coils have also been switched off from the phase winding A. Each switched-off pair of coils must be symmetrical to the center of one phase winding half so that the beginning of the modulation wave for phase A is not shifted.



       The coils, which are selected in two phase bands of each of the phase windings B and C for the switch-off, in order to reduce the amplitude of the magnetomotive force generated by these phase bands to a third, and the coils in the phase winding A for the switch-off for down The setting of the magnetomotive force are selected at (h) in FIG. The selection was made after plotting the vector diagram for the winding in such a way that a balanced resultant winding is obtained.

   Those skilled in the art, having considered the vector diagram of the winding, will always be able to determine which coils are to be switched off during the modulation in the phase bands.



       Fig. 1 (h) indicates in full which coils are trainees and in which modulation the current direction is reversed. The resulting winding is shown in FIG. 2, with a coil pitch of 2 / s of the pole pitch for 4 poles being selected. This results in a ratio of the flux densities (B4 / B6) without or with modulation of 0.90.



  Alternatively, a coil pitch of 5/9 of the pole pitch can be selected, which results in a lower mean chord factor, but: a value of 0.985 for (B, / B,). Fig. 3 shows the winding connections, and Fig. 2 and 3 together contain all the information for this special embodiment of the principle of asymmetric pole amplitude modulation.



  The coils are connected in the modulated (6-pole) state as shown in FIG. In the normal (4-pole) state shown in Fig. 4, the coils through which the current flows in the opposite direction are switched back for the original current direction,

       by connecting the two halves of the winding in parallel and the switched-off coils are-connected in series with the two halves.



  In designing the example described, the number of turns n for a three-phase 50 cycle power source is calculated by normal methods.

   The optionally usable motor speeds are then 1500 revolutions per minute in the 4-pole state and 1000 revolutions per minute in the 6-pole state. It can be shown that the flux density in the air gap with a 4-pole connection is 10.0% lower than with a 6-pole connection. For this reason it is desirable to wind the machine for a voltage which is slightly above the mains voltage, so that it is slightly under-excited in the 4-pole state.



  The same measures allow the same general principles to be applied to any other combination of P pole pairs and (P M) pole pairs, where M is usually 1, more rarely 2 or 3. The most difficult case is the 4/6 pole winding, which is considered above. Larger numbers of poles result in a simpler design.



       7 to 13 show, as a second embodiment, a machine with asymmetrical pole amplitude modulation, in which the number of poles without modulation is three pole pairs. The winding is therefore basically designed according to FIG. 15a. Achieving either a higher or a lower number of poles requires asymmetrical modulation of the pole amplitudes. In the selected embodiment, a pole amplitude modulation wave with only one period delivers new pole numbers of 4 and B.

   The lower number of poles obtained through the modulation is suppressed, so that the higher number remains as the working number. According to the rule given above for the phase shift, the phase sequence at the reference points X, Y and Z arranged at geometrical angular intervals of 120 is equal to A, B, C.



       7 is a simplified winding diagram showing the upper layer (T) of a pole-changing induction motor, the design of which is based on that of a six-pole three-phase motor, the three-phase winding of which is based on an armature with 36 slots with 2 coils per group, in two layers is wound with a coil pitch of 4 slots, which results in a pole pitch of 6 slots with 60 expansion.

   Each complete coil of the 6-pole machine contains n turns, and the number n appears in FIGS. 8, 9 and 12 in the indication of the number of turns of the changed windings.



  As shown in Fig. 7 and 8, the Vorwärtslei ter of the first coil of the first group of the phase winding A are arranged in the upper part (T) of the slot 1 and the return conductors of the same coil in the lower part (B) of the slot 5. The Forward conductors of the second coil are arranged in the upper part of the slot 2 and the return conductor in the lower part of the slot 6.

   In the case of the machine, which is only intended for 6-pole operation, the entire armature would be wound in the same way, with the upper parts of slots 3 and 4 containing the back conductors of phase winding C and the lower parts of slots 7 and 8 containing the forward conductors, while the Upper parts of slots 5 and 6 and the lower parts of slots 9 and 10 would hold two coils of phase winding B and so on.



  With the designation used earlier, a phase winding of this machine can be represented as follows: + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 However, the phase winding A of the machine of FIG. 7 is designed so that it is used as the winding shown above or in a modulated state can be switched, which is represented as follows:

    + 0.1 + 2 + 1.0-0.1-2-1.0 For this purpose, the phase winding, as shown in Fig. 9, 10 and I l <I>, </I> is arranged in: three parts, which between terminals 20 and 21, between Terminals 21 and 23 and between terminals 21 and 22 are connected. The coils in the winding part connected between terminals 20 and 21 and between terminals 21 and 23 all have the full number of n turns. The coils connected between terminals 21 and 22 have half the number of turns, i.e. H.
EMI0008.0026
    Turns, of a wire twice the cross-section of the remaining coils of phase winding A.



  With the 6-pole connection according to FIG. 10, the three winding parts are connected in series-parallel star connection between the A-phase line and .dem star center, the winding parts being between the terminals 22, 21 and terminals 21, 23 in Series and the winding parts between terminals 21, 23 and Klem men 21, 20 are parallel, while terminal 22 is connected to the A-phase line and terminal 23 is the center of the star.



  In the 8-pole connection according to FIG. 11, the two winding parts between terminals 20, 21 and terminals 21, 23 are connected in series as one phase of a winding connected in star, with terminal 20 being connected to the A-phase line and the terminal 23 forms the center of the star, as shown in FIG. 11. In this arrangement, the terminal 22 is not closed and the winding part between terminals 21, 22 is not used.



  It should be noted that with one, and only one, of the three phase windings, a symmetrical pole amplitude modulation wave can be used. This symmetrical modulation wave is applied to the phase winding A. Their beginning is at point Q, which coincides with point X at slot 1. As can be seen from Fig. 8 and 9, the coil of the phase winding A, which is contained in the upper part of the groove 1 and the lower part of the groove 5, completely switched off in the modulated state.

   In Fig. 7 this coil is shown only by its upper part in slot 1, and for this reason the modulation pattern beginnings of all phases are shown most clearly in the simplified diagram of Fig. 7 ge.



  The beginning of the modulation wave according to which the phase winding B is to be switched should be at point Y at slot 13, which slot is offset from slot 1 by 120 spatially around the armature, and the modulation wave of phase winding C should be at point Z at slot 25 begin, which is another 120 offset by the anchor, as shown by the arrows P in Fig. 7 GE. In fact, more coils of the phase winding A appear in the slots 13 and 25. Only the beginning Q of the phase winding A can match the required position X in the slot 1.



  Since the slot numbering is arbitrary, it will be appreciated that phase winding A can be any phase winding chosen at the beginning of the machine design.



  The task of bringing the beginning of the modulation wave of phase winding B to point Y at slot 13 is achieved in that the phase winding is switched according to two modulation wave components. The first component is applied to two thirds of the conductors of each phase band and has the shape shown in Figure 12c; its start is in R at slot 11. The second component is applied to one third of the conductors of each phase band and has the shape shown in Figure 12d; its start is at point S at groove 17.

   As in the first exemplary embodiment described above, the two modulation wave components for phase B are offset from one another and their amplitude is dimensioned such that they give a resulting modulation wave according to FIG. 12, the beginning of which is approximately at point Y at groove 13.



  In the same way, the task of bringing the beginning of the modulation wave for; the phase winding C to the point Z at the slot 25 is achieved in that this phase winding is switched according to two modulation wave components, which are one third and two thirds of the Head of each phase band are used and their beginnings are in points S (slot 21) and R (slot 27). Its resultant is a modulation wave, the beginning of which lies approximately at point Z at groove 25.



  In this example, the slot 11 for phase winding B is 1 /, of a pole pitch
EMI0008.0082
    spatially measured on the modulation cycle, before he required position at groove 13 on the anchor circumference. Slot 17 is around 2 / g of a pole pitch
EMI0008.0087
      spatially measured on the modulation cycle, behind the required position.



  In the same way, the groove 21 is around for the phase winding C.
EMI0009.0005
    in front and the groove 27
EMI0009.0006
    behind the required location.



  To find the beginnings of the resulting modulation waves of the waveform of the magnetomotive force of the phase windings B and C with the points Y and

   To match Z, the coils of phase windings B and C are considered to consist of two parts, one of
EMI0009.0013
    Turns and another of
EMI0009.0014
    Windings, where n is the whole number of the windings of the mentioned coils that are effective in operation without modulation. The same esnperiodige modulation wave, as it was applied to the phase windings A, is then applied to the phase winding B, beginning at point R at slot 11 and at point S at slot 17, namely for .the point of lesser displacement, d . H.

   Point R on the part with
EMI0009.0019
    Turns of the coil and for the point of greater displacement "i.e. point S on the part with
EMI0009.0021
    Turns of the coil.



  In the same way, the same single-period modulation wave is used for the phase winding C in accordance with the same rule, namely with regard to the part with
EMI0009.0027
    Turns of the coil starting at point S at slot 21 and with regard to the part with
EMI0009.0028
    Turns of the coil starting at point R at slot 27.



  The modulation of the phase windings B and C is thus effected according to two modulation wave components of unequal amplitude, the beginnings of which are asymmetrically offset depending on one side, the required angular position Y and Z.



  The theoretical basis and general application of this asymmetrical modulation scheme will be discussed later. As far as the practical embodiment is concerned, the resulting magnetomotive force graphs are shown in Figures 12a through 12e.



       In Fig. 12a to 12e, the numbers at the head of the diagram are groove numbers of the anchor with 36 grooves and therefore indicate angular positions (geometrical) around the anchor for all five diagrams. As in the other figures, slot 1 is arbitrarily chosen as the beginning of phase winding A and also as the beginning of the modulation wave applied to phase winding A.



       12a shows the somewhat idealized waveform diagram of the magnetomotive force for phase B of the 6-pole machine without modulation. It should be noted that the starting point of the curve is offset by 120 (electrical) from point X.



       Fig. 12b shows the symmetrical modulation wave according to which the phase winding A is switched, in a position shifted by an angle of 120 (geometrically) around the armature, so that its start with point Y,

   the starting point of the modulation wave for phase winding B corresponds. The broken line S shows the sinusoidal curve which the modulation pattern approximates.



  When it was applied to phase winding A, the modulation wave gave the following resulting coil distribution, as I said: + 0.1 + 2 + 1.0-0.1-2-1.0 and the beginning of the modulation wave matched point Q at slot 1. When applied to phase winding B, the beginning of the wave coincided with point Y (slot 13) as shown.



       FIG. 12c shows the same modulation wave as FIG. 12b with the amplitude reduced to 2 / s and um
EMI0009.0101
    leading so that its beginning coincides with point R (groove 11); according to this component turn the coil parts
EMI0009.0108
         Turns switched.



       12d shows the same modulus absorption wave with amplitude reduced to 1 /, and um
EMI0009.0116
    lagging, so that their beginning coincides with .dem point S (groove 17); according to this component turn the coil parts
EMI0009.0122
         Turns switched.



       FIG. 12e shows the resultant of the asymmetrically offset modulation wave components according to FIGS. 12c and 12d, which resultant is consequently of asymmetrical shape with respect to the point Y at the groove 13.

       The dashed line S represents the sense-shaped curve, which the diagram of the resulting magnetomotive force of FIG. 12e approximates, and it should be noted that the beginning of the curve correctly coincides with point Y (groove 13).



  The two. Modulation wave components according to which the phase winding C is switched and their resultants can be shown by like diagrams.



  The diagram: the magnetomotive force of phase C in the circuit for six poles is in the same way compared to the corresponding diagrams of phase A and phase B by 120 (electrical) offset. The beginning of the modulation wave for phase C must lie in point Z (groove 25) and be offset by 120 (geometrically) with respect to points X and Y. The beginning of the modulation wave component with 2/3 amplitude is located in point R (groove 27), and that of the component with 1/3 amplitude in point S (groove 21).

   The resulting modulation wave is the same as that according to FIG. 12e, but is offset with respect to it, and the corresponding sinusoidal curve correctly begins at point Z (groove 25).



  By applying the explained modulation rules, it can be seen that individual coils of phase windings B and C, one third of all, in this example can be switched over in the same way according to each resulting modulation wave and can be wound in one section.

   The remaining coils, two thirds in this example, are wound in two parts, one part being switched over according to a modulation wave component and the other part being switched over according to the other modulation wave component.



  The resulting winding of the armature is shown in detail in FIG. This diagram shows the arrangement of the forward and return conductors, whether they are in the upper or lower part of the slot, and the change in the winding connections with modulation.



  The characters H denote the half-turns of
EMI0010.0044
         Turns, .the windings with
EMI0010.0046
    Turns and .the windings with
EMI0010.0047
    which are wound with conductors twice the cross-sectional area of the others and switched off in the 8-pole state.

   The character J denotes coils of n turns depending on the circumstances,
EMI0010.0052
    Turns, or
EMI0010.0053
         Windings in which the direction of the current is reversed in the modulated state. Shown differently to show the fixed connections of the coils and, the switched connections in the modulated and unmodulated state,

   the same winding data in the diagram of FIG. 9 are indicated. In the rectangles containing the coil data, the top field specifies the number of turns as a fraction of the number n, the middle field the position of the conductor in the upper part (T) or lower part (B) of a slot and the bottom field the corresponding slot numbers.



       FIGS. 10 and 11 show the circuit connections of the windings of FIGS. 8 and 9 in the 6-pole and 8-pole state, respectively.



  So that a 6-pole, 36-slot, double-layer three-phase winding can be modulated to 8 poles, it is necessary that 16 or 36 slots are wound in two sections, which are two-thirds or one-third of the turns contain. The remaining 20 bobbins are wound normally. With these 20 unsplit coils, the forward conductors are arranged in the following slots: No. 1, 2, 5, 7, 8, 10, 13, 14, 15, 18, 19, 20, 23, 25, 26, 28, 31 , 32, 33, 36.

   The remaining 16 coils are each divided into two sections and their forward conductors are placed in the following remaining slots: # 3, 4, 6, 9, 11, 12, 16, 17, 21, 22, 24, 27, 29, 30 , 34, 35. In the modulated (8-pole) state, the coils are connected according to FIG. 11, with all the connected coils being in series. In the normal shown in Fig. 10 (6-pole)

          Condition will be the coils. with reverse current direction in .the original current direction to be brought back by turning the two halves of the winding in parallel and the coils switched off in the modulated state in series with the two halves.



  When designing the machine described for example, the number of turns n is for a three-phase supply with 50 periods / sec. calculated according to normal methods. The two possible motor speeds are then 1000 revolutions per minute in the 6-pole state and 750 revolutions per minute in the 8-pole state.



  It can be shown that the flux density in the air gap with the 6-pole connection is 7.5% lower than with the 8-pole connection. For @diasem reason it is desirable to wind the machine for a voltage slightly higher than the mains voltage,

   so that the 6-Po1 @ circuit is a little under-excited.



       In FIG. 8, the coil parts which are switched off during modulation are shown in each case in the lower part of the cross section in each winding layer.

   The difference in the electrical power of the machine compared to an arrangement in .d, e: r all coil parts with two thirds of the turns in the upper part and all coil parts with: one third of the turns in the lower part of the slots is negligible . For shaped coils, however, the latter training can be mechanical. Grüniden be more beneficial.



       13 shows a variant of the machine according to FIGS. 7 to 12. This variant also provides 6 poles in the unmodulated and 8 poles in the modulated state. It thus also corresponds to the general arrangement according to Fig. 15a and; the phase sequence at points X, Y, Z must be A, B, C.



       13 is a winding diagram of a six-pole three-phase machine wound on an armature with 36 slots, with the coils arranged in two layers in the slots.



  Like the machine shown in FIGS. 7 to 12, the machine according to FIG. 13 has two coils per pole and per phase, so that in the unmodulated state three phase windings are obtained, each of which has the following coil sequence: + 2 + 21-2 + 2 + 2 + 2 In the machine according to Fig. 7 to 12, the phase winding A is switched in the modulated state as follows:

    + 0.1 + 2 + 1.0 -0.1-2-1.0 In the variant according to FIG. 13, the corresponding phase winding A is modulated. State switched as follows: + 2 + 2 + 2 -2-2-2 d. H. the pole amplitude modulation is only effected by reversing the direction of the current in certain coils, but not by switching off coils.



  The phase winding Bund phase winding C are pole-amplitude-modulated according to modulation wave components of unequal amplitude, the starting points of which are offset from one another by one pole pitch; the resulting waveform of the magnetomotive force for each phase winding is essentially the same as that of phase winding A and in the correct angular displacement with respect to .these.

   As discussed in relation to FIG. 7, the phase windings B and C are theoretically considered to be made up of two parts
EMI0011.0024
    Turns or
EMI0011.0025
    Turns.

   Each of these parts in the phase windings is switched according to a one-period modulation wave. In this variant, the coil sections are also included
EMI0011.0033
    Turns and some coil sections with
EMI0011.0035
    Windings which are required for the modulation in the embodiment described with reference to FIGS. 7 to 12 are not required.



  In Fig. 13: are. the slots are numbered from 1 to 36 from the beginning of the phase winding A and the arrangement is indicated in the upper layer (T) and lower layer (B). The circled characters indicate the coil sections in which, with modulation: the current direction is reversed.



  In this embodiment 36 coils are used, all coils with a coil pitch of 2 / g of the pole pitch, i.e. H. are wound by four slots for 6-pole operation. Of the 36 coils used, 28 are wound in a single section that has all n windings, and 8 are in two sections, one with
EMI0011.0057
    Turns, and .one other with
EMI0011.0058
    Turns wound.



  When comparing the first-described embodiment of the 6: 8 pole machine (Fig. 7 to 12) with the present variant (Fig. 13) results in the former:

    1. a significant reduction in the heating of the copper of the machine with a much greater than proportional reduction in the effective winding factor; and 11. Very little improvement in the harmonic content of the magnetomotive force waveform.



  The variant results in: 1. a ratio of the magnetic flux density in 6-pole and 8-pole operation, which is almost 1; 11. Reduction of the number of coils to be wound in two sections from 16, to 8, and 111. Elimination of coils with half the number of turns and double copper cross-section.



  When comparing, it is clear that the variant in terms of production and costs and the first embodiment is more advantageous from an operational point of view.



  It should be noted that, for the 4: 6 pole machine described in relation to FIGS. 1 to 6, a preferred mode of operation with a reduction in the amplitude of the magnetomotive force of phase winding A with modulation to the reduced modulated amplitude of phase windings B and C is explained.

   For the 6: 8-pole machines described with reference to FIGS. 7 to 12 and FIG. 13, no such reduction in the amplitude in the phase winding A is explained. However, such a reduction in the amplitude in;

  the phase winding A is also advantageous here. The amplitude reduction of phase winding A can be achieved by dividing each coil @ of this phase winding and by switching off the corresponding part of each coil.

   In this case, it is advantageous to switch off selected coils completely to reduce the magnetomotive force, as explained in FIG. 1 (h), instead of switching off a part of each coil of the phase winding A. The. The procedure is then exactly the same as; that for; the 4: 6 pole machine.



  <I> Theory </I> The method of changing the number of poles by asymmetrical pole amplitude modulation has been presented in full above and illustrated by exemplary embodiments.



  As an additional explanation, tri gonometric equations are given below: on which the method is based.



  The principle of the so-called pole amplitude modulation, equal o <B> b </B> .symmetrical or asymmetrical, can be explained as follows: Let the wave-like distribution of the magnetomotive force, which is caused by the three phase windings of a three-phase machine, be given by the equations below:

    
EMI0012.0005
    where T. is the magnetomotive force in the center of each pole, p is the number of pole pairs, and T1, T2 and T3 are passed through each of the at the angle 2 "z / 3, i.e.

   120 three phase windings offset from one another in the circumferential direction, resulting in magnetic field strength as a function of the angle 0 measured around the armature axis.



  It is now assumed that the curve of the magnetomotive force for:

  the three phase windings are modulated according to the following periodic functions of the spatial angular position (modulation waves), d. H.

   that the value Tm, the magnetomotive force and thus the amplitude of the periodic change of this magnetomotive force for a
EMI0012.0047
    It should be noted that each of the above expressions for T1, T2 and T3 represents the sum of two quantities, each of which has a sine-like (cosine-like) curve,

   which change according to the difference and sum expressions (p k) and (p + k), where p: is the number of pole pairs and k is the number of modulation periods on the entire armature circumference.

   If
EMI0012.0062
    all expressions with (p-k) 0 are in phase in space and there is no resulting magnetomotive force with this number of poles if the three phase windings are fed with three-phase alternating current.

   At the same time, the angular distance from the expression containing (p + k) o becomes the same
EMI0012.0072
    and the three phase windings therefore generate a rotating field of (p + k) pole pairs when they are fed with three-phase alternating current.



  If vice versa
EMI0012.0078
         of these phase windings is no longer constant over the entire circumference, but. have the variable T.1, T.2, T. given by the corresponding function below.



       Tml = A sink 0 T.2 = A sin (k <B> (9 </B> - a) and Tms = A in (k 0 - 2a) where A is a constant, k is the number of periods of the modulating function the entire circumference of the machine, and a is an angle to be specified on the same scale as K 0.



  The total magnetomotive force caused by an entire phase winding at the point on the circumference given by the space angle p0 can thus be described as follows:
EMI0012.0094
    These three expressions can be rewritten as follows:

      the expressions containing (p + k) 0 become in-phase in space and the expressions containing (p-k) 0 are angularly spaced
EMI0012.0099
    Therefore, if one changes the distribution of the magnetomotive force of three phase windings (of p pole pairs) according to three modulation waves that are around zero,
EMI0012.0104
    are shifted with respect to the (arbitrary) beginning of the first phase winding, a resulting field of (p k) pole pairs can be obtained at will.



  In any machine, any of the symmetrical modulation waves can be applied to any of the three phase windings of the machine.



  The required shift from
EMI0012.0113
    of the symmetrical modulation waves applied to the other two phase windings to produce a resultant of (p + k) pole pairs can be obtained when k = 1 and p = 1,4,7,10 etc. pole pairs.



  In the same way, the required shift can be: from
EMI0013.0002
    of the symmetrical modulation waves, which are transmitted to the other two phase windings in order to generate a resultant of (p-k) pole pairs, can be obtained when k = 1 and p = 2,5,8 etc. pole pairs.



  It should be noted that none of the number of pole pairs mentioned in the last two paragraphs is equal to 3 or an integral multiple of 3.



  For pole number combinations that include three pole pairs or a multiple of three pole pairs as the number of working pole pairs, the beginnings of the modulation waves for the second and third phase windings do not fall on armature slots which contain the coil conductors of the relevant phase winding. In such cases, an asymmetrical modulation pattern must be applied to the second and. third phase windings are applied.



  The principle of asymmetrical modulation is as follows: Any phase winding (A) is switched according to the simple symmetrical modulation wave explained. The coils of the remaining two phase windings (B) and (C) are considered to be. would be divided into two parts, which include a third or two thirds of the turns of each coil sen.

   Instead of the whole phase windings, both coil parts are then switched individually according to two identical modulation times; but whose beginnings are one pole pitch apart. The starting point of one of these waves is shifted by two phase bands in one sense from the required starting point, and the beginning of the other wave is shifted by a phase band in the opposite sense.

   For the larger part of the coil, comprising two thirds of the turns, the modulation wave is used, the beginning of which is shifted by the smaller angle from the ideal beginning.



  When the magnetic fields generated by the two parts of each coil are superimposed, it can be seen that both coil parts are influenced in the same way by the modulation in all but two phase bands of each phase of the original winding. The division of the coils, as explained above, is therefore largely theoretical and their constructive implementation is not necessary in most phase bands. This is: especially the case where it is possible to use a rectangular modulation wave as in the winding according to FIG. 13.

   In the remaining two phase bands per phase whose coils are to be divided, it follows that after modulation either 2 / s of each of the coils is left unchanged and the current direction is reversed in /, or that 1/3 of each of the coils is unchanged and the direction of the current is reversed in 2 / g.

   The former is equivalent to leaving 1 / s of each of the coils unchanged and 2 / g being turned off; and the latter is equivalent to the fact that in 1/3 of each: of the coils the direction of the current is reversed and 2 / g of each coil is switched off.



  In principle, each coil of these two phase bands of each of the two phase windings, the field of which is to be modulated asymmetrically, must be divided into two parts; but in practice almost equivalent distributions of the magnetomotive force can be obtained by switching off two out of three coils, while: the remaining third coil remains switched on with the same or reverse current direction. This can easily be done for 3, 6, 9 etc.

   Coils per pole per phase happen, and where .the number of coils per pole per phase is not a multiple of 3, it is often possible, e.g. B. to take 2 of 5 instead of the ideally required 2 of 6 coils.

   It does not matter which coil or coils are selected from each phase band, but after recording a vector diagram, a correct choice can be made and a balanced or almost balanced winding can be obtained.

   In practice, therefore, it is not necessary to divide any coil into two parts, and the number of complete phase bands which must be divided into two coil groups is only two in each phase winding, whatever the number of poles. The problem is therefore relatively easier if there are a large number of poles.



  Another modification of the first phase winding A, the field of which is symmetrically modulated, is advantageous if the original number of poles is not 10 or more. The process of asymmetrical modulation of the field of phase windings B and C always reduces the amplitude of the resulting magnetomotive force in comparison with the amplitude of that of the symmetrically modulated phase winding A,

   even if the same modulation wave is used for all three phases. This reduction occurs because the vector sum of two sine waves of the same frequency is always less than their arithmetic sum.

   The reduction is no longer - noticeable at 10 or more poles and can then be neglected.



       In principle it is therefore necessary to divide all coils of phase winding A into two sections in order to reduce the variation amplitude ider = magnetomotive force in the modulated state by switching off a suitable small part of the coils by an appropriate amount.



  In practice, it is possible to completely switch off certain coils of phase winding A in order to reduce the amplitude of the fundamental wave of the magnetomotive force by the corresponding amount: The coils selected for switching off must be such that the resulting magnetomotive force of the phase winding reduced in size, but not changed in phase position wind;

   In other words, the starting point of the modulation wave for phase winding A must not be shifted so that the geometric offset of the three modulation waves by 120 is retained. The selection of the coils to be switched off must in turn, by listing:

      of a vector diagram for phase winding A, as it was already done for phase windings B and C. In general, the best implementation of pole amplitude modulation always requires the establishment of a complete vector diagram for the original design of some particular combination of groove number and modulation method;

      a full trigonometric analysis can be done instead.



  The amount by which the amplitude of the change in the magnetomotive force generated by the phase winding A is advantageously reduced can be determined by the following considerations. Let p again be the number of pole pairs which is subject to any modulation which results in (p + 1) pole pairs.

   It is assumed that a modulation wave, the amplitude and phase of which is given by T sin O, is to be divided into two components, e.g. B.

    rushing around
EMI0014.0008
    and the other therefore lagging around
EMI0014.0009
    The two components are written as follows:
EMI0014.0011
    where t1 and t2 are proportional to the number of turns in the two parts of the divided coils, and T is proportional to the number of turns (n) of an entire undivided coil.



  If these components together provide the desired modulation wave, it follows that:
EMI0014.0022
    By equating the coefficients of 0 and cos 0, it follows that:
EMI0014.0025
    By trigonometric simplification, the final results obtained are as follows:

    
EMI0014.0026
    It is found that for p = 2 pole pairs, which is the extreme case, the numerical results are: t1 = 0.801n; t2 = 0.464n; (tl + t2) = 1.265 n and (tl / t2) = 1.73. For p = 5 pole pairs the results are t1 = 0.692n; 4 = 0.355n; (tl + t2) = 1.047n and (t, / t,) = 1.96.

   It can be seen that the borderline case in which t1 = 0; 667n; t2 = 0.333n; (t1 + t2) = 1,000n; and (t1 / t1) = 2.0 is approximated. In particular, since the limit (t1 + t2) = 1.00n is almost reached, it is not necessary to make any adjustment to the amplitude of the phase winding (A).



  A machine for 4 poles without modulation and 6 poles with modulation is therefore the most difficult to design according to these new methods. The embodiment described with reference to FIGS. 1 to 6 represents an example of this most difficult combination. Synchronous machines A three-phase alternating current winding with pole number change through pole amplitude modulation can be used as an armature winding in a synchronous machine, be it a motor or a generator use a DC field winding that delivers the same number of poles.



  In particular, a three-phase winding with asymmetrical pole amplitude modulation, as it was dealt with in the previous part of this description, can be used as an armature winding in conjunction with a DC excitation winding of a known type or a type to be described here which is set up for pole change.



  It is well known in synchronous electrical machines that phantom DC poles can be created in the DC excitation system of the machine by neutralizing or removing the excitation of some of the DC poles and reversing the excitation of others. In the DC winding of a synchronous machine, the number of poles can in principle be changed in this way without limitation or restriction. Nevertheless, the best results are obtained when the ratio of the two possible pole numbers has a quotient which does not deviate greatly from one: e.g.

   B. lies between the limits of 0.8 and 1.25.



  In known synchronous machines with a direct current excitation system with phantom direct current poles for the optional generation of two numbers of poles, the direct current excitation winding is paired with a stationary polyphase alternating current armature winding, which can be switched in the usual way to obtain the two number of poles , or the direct current excitation winding is paired with two independent alternating current armature windings.

   The use of known pole-changing windings usually requires leading out a very large number of conductors for switching the windings, and the use of two independent windings apparently means a waste of space and material.



  According to one embodiment of the present invention, a synchronous motor or generator has a known direct current excitation system, which is wound and connected in such a way that it supplies phantom direct current poles in its one mode of operation, and a three-phase alternating current armature winding which, according to the method asymmetrical amplitude modulation, as it was described in the previous embodiments as an example, provides two different pole numbers.



  The known direct current winding optionally results in fields such as are shown, for example, in the ten-pole and eight-pole distributions of the diagram of the magnetomotive force in FIG. 14A and in FIG. 14B.



       14A relates to a 10-pole direct current excitation winding with ten coils 1 to 10 which are switched on during normal operation and each of which generates a pole of the same amplitude, which is indicated in the drawing at h. 14B shows the same winding when operating with eight poles.

   Two of the coils, coil no. 5 and spool No. 10, switched off from the winding and one half of the remaining winding with coils 6, 7, 8, 9 is switched for reverse current direction, so that the current flows in the reverse direction as in the 10-pole circuit, which corresponds to pole 6, 7, 8 and 9 result in opposite polarity. In Figs. 14A and 14B, each pole is in correspondence with FIG. this pole generating winding is numbered.



  It can be shown that in the circuit according to FIG. 14B the four-pole subharmonic has an amplitude of approximately one fourth of the 8-pole field. The presence of the subharmonic flow is undesirable because it exerts a bending effect on the frame of the machine.



  According to a further example, a synchronous motor or generator with a three-phase alternating current armature winding, which is designed in the manner described earlier, so that it optionally supplies two numbers of poles by means of pole amplitude modulation, the also switchable direct current Excitation winding divided into two halves, with each winding half extending 180 (geometrically) around the armature axis, and with the winding in one operating mode with inversion,

  the direction of current in one half of the winding relative to the other half and reduction of the amplitude of each of the four poles located at the ends of the two half-windings is used: e.g. B. by switching off a few turns of each of the four coils, which are at the ends of the two half-windings, or by partially neutralizing the coils. Preferably, about three quarters of the turns are turned off in each end coil from which turns are to be disconnected. More precisely, such a number of turns is switched off that, with the reduced amplitude of the weakened pole, the amplitude of the subharmonic number of poles becomes approximately zero.

   Correspondingly, with the neutralization method, the end poles are weakened in the same way so that the proportion of subharmonics almost disappears.



  * Fig. 14C of the drawing refers to this embodiment of the DC field winding. This represents the field: which is obtained from the field shown in FIG. 14A by switching over the field winding in the manner explained above.

   After this changeover, the current direction in one half of the winding containing coils 6 to 10 is reversed with respect to the half winding containing coils 1 to 5. In addition, poles 1, 5, 6 and 10 are reduced in amplitude;

   the poles 1 and 5 are generated by the coils 1 and 5 at: the ends of he most half of the winding and the poles 6 and 10 by the coils 6 and 10 at the ends of the second half of the winding. The remaining amplitude of poles 1, 5, 6 and 10 is represented in FIG. 14C by the amplitude a. H. specified. The amplitude of the non-weakened poles 2, 3, 4, 7, 8 and 9 keeps the value h as in Fig. 14A.



  By switching off or neutralizing a suitable number of turns of the coils 1, 5, 6 and 10, the amplitude can be dimensioned so that the four-pole subharmonics disappear completely. This is: the preferred arrangement of a direct current phantom pole exciter winding for a machine whose armature phase windings can be switched in the manner described earlier.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Polumschaltbare Dreiphasen-Rotationsmaschine, deren drei Phasenwicklungen bei einer ersten Schaltung ihrer Spulen ein resultierendes Magnetfeld mit einer er sten Zahl (p) von Polpaaren liefern, wobei diese Spulen jeder der drei Phasenwicklungen zwecks Polumschal tung derart in eine zweite Schaltung umschaltbar sind, dass :die (P) einzelnen Polpaare des durch die betref fende Phasenwicklung erzeugten Magnetfeldes bei der Umschaltung mittels einer längs dem vollen Wicklungs umfang eine ganze Zahl (M) von Zyklen aufweisenden periodischen Funktion : PATENT CLAIMS Pole-changing three-phase rotary machine, the three phase windings of which supply a resulting magnetic field with a first number (p) of pole pairs when their coils are first switched, these coils of each of the three phase windings being switchable into a second circuit for the purpose of pole switching in such a way that: the (P) individual pole pairs of the magnetic field generated by the relevant phase winding when switching by means of a periodic function that has an integer (M) of cycles along the entire circumference of the winding: des Raumwinkels (Modulations- welle) je nach dem örtlichen Wert dieser Funktion um gekehrt bzw. geschwächt bzw. unverändert gelassen werden, wobei die Orte einander entsprechender Werte der den drei Phasenwicklungen zugeordneten Raumwin- kelfunktionen um je mindestens annähernd ein Drittel des Wicklungsumfanges gegeneinander versetzt sind, so dass die Zahl der wirksamen Polpaare des nach der Umschaltung von jeder Phasenwicklung erzeugten Fel des je nach dem Sinn dieser Versetzung gleich der Summe (P + M) oder der Differenz (P - M) of the spatial angle (modulation wave) can be reversed or weakened or left unchanged depending on the local value of this function, the locations of corresponding values of the spatial angle functions assigned to the three phase windings being offset from one another by at least approximately one third of the winding circumference so that the number of effective pole pairs of the field generated after switching over of each phase winding equals the sum (P + M) or the difference (P - M) depending on the meaning of this offset der genann ten erstem Zahl (P) von Polpaaren und der Zahl (M) von Zyklen der genannten Raumwinkelfunktionen wird, wobei entweder die genannte erste Zahl (P) von Polpaa ren oder die Zahl (P + M) bzw. the named first number (P) of pole pairs and the number (M) of cycles of the specified solid angle functions, with either the specified first number (P) of pole pairs or the number (P + M) or (P - M) von Polpaaren des nach der Umschaltung .erzeugten resultierenden Fel des gleich 3 oder einem ganzzahligen Vielfachen von 3 ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Schal tung bei zwei der drei Phasenwicklungen ein Teil der Spulen der betreffenden Wicklung derart umgeschaltet ist, dass die von ihnen erzeugten Magnetfeldkompanen- te mittels einer ersten periodischen Funktion von (M) Zyklen .des Raumwinkels verändert ist, und der restliche Teil der Spulen : (P - M) of pole pairs of the resulting field generated after switching is equal to 3 or an integer multiple of 3, characterized in that in the second circuit in two of the three phase windings, part of the coils of the relevant winding is switched in this way that the magnetic field components generated by them are changed by means of a first periodic function of (M) cycles of the solid angle, and the remaining part of the coils: dieser Wicklung derart, dass die von ihnen erzeugte Magnetfeldkomponente mittels einer zweiten, in, bezug auf die erste um eine Polteilung ent sprechend der ersten Polpaarzahl (P) phasenversetzten periodischen Funktion des Raumwinkels verändert ist. UNTERANSPRüCHE 1. this winding in such a way that the magnetic field component generated by them is changed by means of a second periodic function of the solid angle phase-shifted in relation to the first by one pole pitch corresponding to the first number of pole pairs (P). SUBCLAIMS 1. Rotationsmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass :der genannte eine Teil der Spulen einer der betreffenden zwei Phasenwicklungen minde stens annähernd doppelt so gross ist wie der genannte restliche Teil, zum Zwecke, den Anfang der genannten periodischen Funktion des Raumwinkels mindestens annähernd: mit :dem Anfang eines Phasenbandes der einen der beiden andern Phasenwicklungen in überein- stimmung zu bringen. Rotary machine according to claim, characterized in that: said one part of the coils of one of the two phase windings in question is at least approximately twice as large as said remaining part, for the purpose of starting the said periodic function of the solid angle at least approximately: with: the To bring the beginning of a phase band of one of the other two phase windings into agreement. 2. Rotationsmaschine nach Patentanspruch mit Phasenwicklungen zu mindestens drei Spulen pro Pol, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte eine Teil der Spulen dieser Phasenwicklung aus der Gesamtheit der Leiter mindestens einer der genannten drei Spulen pro Pol der Wicklung besteht. 2. Rotary machine according to claim with phase windings of at least three coils per pole, characterized in that said one part of the coils of this phase winding consists of all the conductors of at least one of said three coils per pole of the winding. 3. Rotationsmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenbänder der genannten zwei der drei Phasenwicklungen in je zwei Teile unter teilt sind, deren einer ein Drittel und der .andere zwei Drittel der das Phasenband bildenden Leiter umfasst. 4. 3. Rotary machine according to claim, characterized in that the phase bands of said two of the three phase windings are divided into two parts each, one of which comprises a third and the other two thirds of the conductors forming the phase band. 4th Rotationsmaschine nach Unteranspruch 3, :da durch gekennzeichnet, .dass in :drr zweiten Schaltung die Spulen der dritten Phasenwicklung (A) mittels einer sol chen periodischen Funktion :des Raumwinkels umge schaltet sind, dass- die Amplitude der von dieser Wick lung erzeugten vom Raumwinkel abhängigen magneto- matorischen Kraft mindestens annähernd gleich der Amplitude der von den beiden andern Phasenwicklun gen (B, C) erzeugten resultierenden magnetomotorischen Kraft ist. 5. Rotary machine according to dependent claim 3, characterized in that in the second circuit the coils of the third phase winding (A) are switched by means of such a periodic function of the solid angle that the amplitude of the solid angle generated by this winding dependent magnetomotive force is at least approximately equal to the amplitude of the resulting magnetomotive force generated by the two other phase windings (B, C). 5. Rotationsmaschine nach Unteranspruch 4, da durch gakznazeichnet, dass von der genannten dritten Phasenwicklung (A) in der zweiten Schaltung eine An zahl Phasenbänder stromlos sind. 6. Rotationsmaschine nach Unteranspruch 4; mit mindestens zwei Spulen pro Pol und Phase, dadurch ge- kennzeichnet, dass in der zweiten Schaltung ausgewählte Spulen :der- genannten dritten Phasenwicklung stromlos sind. 7. Rotary machine according to dependent claim 4, characterized by the fact that of said third phase winding (A) in the second circuit, a number of phase bands are de-energized. 6. Rotary machine according to dependent claim 4; with at least two coils per pole and phase, characterized in that coils selected in the second circuit: said third phase winding are de-energized. 7th Als Induktionsmotor ausgebildete Rotationsma schine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, ;dass die genannte Dreiphasenwicklung .die Statorwick- lung bildet. B. Als Synchronmaschine ausgebildete Rotationsma- schine, .dadurch gekennzeichnet, :dass die genannte Drei phasenwicklung .die Ankerwicklung bildet, und dass die Maschine ausserdem eine Gleichstrom-Erregerwicklung mit entsprechend änderbarer Polzahl aufweist. Rotary machine designed as an induction motor according to patent claim, characterized in that said three-phase winding forms the stator winding. B. A rotary machine designed as a synchronous machine, characterized in that: that said three-phase winding forms the armature winding, and that the machine also has a direct-current excitation winding with a correspondingly variable number of poles. 9. Als Synchronmaschine ausgabildete Rotationsma schine nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichstrom-Erregerwicklung aus zwei sich je über die Hälfte des Wicklungsumfanges um die Anker achse erstreckenden Hälften besteht, in deren jeder die b-,iden äussersten Pole eine gegenüber den andern Polen verminderte Feldstärke liefern, und die :derart geschaltet sind., dass bei der Umschaltung ; 9. Rotationsma machine designed as a synchronous machine according to dependent claim 8, characterized in that the direct current excitation winding consists of two halves each extending over half the circumference of the winding around the armature axis, in each of which the b-, iden outermost poles one against the other Poles deliver reduced field strength, and which: are switched in such a way that when switching; der Spulen der Dreipha- sen-Ankerwicklung auf die niedrigere Zahl von Polpaa ren die Stromrichtung in der einen Hälfte der Gleich strom-Erregerwicklung gegenüber derjenigen in der an dern Hälfte umgekehrt wird. of the coils of the three-phase armature winding to the lower number of pole pairs, the direction of the current in one half of the direct current excitation winding is reversed compared to that in the other half.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106549621A (en) * 2017-01-13 2017-03-29 张静 A kind of inductive motor control system and its control method of electronic pole-changing
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