Polumschaltung für Mehrphaseninduktionsmotoren. Es sind Polumschaltungen zur Geschwin digkeitsregelung von Mehrphaseninduktions motoren bekannt, bei denen zwecks Verwen dung sämtlicher Spulen bei den verschiedenen Geschwindigkeitsstufen die Umschaltung einer n. 8-poligen Dreiphasenwicklung (wobei n eine beliebige ganze Zahl) mit in zwei Ebenen an geordneten Spulenköpfen (also einer in jeder Phase auf je zwei Pole eine Spule besitzende Dreiphasenwicklung), in eine n. 8-polige Zwei phasenwicklung vorgenommen wird, wodurch zwei Geschwindigkeitsstufen im Verhältnis von 3:4 erzielt werden können.
Die Stufe 3 : 4 ist aber für gewisse Zwecke, insbesondere für die Zwecke des Eisenbahn betriebes zu klein.
Die Erfindung betrifft eine Polumschaltung für Mehrphaseninduktionsmotoren zunächst zur Erzielung zweier Geschwindigkeitsstufen im Verhältnis von 2:3 gleichfalls unter Ver wendung sämtlicher Spulen bei beiden Pol zahlen und durch Umschaltung der Drei phasenwicklung in eine Zweiphasenwicklung.
Der neuen Polumschaltungdient im Gegen- satze zur eingangs angegebenen Schaltung eine n. 4-polige Dreiphasenwicklung als Grundlage, bei der in jeder Phase auf jeden Pol eine Spule; bezw. Windungsgruppe ent fällt, die an beiden Seiten um je eine Spulen seitenbreite aufeinander folgen und je zwei Spulen der beiden andern Phasen über greifen.
Die Polumschaltung unter Umschaltung der Dreiphasenwicklung in eine Zweiphasen wicklung erfolgt gemäss der Erfindung derart, dass sämtliche Spulen derart in gleicher An zahl in die zwei Phasen einer Zweiphasen wicklung geschaltet werden, dass die in der gleichen Phase dieser letzteren liegenden Spulen sich mindestens an der einen Seite übergreifen.
In den Fig. 1-3 der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Er findungsgegenstandes als Schaltungsschema dargestellt.
In Fig. 1 der Zeichnung ist beispielsweise eine zweimal 4-polige, also 8-polige Dreiphasen wicklung schematisch dargestellt. Es ist für die Ausführung der neuen Polumschaltung erforderlich, dass die Wicklung in einer jeden Phase der Dreiphasenwicklung pro Pol je eine Spule, d. h. insgesamt n. 4X3 oder n.12 Spulen also im vorliegenden Fall (n=2) ins gesamt 24 Spulen enthält, wobei eine jede Spule je zwei Spulen der beiden andern Phasen übergreift. Die zu den drei verschie denen Phasen gehörenden Spulen sind mit verschiedenen Linien gezeichnet und die durch die mit vollen Linien gezeichnete Phase ei erzeugten Pole angedeutet.
Beim Umschalten auf die höhere Polzahl, also auf die geringere Geschwindigkeitsstufe, werden in einer jeden Phase der Dreiphasen wicklung die aufeinanderfolgenden Spulen ab wechselnd in die eine und andere Phase der Zweiphasenwicklung geschaltet, also die Spu len A1, A3, A5 und A7 der Phase A (Fig. 1) der Dreiphasenwicklung in die mit vollen Linien gezeichnete Phase der Zweiphasen schaltung (Fig. 2) und die Spulen A2, A4, A6, A8 der Phase A der Dreiphasenwicklung (Fig. 1) in die mit gestrichelten Linien ge zeichnete Phase der Zweiphasenwicklung geschaltet. Mit den beiden andern Phasen der Dreiphasenwicklung verfährt man in der glei chen Weise, wobei man aber bei der Wahl der Ausgangsspule darauf zu achten hat, dass in der Zweiphasenschaltung eine jede Spule zwei, in die gleiche Phase geschaltete Nach barspulen um eine Spulenseitenbreite über greift.
In Fig. 2 sind die augenblicklichen Strom richtungen in den Spulen der mit vollen Linien gezeichneten Phase und die durch diesen er zeugten Pole mit Pfeilen angedeutet. Wie aus dieser Figur ersichtlich, entsteht eine vollständig regelmässige 12-polige Zweiphasen wicklung, die mittelst eines in an und für sich bekannter Weise aus dem Dreiphasennetze abgeleiteten Zweiphasenstromes gespeist werden kann.
Dran kann die eingangs erwähnte Drei phasenwicklung auch in der Weise in eine Zweiphasenwicklung umschalten, dass in einer jeden Phase der Dreiphasenwicklung von je fünf aufeinanderfolgenden Spulen, bezw. Windungsgruppen zwei aufeinanderfolgende derart in die gleiche Phase geschaltet werden, dass sich die in diese Phase geschalteten Spulen, bezw. Windungsgruppen nur in der einen Seite um eine Spulenseitenbreite über greifen, an der andern Seite jedoch in den Abstand einer Spulenbreitenseite aufeinander folgen, während die übrigen Spulen in die andere Phase geschaltet werden.
Lässt man in der Zweiphasenschaltung die Spulen an der einen Seite mit drei Spulen seitenbreiten übergreifen, am anderen Ende aber in dem Abstande einer Spulenseiten breite aufeinander folgen, so lässt sich die Polumschaltung auch für die Verhältniszahl 8:6 verwenden. In Fig. 3 der beiliegenden Zeichnung ist beispielsweise die in Fig. 1 dargestellte 8- polige Dreiphasenwicklung in eine 6-polige Zweiphasenwicklung umgeschaltet dargestellt, wobei die in die eine Phase der Zweiphasen schaltung geschalteten Spulen mit vollen Linien, die in die andere Phase geschalteten Spulen aber mitgestrichelten Linien gezeich net sind. Wie aus dieser Figur hervorgeht, übergreifen sich zwei benachbarte Spulen, z.
B. die Spulen A1 und B2, an der einen Seite um den Abstand dreier Spulenseiten breiten, während an der andern Seite die Spule A8 der Spule A1, bezw. die Spule B3 der Spule B2 in dem Abstande einer Spulen seitenbreite aufeinander folgt.
Eine augenblickliche Stromrichtung in den Spulen der mit vollen Linien gezeichneten Phase und die durch diesen Strom erzeugten Pole sind mit Pfeilen angedeutet. Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass sechs Pole entstehen.
Mit einer 8-poligen Dreiphasenwicklung sind durch Benutzung der Schaltungen Fig. 2 und 3 den Polzahlen 12, 8, 6 entsprechend drei Geschwindigkeitsstufen erreichbar, wäh rend mit einer 4-poligen Dreiphasenwicklung mittelst der Schaltung Fig. 2 den beiden Pol zahlen 6 und 4 entsprechend zwei Geschwindig keitsstufen erzielt werden können.
Die oben angegebene Polumschaltung lässt sich -in analoger Weise auch bei Trommel wicklungen ausführen, wobei die gegenein ander um 120 elektrische Grade verschobenen
Pole changing for multiphase induction motors. There are pole changes for speed control of multiphase induction motors are known, in which for the purpose of using all coils at the various speed levels, the changeover of an n. 8-pole three-phase winding (where n is any integer) with coil heads arranged in two levels (i.e. one in each phase on each two poles a coil owning three-phase winding), into a n. 8-pole two-phase winding, whereby two speed levels in the ratio of 3: 4 can be achieved.
However, the level 3: 4 is too small for certain purposes, especially for the purposes of railway operations.
The invention relates to a pole changing for polyphase induction motors initially to achieve two speed levels in a ratio of 2: 3 also using all coils in both pole numbers and by switching the three-phase winding into a two-phase winding.
In contrast to the circuit specified at the beginning, the new pole switching is based on an n. 4-pole three-phase winding, with a coil on each pole in each phase; respectively Winding group is omitted, which follow one another on both sides by one coil each side width and each grab two coils of the other two phases.
The pole changing with switching the three-phase winding into a two-phase winding is carried out according to the invention in such a way that all coils are switched in the same number in the two phases of a two-phase winding that the coils in the same phase of this latter are at least one side overlap.
1-3 of the drawing, an example embodiment of the subject invention He is shown as a circuit diagram.
In Fig. 1 of the drawing, for example, a twice 4-pole, so 8-pole three-phase winding is shown schematically. It is necessary for the implementation of the new pole change that the winding in each phase of the three-phase winding has one coil per pole, i.e. one coil. H. contains a total of n.4X3 or n.12 coils, so in the present case (n = 2) a total of 24 coils, each coil overlapping two coils of the other two phases. The coils belonging to the three different phases are drawn with different lines and the poles generated by the phase ei drawn with full lines are indicated.
When switching to the higher number of poles, i.e. to the lower speed level, the successive coils in each phase of the three-phase winding are alternately switched into one and the other phase of the two-phase winding, i.e. the coils A1, A3, A5 and A7 of phase A. (Fig. 1) of the three-phase winding in the full-line phase of the two-phase circuit (Fig. 2) and the coils A2, A4, A6, A8 of phase A of the three-phase winding (Fig. 1) in the phase drawn with dashed lines the two-phase winding switched. The same procedure is used for the other two phases of the three-phase winding, but when choosing the output coil, care must be taken that in the two-phase circuit each coil overlaps two adjacent coils that are switched in the same phase by one side of the coil.
In Fig. 2, the instantaneous current directions in the coils of the phase drawn with full lines and the poles generated by these are indicated by arrows. As can be seen from this figure, a completely regular 12-pole two-phase winding is produced, which can be fed by means of a two-phase current derived from the three-phase network in a manner known per se.
On it, the three-phase winding mentioned at the beginning can also switch to a two-phase winding in such a way that in each phase of the three-phase winding of five successive coils, respectively. Winding groups two successive ones are switched into the same phase in such a way that the coils switched in this phase, respectively. Groups of windings only overlap one side of the coil on one side, but follow one another on the other side at a distance of one side of the coil, while the remaining coils are switched to the other phase.
If, in the two-phase circuit, the coils are overlapped on one side with three coil widths, but at the other end one coil widths apart, pole switching can also be used for the ratio 8: 6. In Fig. 3 of the accompanying drawings, for example, the 8-pole three-phase winding shown in Fig. 1 is shown switched to a 6-pole two-phase winding, the coils switched in one phase of the two-phase circuit with full lines, the coils switched in the other phase but are drawn with dashed lines. As can be seen from this figure, two adjacent coils overlap, e.g.
B. the coils A1 and B2, on one side by the distance of three coil sides wide, while on the other side, the coil A8 of the coil A1, respectively. the coil B3 of the coil B2 follows one another at a distance of one coil page width.
An instantaneous current direction in the coils of the phase shown with full lines and the poles generated by this current are indicated with arrows. It is readily apparent that there are six poles.
With an 8-pole three-phase winding, the numbers of poles 12, 8, 6 corresponding to three speed levels can be achieved by using the circuits Fig. 2 and 3, while with a 4-pole three-phase winding by means of the circuit Fig. 2, the two pole numbers 6 and 4 accordingly two speed levels can be achieved.
The pole switching specified above can also be carried out in an analogous manner in the case of drum windings, with the other shifted by 120 electrical degrees