-
Die
Erfindung betrifft eine permanenterregte Synchronmaschine und ein
Verfahren zur Unterdrückung von
Oberwellen.
-
Permanenterregte
Synchronmaschinen, welche eine Erregung eines Rotors mittels Permanentmagneten
aufweisen, weisen gegenüber
elektrisch erregten Synchronmaschinen verschiedene Vorteile auf.
Beispielsweise benötigt
der Rotor bei einer permanenterregten Synchronmaschine keinen elektrischen
Anschluss. Permanentmagnete mit hoher Energiedichte, das heißt einem
großen
Produkt aus Flussdichte und Feldstärke, erweisen sich dabei den
weniger energiestarken Permanentmagneten überlegen. Es ist weiterhin bekannt,
dass Permanentmagnete nicht nur eine flache Anordnung zum Luftspalt
aufweisen können,
sondern auch in einer Art Sammelkonfiguration (Flusskonzentration)
positioniert werden können.
-
Aus
der
DE 40 02 714 A1 ist
beispielsweise eine permanentmagneterregte Synchronmaschine bekannt.
-
Bei
permanenterregten Synchronmaschinen können nachteilige Pendelmomente
auftreten. Eine Schrägung
eines Rotors oder eines Stators der permanenterregten Synchronmaschine
um beispielsweise eine Nutteilung, wie sie bei konventionellen Motoren
in
EP 0 545 060 B1 beschrieben
ist, kann zu einer Reduzierung des Drehmoments führen. Bei permanenterregten
Synchronmaschinen mit konventioneller Wicklung, das heißt, Wicklungen,
welche in Einziehtechnik hergestellt werden, wird in der Regel eine
Schrägung
um eine Nutteilung vorgenommen, um Rastdrehmomente, welche auch
zu Pendelmomenten führen,
zu reduzieren.
-
Bei
permanenterregten Synchronmaschinen, welche Zahnspulen aufweisen,
ist es beispielsweise möglich,
die Pendelmomente durch eine besondere Formgebung der Magnete zu
reduzieren.
-
Nachteilig
dabei ist, dass eine besondere Formgebung der Magnete zu erhöhten Herstellungskosten führt.
-
Abhängig von
einer Wicklung des Stators einer 3-phasigen permanenterregten Synchronmaschine und
der Ausgestaltung des Rotors dieser Synchronmaschine, weist diese
Synchronmaschine auch EMK-Oberwellen auf. Diese EMK-Oberwellen betreffen
den magnetischen Feldverlauf in einem Luftspalt zwischen Stator und
Rotor. Die EMK-Oberwellen rufen Pendelmomente hervor.
-
Aus
dem Fachartikel der Autoren Nogarede, B. und Lojoie-Mazenc, M. zum Thema "Torque ripple minimisation
methods in sinusoidal fed synchronous permanent magnet machines", (Fifth International
Conference an Electrical machines and Drives, 11–13 Sep 1991; Seiten 41–45; IEE-Con.
Publ. No. 341), ist beispielsweise bekannt, dass Oberwellen durch
verschiedene konstruktive Maßnahmen
beeinflussbar sind.
-
Demnach
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine permanenterregte
Synchronmaschine anzugeben, bei der in einfacher Art und Weise Pendelmomente,
bzw. Rastdrehmomente reduziert sind. Vorteilhafter Weise erfolgt
diese Reduzierung ohne den Einsatz einer Schrägung beispielsweise der Permanentmagnete.
-
Die
Lösung
der gestellten Aufgabe gelingt bei einer permanentmagneterregten
Synchronmaschine mit den Merkmalen nach Anspruch 1. Die Unteranspruch
2 offenbart eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung.
-
Bei
einem Verfahren zur Oberwellenunterdrückung bei einer permanenterregten
Synchronmaschine werden Oberwellen mittels eines Wickelschemas und
mittels einer Magnetgeometrie von Permanentmagneten eines Rotors
der permanenterregten Synchronmaschine reduziert. Die permanenterregte
Synchronmaschine weist dabei einen Stator und einen Rotor auf, wobei
der Stator vorzugsweise eine dreiphasige Drehstromwicklung aufweist
und der Rotor Permanentmagnete aufweist. Das Wickelschema wird zur
Reduzierung einer ersten Oberwelle verwendet und die Magnetgeometrie
wird zur Reduzierung einer zweiten Oberwelle verwendet. Die Magnetgeometrie
betrifft beispielsweise die Form der Permanentmagnete und/oder die
Positionierung der Permanentmagnete (z.B. Schrägung der Permanentmagnete)
und/oder das Maß der
Bedeckung des Rotors mit Magnetmaterial, also mit Permanentmagnete.
-
Für ein derartiges
Verfahren ist eine entsprechende permanenterregte Synchronmaschine
ausbildbar.
-
Eine
permanenterregte Synchronmaschine, welche die erfindungsgemäße Aufgabe
löst, weist
einen Stator und einen Rotor auf. Der Stator weist eine dreiphasige
Drehstromwicklung aufweist und der Rotor weist Permanentmagnete
auf. Des Weiteren weist der Stator 39 Zähne und der Rotor 8 Magnetpole
auf.
-
Mittels
der beschriebenen Ausführungsform
gelingt es, dass die permanenterregte Synchronmaschine vorteilhafter
Weise eine hohe Ausnutzung und einen hohen Leistungsfaktor aufweist.
Dies ist insbesondere auch dann der Fall, wenn die permanenterregte
Synchronmaschine ein Wicklungsschema gemäß 2 aufweist.
Mittels der erfindungsgemäßen permanenterregten
Synchronmaschine ist also mit einer bestimmten Kombination aus einer
Anzahl von Nuten im Stator und einer bestimmten Polzahl des Rotors
eine verringerte Rastdrehmomentbildung möglich. Die geringere Rastmomentbildung
ergibt sich insbesondere aus dem Wicklungskonzept. Die Polzahl (=
Magnetpolzahl) des Rotors gibt die Nutzpolzahl an. Erfindungsgemäß ist die Nutzpolzahl
acht.
-
Des
Weiteren kann auf eine Schrägung
und/oder eine Staffelung (gestufte Schrägung) beim Stator und/oder
beim Rotor zur Reduzierung der Rastdrehmomente bei der erfindungsgemäßen Synchronmaschine verzichtet
werden, da bereits durch deren Aufbau eine reduzierte Momentenwelligkeit
erzielbar ist. Der mögliche
Verzicht auf eine Schrägung
und/oder Staffelung reduziert den Aufwand zum Bau der permanenterregten Synchronmaschine.
-
Mittels
einer bestromten Wicklung des Stators ist ein Spektrum an Luftspaltfeldern
erzeugbar. Bei Betrachtung dieses Spektrums von Luftspaltfeldern
können über den
Umfang von 360 Grad Oberwellenfelder und ein Grundfeld unterschieden
werden.
-
Eine
Grundpolpaarzahl pg ergibt sich bei der erfindungsgemäßen permanenterregten
Synchronmaschine zu pg = 1. Die Grundpolpaarzahl pg ist wie folgt
definiert: pg ist die kleinste Polpaarzahl, die die Fourier-Analyse
des Luftspaltfeldes ergibt. Eine Nutzpolpaarzahl pn ergibt sich
aus der Polpaarzahl des Rotors und ist folglich 4, da der Rotor
4 Magnetpolpaare aufweist.
-
Für die permanenterregte
Synchronmaschine ergibt sich hieraus eine Nutzung einer vierten
Oberwelle. Die Grundwelle und die Oberwellen eines Feldverlaufes
in einem Luftspalt einer elektrischen Maschine können beispielsweise mittels
einer Fourier-Analyse ermittelt werden.
-
In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Wicklung des Stators derart
ausgeführt,
dass insbesondere störende
Oberwellen wie die fünfte
(5pn) und siebte (7pn) Oberwelle nur eine geringe Amplitude aufweisen. Die
fünfte
und die siebte Oberwelle sind insbesondere deswegen von Nachteil,
weil sie entgegengesetzte Drehrichtungen haben und mit der Rotordrehzahl
jeweils zu Drehmomentschwankungen mit der sechsten Oberwelle führen.
-
Die
fünfte
und siebte Oberwelle des Läuferfeldes
drehen sich mit der Rotorfrequenz. Das Statorfeld 5·pn dreht
sich mit 1/5 der Rotorfrequenz gegen die Rotordrehung und das Statorfeld
7·pn
dreht sich mit 1/7 der Rotorfrequenz in der Drehrichtung des Rotors.
Die Stator- und Rotorfelder mit 5·pn und 7·pn begegnen sich 6·pn-mal
pro Rotorumdrehung und erzeugen Drehmomentwelligkeit mit 6·pn pro
Rotorumdrehung.
-
Um
eine fünfte
und eine siebte Oberwelle zu reduzieren, wurde bislang auch eine
Sehnung der Wicklung, insbesondere bei Synchronmaschinen, mit 36
Nuten vorgenommen. Auch eine Sehnung der Wicklung ist aufwendig
und kann bei der erfindungsgemäßen permanenterregten
Synchronmaschine vermieden werden.
-
Bei
der Ausgestaltung der permanenterregten Synchronmaschine weist deren
Stator 39 Nuten auf, wobei drei Nuten unbewickelt sind. In einer
vorteilhaften Ausgestaltung der permanenterregten Synchronmaschine
werden die drei unbewickelten Nuten zur Kühlung der permanenterregten
Synchronmaschine genutzt. Durch die Nuten ist beispielsweise ein
Kühlmedium
leitbar. Hierfür
sind in den Nuten in einer Ausführungsform auch
zusätzliche
Kühlkanäle eingebracht.
Das Kühlmedium
ist entweder gasförmig
oder flüssig.
Die unbewickelten Nuten sind beispielsweise auch zur Aufnahme einer
Heat-Pipe oder eines Cool-Jets vorsehbar, bzw. weisen diese Nuten
eine entsprechende Kühleinrichtung
auf. Die drei Nuten sind vorteilhafter Weise in etwa symmetrisch
im Ständer
verteilt.
-
Die
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen permanenterregten
Synchronmaschine ist derart ausgestaltet dass der Rotor eine Bedeckung
mit Magnetmaterial von im wesentlichen 77% bis 87% aufweist. Das Magnetmaterial
sind im wesentlichen die Permanentmagnete. Der Aufbau des Rotors
ist also dergestalt, dass die Bedeckung mit Magnetmaterial 77% bis
87% der Polteilung beträgt.
Bevorzugt ist ein Wert von ca. 80%.
-
In
einer Ausführung
der permanenterregten Synchronmaschine ist das Wickelschema des
Stators derart ausgebildet, dass die siebte Oberwelle fast gegen
Null geht, also stark reduziert ist. Bei einem derartigen Wickelschema
weist der Stator 39 Nuten auf, welche von 1 bis 39 nummeriert
sind. Die Nuten sind für
eine dreiphasig Bestromung mit einer Phase U, einer Phase V und
einer Phase W bewickelt. Die Spulen für die Bewicklung weisen eine
erste Wickelrichtung und ein zweite Wickelrichtung aufweisen, wobei:
- a) für
die Phase U die Nuten 39, 4, 5, 9, 10, 14, 19, 24, 25, 28, 29 und 34 befüllt (also
bewickelt) sind, wobei eine erste Spule für die Phase U in den Nuten 39 und 4 in
der ersten Wickelrichtung, eine zweite Spule für die Phase U in den Nuten 5 und 9 in
der zweiten Wickelrichtung, eine dritte Spule für die Phase U in den Nuten 10 und 14 in
der ersten Wickelrichtung 41, eine vierte Spule für die Phase
U in den Nuten 19 und 24 in der ersten Wickelrichtung 41,
eine fünfte
Spule für
die Phase U in den Nuten 25 und 28 in der zweiten Wickelrichtung 42 und
eine sechste Spule für
die Phase U in den Nuten 29 und 34 in der ersten
Wickelrichtung 41 ausgebildet ist und
- b) für
die Phase V die Nuten 13, 17, 18, 22, 23, 17, 32, 37, 38, 2, 3 und 8 befüllt sind,
wobei eine erste Spule für
die Phase V in den Nuten 13 und 17 in der ersten
Wickelrichtung (41), eine zweite Spule für die Phase V
in den Nuten 18 und 22 in der zweiten Wickelrichtung 42,
eine dritte Spule für
die Phase V in den Nuten 23 und 27 in der ersten
Wickelrichtung 41, eine vierte Spule für die Phase V in den Nuten 32 und 37 in
der ersten Wickelrichtung 41, eine fünfte Spule für die Phase
V in den Nuten 38 und 2 in der zweiten Wickelrichtung 42 und
eine sechste Spule für
die Phase V in den Nuten 3 und 8 in der ersten
Wickelrichtung 41 ausgebildet ist und
- c) für
die Phase W die Nuten 26, 30, 31, 35, 36, 1, 6, 11, 12, 15, 16 und 21 befüllt sind,
wobei eine erste Spule für
die Phase W in den Nuten 26 und 30 in der ersten
Wickelrichtung 41, eine zweite Spule für die Phase W in den Nuten 31 und 35 in
der zweiten Wickelrichtung 42, eine dritte Spule für die Phase
W in den Nuten 36 und 1 in der ersten Wickelrichtung 41,
eine vierte Spule für
die Phase W in den Nuten 6 und 11 in der ersten
Wickelrichtung 41, eine fünfte Spule für die Phase
W in den Nuten 12 und 15 in der zweiten Wickelrichtung 42 und
eine sechste Spule für
die Phase W in den Nuten 16 und 21 in der ersten
Wickelrichtung 41 ausgebildet ist und
die Nuten 7, 20 und 33 frei
von einer Wicklungsbefüllung
sind. Die Nuten 7, 20, 33 sind also unbelegt.
-
Dadurch,
dass die Permanentmagnete des Rotors oder auch die Nuten des Ständers nicht
mehr geschrägt
werden müssen
ergeben sich vielfältige
Vorteile wie z.B.:
- – es entfällt der Ausnutzungsverlust
durch den Schrägungsfaktor,
- – teuere
geschrägte
Permanentmagnete können
durch kostengünstige
gerade Permanentmagnete ersetzt werden,
- – falls
nach dem Stand der Technik die Nuten des Stators hätten geschrägt werden
müssen
können
nunmehr zur Ausbildung der Nuten und zur Bewicklung kostengünstigere
und/oder schnellere Fertigungsmethoden eingesetzt werden.
- – Ohne
Schrägung
können
Fertigungsmittel für
die Bestückung
des Rotors mit Permanentmagneten und/oder die Magnetisierung von
magnetischem Rohmaterial vereinfacht werden,
- – die
Fertigung ist einfacher zu automatisieren,
- – die
Bewicklung der Nuten des Ständers
ist einfacher, da drei Nuten nicht bewickelt werden,
- – in
den Nuten, welche unbewickelt sind, können Sensoren (z.B. Temperatursensoren)
positioniert werden, welche beispielsweise die Temperatur messen.
-
Bei
der erfindungsgemäßen permanenterregten
Synchronmaschine sind zur weiteren Verbesserung des Oberwellenverhaltens
und zur zusätzlichen
Verbesserung der Drehmomentwelligkeit Maßnahmen wie eine Schrägung der
Permanentmagnete am Rotor und/oder ein Schrägung der Wicklungen im Ständer und/oder
eine entsprechende Staffelung und/oder eine Sehnung der Wicklungen
zusätzlich
durchführbar.
Der zusätzliche
Einsatz dieser Mittel kann auch dahingehend zu einer Verbesserung
der permanenterregten Synchronmaschine genutzt werden, dass mit
diesen Maßnahmen
weitere nicht gewollte Oberwellen reduziert werden können. So
kann beispielsweise jede einzelne Maßnahme zu einer Reduzierung
einer anderen Oberwelle herangezogen werden und eine Verbesserung
des Oberwellenverhaltens bewirken.
-
Des
Weiteren ist die permanenterregte Synchronmaschine derart ausgestaltbar,
dass eine Lochzahl q = 13/8 vorliegt. Die Lochzahl q gibt an, auf
wie viel Nuten pro Pol die Wicklung eines Stranges aufgeteilt ist,
q ist also die Nutzahl pro Pol und Strang.
-
Um
Rastdrehmomente von Permanentmagneten des Rotors mit Statorzähnen gering
zu halten, sind Nutzahl und Polzahl so zu wählen, dass das kleinste gemeinsame
Vielfache möglichst
hoch ist.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung der permanenterregten Synchronmaschine
sind Randbereiche der Permanentmagnete derart abgesenkt, dass hierdurch
ein größerer Luftspalt über den
Rändern
der Permanentmagnete entsteht.
-
Bei
der Erfindung ist die Kombination von mehreren Maßnahmen,
wie z.B. die Auswahl einer Polzahl und die Auswahl einer Nutzahl,
welche zusammen ein geringes Rasten (Rastdrehmoment) erzeugen und
die Anwendung eines bestimmten Wickelschemas zur Unterdrückung der
siebten Oberwelle von Vorteil. Hinzu kommt, dass durch Auswahl einer
vorteilhaften Magnetgeometrie und/oder Magnetbreite die fünfte Oberwelle unterdrückbar ist.
Eine Unterdrückung
der fünften
Oberwelle gelingt neben einer beispielsweise achtzigprozentigen
Polabdeckung auch mittels einer vorteilhaften Magnetkontur. Die
Magnetfeldgeometrie betrifft insbesondere die Abdeckung der Pole
des Rotors mit Magnetmaterial. Das Wickelschema und/oder die Magnetgeometrie
können
auch dahingehend abgeändert
sein, dass durch die Abänderung
andere Oberwellen als die beispielhaft benannten unterdrückbar sind.
-
Die
Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden
anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Darin zeigt:
-
1 schematisch
den Aufbau einer permanenterregten Synchronmaschine,
-
2 ein
Wickelschaltbild,
-
3 einen
Blechschnitt für
einen Stator welcher 39 Nuten aufweist, wobei drei Nuten nicht bewickelt sind,
-
4 eine
Magnetbedeckung der Polteilung und
-
5 einen
Querschnitt durch eine schematisch dargestellte permanenterregte
Synchronmaschine
-
Die
Darstellung gemäß 1 zeigt
eine permanenterregte Synchronmaschine 51, welche einen
Stator 3 und einen Rotor 5 aufweist. Der Rotor 55 weist
Permanentmagnete 57 auf. Der Stator weist Spulen 59 auf,
wobei der Verlauf der Spule 59 innerhalb des geblechten
Stators 53 strichliniert dargestellt ist. Mit Hilfe der Spule 59 ist
eine Wicklung ausgebildet. Die Spulen 59 bilden Wickelköpfe 61 aus.
Die permanenterregte Synchronmaschine 1 ist zum Antrieb einer Welle 63 vorgesehen.
-
Die
Darstellung gemäß 2 zeigt
ein Wicklungsschaltbild welches eine permanenterregte Synchronmaschine
betrifft, welche mit drei Phasen U, V, W eines Drehstromes bestrombar
ist. Das Wickelschaltbild für den
Stator der permanenterregten Synchronmaschine betrifft einen Stator,
welcher 39 Nuten aufweist. Die 39 Nuten sind mit 1 bis 39 bezeichnet.
Der zugehörige
Rotor, welcher in 2 nicht dargestellt ist, weist
8 Pole (Magnetpole), also 4 Polpaare, auf. Gemäß des Wickelschaltbildes nach 2 weist
der Stator 18 Spulen auf, wobei gemäß 2 eine der
Phasen U, V und W jeweils 6 Spulen aufweist. Die Wicklung gemäß 2 weist einen
Sternpunkt 70 auf. Eine Sternschaltung ist insbesondere
dann von Vorteil, wenn die dritte Oberwelle nicht eliminiert ist.
Für den
Fall, dass die dritte Oberwelle nicht von Bedeutung ist, kann das
Wickelschaltbild derart abgeändert
sein, dass eine Dreieckschaltung vorliegt, die jedoch nicht dargestellt
ist. Mittels der Bewicklung der Nuten 1 bis 39 bilden
sich Spulen aus. Die Spulen weisen unterschiedliche Wickelrichtungen 44 auf, wobei
die Wickelrichtungen 44 mit Hilfe von Pfeilen dargestellt
sind. In der 2 ist eine erste Wickelrichtung 41 und
eine zweite Wickelrichtung 42 angegeben.
-
Für die Phase
U sind die Nuten 39, 4, 5, 9, 10, 14, 19, 24, 25, 28, 29 und 34 befüllt (bewickelt),
wobei eine erste Spule für
die Phase U in den Nuten 39 und 4 in der ersten
Wickelrichtung 41, eine zweite Spule für die Phase U in den Nuten 5 und 9 in
der zweiten Wickelrichtung 42, eine dritte Spule für die Phase
U in den Nuten 10 und 14 in der ersten Wickelrichtung 41,
eine vierte Spule für
die Phase U in den Nuten 19 und 24 in der ersten
Wickelrichtung 41, eine fünfte Spule für die Phase
U in den Nuten 25 und 28 in der zweiten Wickelrichtung 42 und
eine sechste Spule für
die Phase U in den Nuten 29 und 34 in der ersten
Wickelrichtung 41 ausgebildet ist.
-
Für die Phase
V sind die Nuten 13, 17, 18, 22, 23, 17, 32, 37, 38, 2, 3 und 8 befüllt (bewickelt),
wobei eine erste Spule für
die Phase V in den Nuten 13 und 17 in der ersten
Wickelrichtung 41, eine zweite Spule für die Phase V in den Nuten 18 und 22 in
der zweiten Wickelrichtung 42, eine dritte Spule für die Phase
V in den Nuten 23 und 27 in der ersten Wickelrichtung 41,
eine vierte Spule für
die Phase V in den Nuten 32 und 37 in der ersten
Wickelrichtung 41, eine fünfte Spule für die Phase
V in den Nuten 38 und 2 in der zweiten Wickelrichtung 42 und
eine sechste Spule für
die Phase V in den Nuten 3 und 8 in der ersten
Wickelrichtung 41 ausgebildet ist.
-
Für die Phase
W sind die Nuten 26, 30, 31, 35, 36, 1, 6, 11, 12, 15, 16 und 21 befüllt, wobei
eine erste Spule für
die Phase W in den Nuten 26 und 30 in der ersten
Wickelrichtung 41, eine zweite Spule für die Phase W in den Nuten 31 und 35 in
der zweiten Wickelrichtung 42, eine dritte Spule für die Phase
W in den Nuten 36 und 1 in der ersten Wickelrichtung 41,
eine vierte Spule für
die Phase W in den Nuten 6 und 11 in der ersten Wickelrichtung 41,
eine fünfte
Spule für
die Phase W in den Nuten 12 und 15 in der zweiten
Wickelrichtung 42 und eine sechste Spule für die Phase
W in den Nuten 16 und 21 in der ersten Wickelrichtung 41 ausgebildet
ist.
-
Die
Nuten 7, 20 und 33 sind frei von einer
Wicklungsbefüllung,
sie sind also unbelegt.
-
Die
Darstellung gemäß 3 zeigt
einen Blechschnitt 72 für
einen Stator welcher 39 Nuten 1 bis 39 aufweist
und ebenso viele Zähne 65.
Die Nuten 7, 20 und 33 sind zur Aufnahme
eines Kühlkanals 34 vorgesehen.
-
Die
Darstellung gemäß 4 zeigt
im Querschnitt den Rotor 55. Ferner zeigt diese Darstellung
eine Magnetbedeckung 76 einer Polteilung 78. Der
Rotor 55 weist 8 Pole 79 auf. Die Pole 79 sind
mittels Permanentmagnete 57 ausgebildet. Die Permanentmagnete 57 sind
auf einem Träger 75 aufgebracht.
Der Träger 75 befindet
sich auf der Welle 63. In der Darstellung gemäß 4 beträgt die Magnetabdeckung 76 für jeden
der acht Pole in etwa 80% der Polteilung 78.
-
Die
Darstellung gemäß 5 zeigt
einen Querschnitt durch eine schematisch dargestellte permanenterregte
Synchronmaschine 51. In der 5 ist die
Belegung von Nuten mit Wicklungen für die Phasen U, V und W dargestellt.
Es handelt sich also um eine 3-phasige permanenterregte Synchronmaschine.
Drei Nuten 40 sind dabei unbelegt. In die unbelegten Nuten 40 sind
beispielsweise Feldsensoren 66 einsetzbar, welche Signale
zu einer Motorregelung 68 liefern können. Der Rotor 55 weist
8 Pole 79 (Magnetpole) auf. Das in 2 dargestellte
Wickelschema ist auf eine permanenterregte Synchronmaschine gemäß 5 anzuwenden.
Dies hat den Vorteil dass derart eine hohe Feldamplitude für eine Nutzwelle
erhalten werden kann und für
die 5. und 7. Oberwelle zur Nutzwelle geringe Feldamplituden erzielbar
sind.
-
Eine
permanenterregte Synchronmaschine, welche gemäß den Darstellungen 2 und 5
ausgebildet ist, weist insbesondere die folgenden Wickelfaktoren
auf:
-
Hierbei
ist in der ersten Spalte die Polpaarzahl p dargestellt und in der
zweiten Spalte der Wickelfaktor. Der Wickelfaktor errechnet sich
wie folgt:
-
k
+ 1 gibt die Anzahl der belegten Nuten einer Phase an. Der Wickelfaktor
ist der Quotient aus der Summe der vektoriell addierten Leiterspannungen
und der Summe der Beträge
der Leiterspannungen.
-
Der
Vektor ai gibt Amplituden der Spannungszeiger
der Leiterspannungen an.
-
Der
Vektor Φi gibt die Winkel der Spannungszeiger an,
dabei gibt der Vektor wi an, ob es sich
um einen Hin- oder Rückleiter
handelt.
-
-
Wobei
gilt:
- K:
- = 11
- j:
- = √–1
- p:
- = 1..100
- l:
- = 0..k
