DE1187315B

DE1187315B - Pole-changing three-phase motor with a torque that increases approximately quadratically with the speed

Info

Publication number: DE1187315B
Application number: DEM33816A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Wagner
Original assignee: Maico Elektroapparate Fabrik GmbH
Current assignee: Maico Elektroapparate Fabrik GmbH
Priority date: 1957-04-06
Filing date: 1957-04-06
Publication date: 1965-02-18

Description

Polumschaltbarer Drehstrommotor mit einem etwa quadratisch mit der Drehzahl ansteigenden Drehmoment Zur Änderung der Drehzahl von Kurzschlußläufermotoren wird oft von der Polumschaltung Gebrauch gemacht. Es sind sehr viele Polumschaltungen bekannt, die jedoch zum großen Teil eine zu teure Wicklung, zu viele Anschlußklemmen und zu komplizierte Polumschalter erfordern und daher nicht oder nur selten angewendet werden.Pole-changing three-phase motor with an approximately square with the Speed increasing torque To change the speed of squirrel cage motors pole changing is often used. There are a lot of pole changes known, but for the most part too expensive a winding and too many terminals and require pole-changing switches that are too complicated and are therefore not used or only rarely used will.

In Gebrauch ist hauptsächlich die Polumschaltung von D a h 1 a n d e r, und zwar in zwei Ausführungen. Bei der einen Ausführung wird die Wicklung von Dreieck auf Doppelstern umgeschaltet und bei beiden Drehzahlen etwa die gleiche Leistung erreicht.The pole changing from D a h 1 a n d is mainly used e r, in two versions. In one version, the winding is from Triangle switched to double star and about the same at both speeds Achievement achieved.

Bei der zweiten Ausführung wird die Wicklung für die niedrige Drehzahl in Stern und für die hohe Drehzahl in Doppelstern geschaltet. Entsprechend dieser Umschaltung wird der Leiterquerschnitt für den Netzstrom verdoppelt, so daß also ein Motor mit dieser Polumschaltung bei doppelter Drehzahl etwa die doppelte Leistung aufnehmen bzw. an der Welle abgeben kann. Bedingt durch die bessere Abkühlung und die erhöhte Induktion bei der hohen Drehzahl ist diese Polumschaltung auch für quadratisch mit der Drehzahl ansteigendes Drehmoment brauchbar.In the second version, the winding is used for the low speed switched in star and for high speed in double star. According to this Switching, the conductor cross-section for the mains current is doubled, so that a motor with this pole changing at twice the speed has about twice the power can take up or deliver on the shaft. Due to the better cooling and the increased induction at the high speed, this pole switching is also for quadratic usable torque increasing with speed.

Es sind zwar auch Polumschaltungen bekannt, die für Antriebe mit quadratisch ansteigendem Drehmoment günstiger sind als die Stern-Doppelstern-Schaltung, doch sind hierfür mehr als sechs Klemmen erforderlich, wodurch die Motorwicklung und dien Polumschalter teurer und die Schaltung komplizierter wird. Daher werden solche Schaltungen praktisch kaum verwendet.There are also pole changes known for drives with square increasing torque are more favorable than the star-double star circuit, however more than six terminals are required for this, which means that the motor winding and the pole-changing switch becomes more expensive and the circuit becomes more complicated. Hence become such Circuits hardly used in practice.

Eine weitere bekannte Möglichkeit besteht darin, da.ß zwei Drehzahlen mit zwei getrennten Wicklungen erreicht werden. Dabei sind zwar nur sechs Klemmen und ein einfacher Polumschalter erforderlich, und es kann jedes gewünschte Drehmomentverhältnis erreicht werden, doch verursacht die Unterbringung von zwei getrennten Wicklungen in einem Stator verhältnismäßig hohe Kosten und gestattet auch nicht die volle Ausnutzung des Motors. Daher wird von letzterer Möglichkeit im allgemeinen nur dort Gebrauch gemacht, wo nicht das Drehzahlverhältnis 1 :2 und somit ohnehin keine einfache Polumschaltung mit einer Wicklung möglich ist.Another known possibility is that there are two speeds can be achieved with two separate windings. There are only six terminals and a simple pole-changing switch is required, and it can produce any desired torque ratio but causes the accommodation of two separate windings relatively high costs in a stator and also does not allow full utilization of the motor. Therefore, the latter option is generally only used there made where the speed ratio is not 1: 2 and thus no easy pole switching anyway with one winding is possible.

Die Erfindung betrifft eine Polumschaltung mit dem Drehzahlverhältnis 1 : 2, die einerseits praktisch ebenso einfach ist wie die Stern-Doppelstern-Schaltung und die andererseits für quadratisch mit der Drehzahl ansteigendes Drehmoment besser geeignet ist als die Stern-Doppelstern-Schaltung.The invention relates to pole changing with the speed ratio 1: 2, which on the one hand is practically as simple as the star-double star circuit and on the other hand better for torque increasing quadratically with the speed is suitable as the star-double star circuit.

Bei der erfindungsgemäßen Polumschaltung werden gemäß F i g. 1 für die niedrige Drehzahl die einen drei Stranghälften in Dreieck geschaltet und die zugehörigen anderen drei Stranghälften den Dreieckpunkten U,, V, und W2 vorgeschaltet. Die drei Netzleitungen werden an die freien Enden U4, V4 und W4 der vorgeschalteten Stranghälften angeschlossen.In the pole changing according to the invention, according to FIG. 1 for the low speed the one three strand halves connected in triangle and the associated other three strand halves upstream of the triangular points U ,, V, and W2. The three power lines are connected to the free ends U4, V4 and W4 of the upstream Strand halves connected.

Die Umschaltung auf die hohe Drehzahl erfolgt dadurch, daß gemäß F i g. 2 die freien Enden U4, V4 und W4 der vorgeschalteten Stranghälften mit den zugehörigen Dreieckpunkten U,, V2 und W2 der in Dreieck geschalteten anderen Stranghälften zu einer parallelen Dreieckschaltung verbunden werden. Das Netz wird mit zwei vertauschten Leitungen an die drei Eckpunkte der parallelen Dreieckschaltung angeschlossen. Für die Umschaltung genügt ein an sich üblicher Polumschalter, dessen Sternpunktbrücke durch drei Einzelbrücken a, b und c gemäß F i g. 3 zum Vertauschen der Netzanschlüsse ersetzt ist.The switch to the high speed takes place in that according to F i g. 2 the free ends U4, V4 and W4 of the upstream strand halves with the associated triangle points U ,, V2 and W2 of the other line halves connected in a triangle can be connected to form a parallel delta connection. The network is swapped with two Lines connected to the three corner points of the parallel delta connection. For the changeover is sufficient with a conventional pole-changing switch, its star-point bridge by three individual bridges a, b and c according to FIG. 3 to swap the mains connections is replaced.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltung gegenüber der Stern-Doppelstern-Schaltung ergeben sich dadurch, da.ß bei der Umschaltung auf die niedrige Drehzahl die effektive Windungszahl nicht nur verdoppelt wird wie bei der Stern-Doppelstern-Schaltung, sondern auf das 1/3 -f- 1 = 2,73fache erhöht wird. Hierdurch ergibt sich bei der niedrigen Drehzahl eine geringere magnetische Induktion, ein geringerer Leerlaufstrom, geringere Eisenverluste und ein geringeres Drehmoment, das somit dem bei Ventilatoren quadratisch sich verändernden Drehmoment besser angepaßt ist als bei der Stern-Doppelstern-Schaltung. Entsprechend ergibt sich beider Umschaltung auf die hohe Drehzahl eine stärkere Vergrößerung der effektiven Leiterquerschnitte, so daß also die erfindungsgemäße Polumschaltung für den bei Lüfterantrieben mit der 3. Potenz der Drehzahl ansteigenden Leistungsbedarf besser geeignet ist als die Stern-Doppelstern-Schaltung.The advantages of the circuit according to the invention over the star-double star circuit result from the fact that when switching to the low speed, the effective The number of turns is not only doubled as in the star-double star circuit, but is increased to 1/3 -f- 1 = 2.73 times. This results in the low speed a lower magnetic induction, a lower no-load current, lower iron losses and a lower torque, which is the same as with fans quadratically changing torque is better adapted than with the star-double star circuit. Correspondingly, when switching to the high speed, there is a stronger one Enlargement of the effective conductor cross-sections, so that the invention Pole switching for the speed increasing with fan drives with the 3rd power of the speed Power requirement is more suitable than the star-double star connection.

Claims

Claims: 1. In a speed ratio of 1: 2 pole-changing three-phase motor with two strand halves per phase winding and a torque that increases approximately quadratically with the speed, characterized by cie features a) and b): a) In the multi-pole circuit according to FIG. 1, the three line halves are connected in a triangle and the other three line halves are connected upstream of the triangle points (U2, Ve, WE), whereby the three power lines are connected to the free ends (U4, V4, W4) of the upstream line halves. b) Switching to the low number of poles takes place in that, according to FIG. 2 the free ends (U4, V4, W4) of the upstream line halves are connected to the associated triangle points (U2, V2, W2) of the other line halves connected in a triangle to form a parallel triangle connection, the network with two interchanged lines to the three corner points of the parallel delta connection is connected.

2. Pole-changing three-phase motor according to claim 1, characterized in that a conventional pole-changing switch is used for switching, the star point bridge of which is replaced by three individual bridges (a, b and c, F i g. 3) to swap the mains connections. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 508 979, 512 975, 756 434; AEG-Mitteilungen, 1955, issue 5/6, pp. 292, 293; Sequence, "The windings of electrical machines",

Volume 3, 1954, pp. 15 to 27.