DE121169C

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Publication number: DE121169C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

in "WIEN.in Vienna.

Bei Wechselstrom-Inductionsmotoren schätzt man in der Regel den Vortheil, dafs sie keinen Collector und keine Schleifringe besitzen, sehr hoch. Die Praxis hat gezeigt, dafs Motoren ohne Schleifringe nur bis zu einer verhältnifsmäfsig . geringen Leistung gebaut werden können. Bei gröfseren Motoren kann man die Schleifringe nur dann entbehren, wenn man auf die Anzugskraft keinen Werth legt, oder bei hoher Anzugskraft auf den guten Nutzeffect in der Nähe der synchronen Geschwindigkeit verzichtet.In the case of alternating current induction motors, one generally appreciates the advantage that they have have no collector and no slip rings, very high. Practice has shown that Motors without slip rings only up to a proportionate. low power built can be. In the case of larger engines, the slip rings can only be dispensed with if you don't value the tightening force, or if you have a high tightening force on the good efficiency in the vicinity of the synchronous speed waived.

Dies kommt daher, dafs das günstigste Verhältnifs zwischen dem Ohm'sehen und inductiven Widerstände nicht für alle Geschwindigkeiten das gleiche ist, und insbesondere im Moment des Anlassens ein wesentlich anderes sein mufs, als in der Nähe der synchronen Geschwindigkeit.This is because the most favorable relation between the ohmic and inductive vision Resistances are not the same for all speeds, and especially im The moment of starting must be essentially different than in the vicinity of the synchronous one Speed.

Um guten Nutzeffect und hohe Anzugskraft zu erreichen, mufs man dieses Verhältnifs ändern können, und dies geschah bisher in der Weise, dafs die inducirten Ströme zwei oder mehrere Schleifringe passirten, an welche veränderliche Ohm'sche bezw. scheinbare Widerstände vermittelst Bürsten gelegt wurden. Man hat auch versucht, die veränderlichen Widerstände in den umlaufenden TTieil zu verlegen, doch stets in der Weise, dafs ein normales Wicklungssystem durch veränderliche Schliefsungswiderstände den Strom sandte.In order to achieve good efficiency and high tightening force, this ratio must be used can change, and this has hitherto been done in such a way that the induced currents are two or several slip rings passed, to which variable ohmic resp. apparent resistance brushes were placed. One has also tried the variable resistances to be relocated in the circumferential part, but always in such a way that one normal winding system sent the current through variable closing resistances.

Die folgende Erfindung ist dadurch charakterisirt, dafs die einzelnen wirksamen Wicklungselemente, das sind also die Stäbe, DrähteThe present invention is characterized in that the individual effective winding elements, so these are the rods, wires

u. s. w., zu zwei Wicklungssystemen verbunden werden, die die gleiche Polzahl, jedoch eine verschiedene Impedanz, d. h. im Allgemeinen einen verschiedenen Ohm'sehen Widerstand und eine verschiedene Selbstinduction besitzen.etc., can be connected to two winding systems with the same number of poles, but one different impedance, d. H. generally see a different ohms resistance and possess a different self-induction.

Die beiden Wicklungssysteme sind für alle Geschwindigkeiten der kreisenden Armatur parallel geschaltet und stellen gewissermafsen zwei Wege für die inducirten Ströme vor. Es mufs stets eine Theilung der Ströme in die beiden Systeme stattfinden.The two winding systems are for all speeds of the rotating armature connected in parallel and, as it were, present two paths for the induced currents. It There must always be a division of the currents into the two systems.

Wählt man den Widerstand und die Selbstinduction des einen Wicklungssystems derart, dafs ihr Verhältnifs für den Anlauf ein möglichst günstiges ist, und wählt man dann die Gröfsen und das Verhältnifs des Widerstandes und der Selbstinduction des zweiten Wicklungssystems derart, dafs die Ströme im letzteren ein möglichst günstiges Verhältnifs für den Lauf in der Nähe der synchronen Geschwindigkeit finden, so wird bei allen vorkommenden Geschwindigkeiten eine Auftheilung des Stromes in die beiden Wicklungssysteme so erfolgen, dafs im Augenblick des Anzugs ein möglichst grofses Drehmoment und bei Synchronismus ein möglichst grofser Wirkungsgrad erzielt wird.If one chooses the resistance and the self-induction of one winding system in such a way, that their ratio is as favorable as possible for the approach, and one then chooses the one The magnitudes and the ratio of the resistance and the self-induction of the second winding system in such a way that the currents in the latter have as favorable a ratio as possible for the If you find a run close to the synchronous speed, this will happen with all Speeds a division of the current in the two winding systems so take place that at the moment of tightening the greatest possible torque and with synchronism the greatest possible efficiency is achieved.

Im Folgenden sind eine Reihe Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. A number of embodiments of the present invention are described below.

In Fig. ι bedeuten S₁ S₂ u. s. w. die einzelnen wirksamen Stäbe, welche durch einen Ring R zu einem Käfiganker verbunden sind. Um die Selbstinduction dieses Kurzschlufs-Wicklungssystems möglichst zu erhöhen, wer-In Fig. Ι S ₁ S ₂ etc. denote the individual effective rods which are connected by a ring R to form a cage anchor. In order to increase the self-induction of this short-circuit winding system as possible,

den die Stäbe, bevor sie zum Ring R führen, durch einen Hülfsanker H geführt, welcher einen guten magnetischen Schlufs für die Kraftlinien bildet, welche von den in den Stäben S₁ S₂ fliefsenden Strömen erzeugt werden, andererseits werden die Stäbe S₁ S₂ u. s. w. mit einander durch die Verbindungen V₁-V₂ u. s. w. zu einer vielphasigen Kurzschlufs^:' wicklung von verhältnifsmäfsig hohem Ohmschen Widerstand verbunden. In diesem Falle ist das erste Wicklungssystem (Käfigwicklung) dasjenige, welches ein gröfseres Verhältnifs:which the rods, before they lead to the ring R , passed through an auxiliary anchor H , which forms a good magnetic closure for the lines of force that are _{generated by the currents flowing in the rods S 1} S ₂ , on the other hand, the rods S ₁ S ₂ etc. connected to each other by the connections V ₁ -V ₂ etc. to a polyphase short circuit ^: 'winding of relatively high ohmic resistance. In this case the first winding system (cage winding) is the one with a larger ratio:

SelbstinductionSelf-induction

als das zweite Wicklungssystemthan the second winding system

Widerstandresistance

(vielphasige Kurzschlufswicklung) besitzt.(polyphase short-circuit winding).

Es ist ohne Weiteres einzusehen, dafs dies auch umkehrbar ist; es liefse sich auch der verhältnifsmäfsig gute magnetische Schlufs im ersten Wicklungssystem nach Fig. ι auf andere Weise erzielen, als dies oben skizzirt ist, kurz es lassen sich verschiedene bauliche Ausfüh-, rungen der durch Fig. ι mehr oder weniger schematisch angedeuteten Lösung finden.It is easy to see that this is also reversible; it also ran Relatively good magnetic conclusions in the first winding system according to FIG. 1 to others Way, as outlined above, in short there can be various structural designs, Find ments of the solution indicated more or less schematically by FIG.

Im Allgemeinen können die beiden Wicklungssysteme irgend welche Wechselstrom-Kurzschlufssysteme sein. Natürlich ist es auch nicht nöthig, dafs die beiden Wicklungssysteme zu verschiedenen Kategorien gehören, d. h. z. B. das eine eine vielphasige Kurzschlufs- und das andere eine Käfigwicklung ist. Sie können auch derselben Wicklungskategorie angehören; stets jedoch, und dadurch ist diese Erfindung gekennzeichnet, sind zwei Wicklungssysteme nöthig.In general, the two winding systems can be any alternating current short circuit system be. Of course, it is also not necessary that the two winding systems belong to different categories; H. z. B. one is a polyphase short circuit and the other is a cage winding. she can also belong to the same winding category; always however, and this is what makes this one In the invention, two winding systems are necessary.

In Fig. 2 sind beispielsweise zwei Käfigwicklungen dargestellt, von denen die eine verhältnifsmäfsig hohe Selbstinduction, die andere verhältnifsmäfsig hohen Widerstand besitzt. In den vorher gekennzeichneten Fällen ist angenommen, dafs in beiden Wicklungssystemen stets alle inducirenden Elemente auch thatsächlich wirksam sind. Man kann jedoch das eine der Wicklungssysteme auch derart ausführen, dafs nicht alle elektromotorischen Kräfte wirksam werden, sondern dafs eine theilweise Gegenwirkung stattfindet. Man hat dann, um einen iV-phasigen Anker herzustellen, im Allgemeinen die Wicklung in zwei iV-Theile zu theilen, von denen die eine Hälfte die Windungszahl N₁ und die andere Hälfte die Windungszahl N₂ besitzt, und welche paarweise so gegengeschaltet sind, dafs nur die Differenz der Windungen N₂ und N₁ (s. Fig. 3) zur Wirkung kommt.In Fig. 2, for example, two cage windings are shown, one of which has a relatively high self-induction, the other has a relatively high resistance. In the cases described above it is assumed that in both winding systems all inductive elements are always actually effective. However, one of the winding systems can also be designed in such a way that not all electromotive forces are effective, but that a partial counteraction takes place. In order to produce an iV-phase armature, one generally has to divide the winding into two iV parts, one half of which has the number of turns N ₁ and the other half the number of turns N ₂ , and which are connected in pairs so that that only the difference between the turns N ₂ and N ₁ (see Fig. 3) has an effect.

Fig. 3 stellt eine Phase eines solchen Wicklungssystems vor. Der Wicklungstheil A hat N₂, der Wicklungstheil B N₁ inducirte Wicklungselemente. Sowohl A als B ist durch einen Kreis α bezw. b mit inductivem Widerstand kurzgeschlossen. Im Anlaufmoment werden die Ströme sich in solcher Weise theilen, dafs nur ein verhältnifsmäfsig kleiner Theil durch die Verbindungen λ und b geht, während der andere Theil, dessen Phasenverschiebung durch entsprechende Wahl der Widerstände in den Reihen C₁ und c~₂ für den Anlauf bei weitem günstiger gestellt werden kann, nur mit der Differenz der elektromotorischen Kraft fliefst. Je gröfser die Geschwindigkeit des Ankers wird, d. h. je kleiner die Periodenzahl in der inducirten Wicklung ist, desto gröfser. werden jene Ströme werden, die durch die Verbindungen α und b gehen. Damit erhält der Anker fast seine volle Wirksamkeit wieder. Es wird in vielen Fällen nicht nöthig sein, besondere Widerstände in die Theile C₁ bezw. C₂ zu legen, und für solche Fälle kann man die Verbindungen α und b mit einander vereinigen, wie dies Fig. 4 darstellt.Fig. 3 presents one phase of such a winding system. The winding part A has N ₂ , the winding part BN ₁ induced winding elements. Both A and B are respectively through a circle α. b short-circuited with inductive resistance. At the moment of start-up the currents will divide in such a way that only a relatively small part goes through the connections λ and b , while the other part, whose phase shift by appropriate choice of the resistances in the series C ₁ and C ~ _{2, contributes} to the start-up can be made far cheaper, only flows with the difference in the electromotive force. The greater the speed of the armature, that is, the smaller the number of periods in the induced winding, the greater. will become those currents which go through the connections α and b . This means that the anchor is almost fully effective again. In many cases it will not be necessary to divide special resistances into parts C _{1 and} C 1, respectively. C ₂ , and for such cases the connections α and b can be combined with one another, as shown in FIG.

Die hier gegebenen Beispiele für die Ausführung erschöpfen selbstverständlich die möglichen Ausführungsformen des oben angegebenen Erfindungsgedankens nicht.The examples given here for the implementation of course exhaust the possible Embodiments of the inventive concept specified above are not.

Claims

Patent Claims:

1. Short-circuit armature for induction motors, characterized in that they are induced Conductor to two winding systems continuously connected in parallel with the same number of poles, however different ohms' see resistance and various self-inductions are grouped together for the purpose of being effective Currents - at all speeds - in the winding systems distribute that the highest possible torque is achieved with good efficiency will.

2. Execution of the arrangement according to claim Ί, characterized in that the Heads of one winding system are partially connected against each other.

1 sheet of drawings.