Kompensierte Gleichstrommaschine mit Wendepolen und geteiltem Gehäuse
Auf Schiffen und in Walzwerken werden unter anderem auch Gleichstrommaschinen mit
aufklappbarem Gehäuse verwendet, da diese Bauweise gestattet, in relativ kurzer
Zeit den Anker der Maschine auszuwechseln oder Reparaturen an Anker oder Stator
vorzunehmen.Compensated DC machine with reversible poles and split housing
DC machines are also used on ships and in rolling mills
hinged housing used, as this design allows in a relatively short time
Time to change the armature of the machine or repairs to the armature or stator
to undertake.
Diese teilbaren Gleichstrommaschinen wurden bisher überwiegend unkompensiert
ausgeführt, weil bei der üblichen Verlegung der Stirnverbindungen einer Kompensationswicklung,
wie sie etwa das Prinzipschema einer vierpoligen Maschine der F i g. 1 der Zeichnung
zeigt,- eine Teilung des Maschinengehäuses praktisch nur schwer durchführbar ist.
Die Innenverbindungen müßten dann nämlich lösbar ausgeführt sein, wodurch die Ausführung
einer Gleichstrommaschine mit geteiltem Gehäuse den Großteil ihrer Vorzüge wieder
verliert. Bei betriebsmäßig hohen kurzzeitigen Überlastungen, großem Drehzahlstellbereich
durch Feldschwächung bei möglichst stabilem Drehzahlverhalten, wird jedoch eine
Ausführung mit Kompensationswicklung oft zwingend notwendig.These divisible DC machines have so far been largely uncompensated
executed because with the usual laying of the end connections of a compensation winding,
such as the principle diagram of a four-pole machine in FIG. 1 of the drawing
shows - a division of the machine housing is practically difficult to carry out.
The internal connections would then have to be made detachable, whereby the execution
a DC machine with split housing most of its advantages
loses. In the event of high, short-term overloads during operation, large speed setting range
However, due to field weakening with the most stable speed behavior possible, a
Execution with compensation winding is often absolutely necessary.
Es sind daher auch Gleichstrommaschinen mit in Axialrichtung unterteiltem
Ständer sowie mit Kompensations- und Wendepolwicklungen bekannt, bei denen die einfache
Teilbarkeit wie bei unkompensierten Maschinen gewahrt bleibt. Dies wird dadurch
erreicht, daß die in Serie geschalteten Kompensations- und Wendepolwicklungen für
jeden durch die axiale Trennfuge des Gehäuses geteilten Teil des Stators durch das
Gehäuse nach außen geführt sind und keine Stirnverbindungen der Kompensationswicklung
über die Trennfuge geführt werden. Die Teilwicklungen werden außerhalb des Gehäuses
zusammengeschaltet. Die Ausführung der Maschinen mit Folgepolen wurde durch die
deutsche Patentschrift 225 241 bekannt. Es ist ferner die Ausführung einer Maschine
mit Wendepolen und Kompensationswicklung mit axial geteiltem Gehäuse bekannt, bei
der zwischen jeweils zwei zu verschiedenen Gehäuseteilen gehörenden Hauptpolen keine
Stirnverbindungen der Kompensationswicklung angeordnet und zur Unterdrückung der
magnetischen Streuflüsse nichtmagnetische Maschinenteile vorgesehen sind (schweizerische
Patentschrift 357 796). Bei dieser Ausführung ergeben sich innerhalb der Maschine
starke Flußverschiebungen in der Art, daß die an der Trennfuge liegenden Wendepole
nur einen sehr geringen Fluß führen, während die von den Kompensationsstirnverbindungen
umschlossenen Wendepole einen erheblich höheren Wendepolfluß führen müssen als bei
einer Gleichstrommaschine mit konventionell angeordneter Kompensationswicklung nach
F i g.1. Diese ungleiche Verteilung der Wendepolflüsse kann auch durch nichtmagnetische
Maschinenteile, wie sie der schweizerischen Patentschrift 357 796 zugrunde liegen,
im Streuweg nicht korrigiert werden. Infolge dieser ungleichen Verteilung der Wendepolflüsse
ergeben sich ungleiche Streuungsverhältnisse der Wendepole und eine vorzeitige Sättigung
der Wendepolkerne und damit schlechtere Kommutierungseigenschaften der Maschine
als bei einer konventionellen Verlegung der Kompensationswicklung. Die Eisenquerschnitte
des Wendefeldkreises müßten zum Ausgleich bedeutend verstärkt werden, was jedoch
ebenfalls nachteilig ist.There are therefore also DC machines with subdivided in the axial direction
Stator and known with compensation and reversing pole windings, where the simple
Divisibility is maintained as with uncompensated machines. This is because of this
achieved that the compensation and reversing pole windings connected in series for
each part of the stator divided by the axial parting line of the housing by the
Housing are led to the outside and no end connections of the compensation winding
be guided over the parting line. The partial windings are outside the housing
interconnected. The execution of the machines with following poles was carried out by the
German patent specification 225 241 known. It is also the execution of a machine
known with reversible poles and compensation winding with axially split housing
of the main poles belonging to different housing parts between each two
Arranged end connections of the compensation winding and to suppress the
magnetic leakage flux, non-magnetic machine parts are provided (Swiss
Patent 357,796). In this design, there are within the machine
strong flux shifts in such a way that the turning poles lying at the parting line
carry only a very small flux while those from the compensating end connections
enclosed reversing poles must lead a considerably higher reversing pole flux than with
a DC machine with a conventionally arranged compensation winding
F i g.1. This unequal distribution of the polar fluxes can also be caused by non-magnetic
Machine parts as they are based on the Swiss patent specification 357 796,
cannot be corrected in the spreading path. As a result of this unequal distribution of the polar fluxes
unequal scattering of the reversing poles and premature saturation result
the reversible pole cores and thus poorer commutation properties of the machine
than with conventional laying of the compensation winding. The iron cross-sections
of the Wendefeld circle would have to be significantly strengthened to compensate, but that
is also disadvantageous.
Die Erfindung soll die genannten Nachteile und Schwierigkeiten vermeiden
und schlägt hierzu vor, daß die Wendepole, die nicht von den Stirnverbindungen der
Kompensationswicklung umschlossen sind, stärker erregt sind als die von den Stirnverbindungen
umschlossenen Wendepole. Hierdurch wird ein dem Unipolarfluß entgegengesetzter Zusatzfluß
erzeugt, der elektrisch symmetrische Wendepol$üsse schafft.The invention is intended to avoid the disadvantages and difficulties mentioned
and suggests that the reversing poles, which are not from the end connections of the
Compensation winding are enclosed, are more excited than those of the end connections
enclosed reversing pole. This creates an additional flow opposite to the unipolar flow
which creates electrically symmetrical reversing poles.
Die Wirkung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahme kann gemäß
einem weiteren Vorschlag der Erfindung dadurch unterstützt werden, daß der Wendefeldkreis
der von den Stirnverbindungen umschlossenen Wendepole einen höheren magnetischen
Widerstand aufweist als der Wendefeldkreis der nicht von den Stirnverbindungen umschlossenen
Wendepole. Dies kann z. B. in an sich bekannter Weise durch das Einfügen von amagnetischen
Zwischenlagen zwischen den von den Stirnverbindungen umschlossenen Wendepolen und
dem Maschinengehäuse oder auch durch entsprechende
unterschiedliche
Luftspaltauslegung geschehen. Weiterhin wird diese Wirkung unterstützt durch die
an sich bekannte Anordnung einer amagnetischen Welle und/oder von amagnetischen
Lagerköpfen.The effect of the measure proposed according to the invention can according to
a further proposal of the invention to be supported in that the Wendefeldkreis
the reversing poles enclosed by the end connections have a higher magnetic value
Has resistance than the Wendefeldkreis that is not enclosed by the end connections
Reversing pole. This can e.g. B. in a known manner by inserting non-magnetic
Intermediate layers between the reversing poles enclosed by the end connections and
the machine housing or by appropriate
different
Air gap design done. This effect is further supported by the
known arrangement of an amagnetic shaft and / or of amagnetic
Bearing heads.
Da bei Abstimmung der Wendefelderregung auf gleiche Wendepolflüsse
noch eine Unipolarerregung bestehenbleibt, kann zwar über die Hauptpole, das Gehäuse,
die Schilde und die Welle ein Streufluß fließen, der aber jetzt erheblich geringer
ist als bei gleicher Erregung der Wendepole und gleichen magnetischen Widerständen
der Wendepole. Infolge der geringeren Erregung des Unipölarflusses bei ungleicher
Erregung der Wendepole kann der Aufwand an unmagnetischen. Maschinenteilen zum Schutz
der Lager und der gekuppelten Arbeitsmaschinen gegen den Unipolarfluß gegenüber
den dem bisherigen Stand der Technik entsprechenden Ausführungen erheblich geringer
gehalten werden.Since when coordinating the reversing field excitation to the same reversing pole flows
a unipolar excitation remains, it can be done via the main poles, the housing,
the shields and the wave a stray flux flow, but this is now considerably less
is than with the same excitation of the reversing poles and the same magnetic resistances
the turning pole. As a result of the lesser excitation of the unipolar flow with unequal
Excitation of the reversing poles can reduce the cost of non-magnetic. Machine parts for protection
the bearings and the coupled machines against the unipolar flow opposite
the versions corresponding to the previous state of the art are considerably lower
being held.
In F i g. 2 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
im Prinzip dargestellt. Die Stirnverbindungen s1 und s2 der in den Köpfen der Hauptpole
N und S liegenden Kompensationswicklung führen nicht über die Teilfugen
t des Maschinengehäuses. Die von den Stirnverbindungen nicht umschlossenen Wendepole
w1 und w2 der magnetischen Polarität s haben eine stärkere Feldwicklung als die
Wendepole w2 und w4 der magnetischen Polarität n.In Fig. 2 of the drawing shows an exemplary embodiment of the invention in principle. The end connections s1 and s2 of the compensation winding located in the heads of the main poles N and S do not lead over the butt joints t of the machine housing. The reversing poles w1 and w2 of the magnetic polarity s not enclosed by the end connections have a stronger field winding than the reversing poles w2 and w4 of the magnetic polarity n.