DE1279823B

DE1279823B - Wicklungsanordnung fuer das Polrad einer Innenpolmaschine

Info

Publication number: DE1279823B
Application number: DE1963H0049236
Authority: DE
Inventors: Dipl-Math Dr Hans-Gu Horstmann
Original assignee: HANSA MOTORENFABRIK GUSTAV ALT
Current assignee: HANSA MOTORENFABRIK GUSTAV ALT
Priority date: 1963-05-22
Filing date: 1963-05-22
Publication date: 1968-10-10

Description

Wicklungsanordnung für das Polrad einer Innenpolmaschine Die Erfindung betrifft eine Wicklungsanordnung für das Polrad einer Innenpolmaschine mit mindestens zwei Polpaaren, bei der jeweils die erste Spule der Polpaare so weit an die Welle des Polrades herangeführt ist, wie es die zulässige magnetische Ausnutzung des Eisens erlaubt, während jeweils die zweite Spule bis zu den Seitenflächen der ersten Spule herangeführt ist.
Völlig symmetrische Polradwicklungen, bei denen auf jedem Pol die gleiche Windungszahl aufgebracht ist, sind bekannt. Dabei ergibt sich insbesondere bei vier- und mehrpoligen Anordnungen, daß von den Spulen eine große, magnetisch nur schwach ausgenutzte Eisenmenge eingeschlossen wird.
Zu dem Zweck, die Spulen dichter an die Welle heranzubringen und somit die Menge des Eisens zu verringern, ist es bekannt, die Spulen mit gleicher Windungszahl abgeschrägt oder abgestuft, also konisch bzw. keilförmig sich gegen die Welle zu verjüngend, auszuführen. Dadurch läßt sich zwar die Menge des magnetisch schwach ausgenutzten Eisens verringern, doch muß der Nachteil in Kauf genommen werden, daß abgestufte Spulen verwendet werden müssen, die schwieriger herzustellen sind.
Ferner ist es bekannt (österreichische Patentschrift 198 824), zur Vergrößerung des Wickelraumes bei symmetrischem Eisenquerschnitt jeweils die erste Spule der Polpaare möglichst weit an die Welle des Polrades heranzuführen, während die zweite Spule nur bis zu den Seitenflächen der ersten Spule herangeführt ist. Dabei ergibt sich zwar eine gute Ausnutzung des Eisenquerschnitts. Es muß jedoch jede zweite Spule abgestuft ausgeführt werden.
Außerdem ist eine Außenpolmaschine kleiner Leistung bekannt (deutsche Patentschrift 852 262), bei der der Spulenquerschnitt auf Kosten der vorhandenen Lufträume vergrößert, d. h. der Wicklungsfüllfaktor verbessert ist. Es finden jeweils nicht abgestufte Spulen unterschiedlicher Windungszahl Verwendung. Dabei ist Voraussetzung, daß das Ständerblechpaket rechteckförmig ausgebildet ist. Dies ist jedoch bei Innenpolmaschinen nicht der Fall.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Wicklungsanordnung der eingangs geschilderten Art derart auszubilden, daß bei guter magnetischer Ausnutzung des Eisens nicht abgestufte Spulen verwendet werden können.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ersten Spulen eine größere Windungszahl aufweisen als die zweiten Spulen, daß der Eisenquerschnitt der die zweiten Spulen tragenden Polschenkel in Höhe des Außendurchmessers der ersten Spulen zur Welle hin stufenförmig zunimmt und daß alle Spulen nicht abgestuft sind.
Die beiden Spulen jedes Polpaares haben zwar unsymmetrische Windungszahlen, und die Eisenquerschnitte der zu einem Polpaar gehörenden Polschenkel sind ebenfalls unsymmetrisch. Trotzdem bleibt aber sowohl die elektrische als auch die magnetische Symmetrie jedes Polpaares gewahrt, da sich die Gesamtamperewindungszahl pro Polpaar aus der Amperewindungszahl der in Reihe geschalteten Spulen beider Pole zusammensetzt und auch die magnetischen Querschnitte und Längen bei jedem der möglichen Eisenwege gleich sind.
Verglichen mit einer üblichen symmetrischen Wicklungsanordnung wird durch die unsymmetrische Anordnung der Spulen mit unterschiedlicher Windungszahl die Gesamtkupfermenge für jedes Polpaar erhöht, so daß außer der besseren Eisenausnutzung auch eine höhere Kupferausnutzung vermittelt ist. Mit anderen Worten, läßt der durch die Einsparung an Eisen gewonnene Raum eine Vergrößerung der Spulen zu.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung ist im Schnitt die Seitenansicht eines vierpoligen Polrades einer Innenpolmaschine dargestellt, für das sich die erfindungsgemäße Wicklungsanordnung besonders eignet. Auf dem Polrad 1 sind zwei Spulenpaare 2, 3 und 4, 5 angeordnet. Die Spulen 2, 3 sind dabei so weit an den Mittelpunkt des Polrads, d. h. an die Welle 6 herangeführt, wie es die zulässige magnetische Ausnutzung des Eisens erlaubt. Die Spulen 4, 5 sind nur bis zu den Seitenflächen der Spulen 2, 3 herangeführt. Die Spulen 2, 4 und 3, 5 gehören jeweils zu einem Polpaar. Eine entsprechende Wicklungsanordnung läßt sich auch bei Polrädern mit Polpaarzahlen von größer als zwei anwenden.

Claims

Patentanspruch: Wicklungsanordnung für das Polrad einer Innenpolmaschine mit mindestens zwei Polpaaren, bei der jeweils die erste Spule der Polpaare so weit an die Welle des Polrades herangeführt ist, wie es die zulässige magnetische Ausnutzung des Eisens erlaubt, während jeweils die zweite Spule bis zu den Seitenflächen der ersten Spule herangeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Spulen (2, 3) eine größere Windungszahl aufweisen als die zweiten Spulen (4, 5), daß der Eisenquerschnitt der die zweiten Spulen (4, 5) tragenden Polschenkel in Höhe des Außendurchmessers der ersten Spulen (2, 3) zur Welle hin stufenförmig zunimmt und daß alle Spulen (2 bis 5) nicht abgestuft sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 852 262; österreichische Patentschrift Nr. 198 824.