DE139578C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft Ankerwicklungen für Elektromotoren und Dynamos und bezweckt, die elektromotorischen Kräfte (und damit die Belastung) zwischen zwei parallel geschalteten Gruppen von Wicklungen oder Spulen zu vergleichmäßigen.

Zu diesem Zwecke wird die Spule in einfacher Weise so angeordnet, daß die aus dem Stromwender hinausgeführten Endleiter oder

ίο Verbindungen die anderen Leiter der Spule nicht kreuzen, und die sogenannten »wirksamen Teile« irgend einer der Spulen der Ankerwicklung in gleicher Entfernung vom Mittel des Ankerkerns liegen. Ferner ist jede Spulengruppe oder jede Wicklung derart mit dem Stromwender verbunden, daß eine richtige Stellung der Bürsten zu einer Spulengruppe gleicherweise auch für die andere Gruppe oder Wicklung fichtig ist.

In der beiliegenden Zeichnung ist Fig. 1 eine Endansicht des mit einer »Doppelreihenwicklung« ausgestatteten Ankers, bei der zwei Spulen für jede Wicklung sowie ihre Verbindungen mit dem Stromwender dargestellt sind. Fig. 2 ist eine Sonderdarstellung einer der Spulen, die zu einer oder der anderen Spulengruppe gehören kann, und Fig. 3 ein Längsschnitt einer Ankerhälfte, aus dem die relativen Stellungen der beiden Spulengruppen ersichtlieh werden. Fig. 4 veranschaulicht im Grundriß obere Spulengruppen, insonderheit die Art, wie die Spulen nebeneinander liegen und die Endverbindungen herausgeführt sind. Fig. 5 stellt eine der Nuten im Änkerkern dar sowie die Lage und Anzahl der eingelegten Leiter.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, besitzt der Ankerkern 23 Nuten oder Schlitze und der Stromwender 46 Stege; zwei Gruppen Spulen c, die eine obere und eine untere Wicklung bilden (Fig. 3), treten dabei auf. Die unteren Spulen in der Zeichnung mit geraden Indexzahlen bezeichnet c² c²⁴ usw. bis c^4e, also 23 an der Zahl, sind mit den Stromwenderstegen gerader Zahl oder Nummer, wie die Spulen c² und c²⁴ zeigen, in nachstehender Reihenfolge verbunden: 2-24-46-22 usw., entsprechend der gebräuchlichen Regel für eine vierpolige Hauptschlußwicklung, in der An^ nähme, daß der dargestellte Anker in einem vierpoligen Feldmagneten laufen soll. Die oberen Spulen, in der Zeichnung mit ungeraden Indexzahlen c¹ c³ usw. bis c⁴⁵ bezeichnet, ebenfalls im ganzen 23 Stück, sind mit den ungeraden Stromwenderstegen in gleicher Weise (1-23-45-21 usw.) verbunden.

Die Zeichnung, insonderheit Fig. 1, läßt erkennen, daß die sogenannten wirksamen oder »aktiven« Teile jeder Spule, d.h. die beiden Teile, welche über die Fläche des Ankerkerns hin verlaufen, vom Mittelpunkt des Ankers gleich weit entfernt liegen. Mit anderen Worten, die gewöhnliche Anordnung eines oberen und eines unteren Abschnittes dieser beiden »wirksamen« Teile ist hier verlassen und die beiden »wirksamen« Teile ,oder Seiten der Spule nehmen genau dieselbe Lage zum Ankermittel ein.

Der mit dieser Spulenanordnung erreichte Vorteil geht aus den Fig. 2, 3 und 4, in denen die Einfachheit der Spule selbst und die einfache Art, in welcher die Endverbindungen herausgebracht sind, zur Anschauung kommen, klar hervor.

Fig. 2 stellt eine der Spulen in der Gestalt vor dein Aufbringen auf ihren Träger dar. Diese Gestaltung hat sie durch Aufwinden auf eine zu diesem Zwecke entsprechend gestaltete Form erhalten. Fig. 2 zeigt eine Spule mit drei Windungen, und man hat zu beachten, daß die drei wirksamen Leiter zwischen α und b in einer parallel zur Seitenfläche eines Kernzahnes gerichteten Ebene liegen, so daß, wenn die Spule auf den Kern gehörig aufgebracht ist, diese drei Leiter dicht neben der linken Seitenfläche des Zahnes (Fig. 1) liegen. An der Ecke α ist die Spule etwas gedreht, wodurch die unteren Leiter in eine Ebene mit dem oberen kommen; alle drei Leiter gehen dann vom Ankerkern unter einem Winkel fort, der durch die Dicke der Leiter und den erforderlichen Spielraum zwischen den Spulen (Fig. 4) bestimmt wird. Bei c sind die drei Leiter abgebogen und verlaufen in einer tiefer liegenden Ebene gegen den Ankerkern hin, so daß sie praktisch in gleicher Höhe mit dem unteren Leiter im »wirksamen« Teile d-e liegen. Bei d ist die Spule dann wieder umgebogen und etwas eingedreht, so daß die beiden äußeren Leiter zwischen c und d in eine solche Lage über den einseitigen Leiter gelangen, daß alle drei parallel zur Seitenfläche eines anderen Zahnes des Ankerkerns liegen.

Fig. ι veranschaulicht, wie die drei Leiter von d bis e gegen die rechtsseitige Fläche eines Zahnes anliegen. Die Endverbindungen gehen von der unteren Ecke bei α und von der oberen Ecke bei e ab. Zwischen α und e liegen natürlich nur zwei Leiter, und zwar symmetrisch zu den Leitern zwischen b und d, wie die Zeichnung verdeutlicht.

Fig. 4 stellt die Art des Aufbringens der Spulen auf ihren Träger dar. Wie man sieht, liegen nur die Endteile der Spulen über- bezw. untereinander und die »wirksamen«, d. h. die über die Fläche des Ankerkerns verlaufenden Spulenteile nebeneinander in den Nuten des Kerns. Aus der Fig. 4 ergibt sich auch klar, in wie einfacher Weise die Endverbindungen herausgebracht sind; die unteren Verbindungen laufen zwischen den Spulen nach links in gleicher Höhenlage mit dem unteren Leiter und die oberen Verbindungen nach rechts in gleicher Höhenlage mit dem oberen Leiter.

Die untere Wicklung ist mit bezug auf die Pole des Feldes so angeordnet, daß die beiden »wirksamen« Teile irgend einer Spule, beispiels-

weise c², einen größeren Teil des Kerns umfassen als die entsprechenden Teile einer Spule, die zur oberen Wicklung gehört. Tatsächlich ist der Winkel xof (Fig. 1) für die unteren Spulen etwas größer gehalten als der Polneigungswinkel (bei einer vierpoligen Maschine gleich 90 °), wohingegen der Winkel χ οy etwas kleiner als der Neigungswinkel ist. Bei dieser Anordnung muß die lineare Entfernung zwischen den »wirksamen« Teilen der unteren und der oberen Spulen die gleiche werden, d. h. die unteren und die oberen Spulen werden gleich an Umfang oder Größe als auch an wirklichem Widerstände.

Bei dieser Methode des Aufbringens der Spulen auf den Kern derart, daß der Winkel zwischen den »wirksamen« Leitern der unteren Spulen etwas größer ist als der Polneigungswinkel und der entsprechende Winkel der oberen Spulen kleiner ist als jener Neigungswinkel, muß auch die elektromotorische Kraft der beiden Spulengruppen gleich werden.

In der Praxis hat es sich herausgestellt, daß, wenn eine obere und eine untere Wicklung zusammen in denselben Nuten gewickelt werden, die elektromotorische Kraft der unteren Wicklung etwas geringer ist als die der oberen Wicklung infolge der Tatsache, daß stets eine Streuung der Kraftlinien auftritt, die die untere Wicklung veranlaßt, einen geringeren als den ihr zukommenden Anteil an dem magnetischen Kraftlinienfluß aufzunehmen.

Was nun die Verbindungen mit dem Stromwender (Fig. 1) anlangt, so sind die Winkel r ο χ der linksseitigen Verbindung der Spule c^l und y ο t der rechtsseitigen Verbindung einander gleich, d. h. die Spule oder Spulen der oberen Wicklung sind ohne Verschiebung nach einer oder der anderen Seite verbunden und die sogen, neutralen Kommutationslinien fallen mit den Mittellinien der Pole zusammen, wie dem Fachmann bekannt ist. Betrachtet man die untere Spule c², so wird man finden, daß ihre linksseitigen und rechtsseitigen Verbindungen oder Winkel s ο χ und \ou ebenfalls gleich sind; daraus ergibt sich, daß auch hier die neutralen Stromwendungslinien mit den Mittellinien der Pole zusammenfallen. Mithin muß irgend eine Bürstenlage für die eine und für die andere Wicklung richtig sein.

Obschon die beschriebene Spulenform ganz besonders für Wicklungen mit zwei oder mehreren übereinander angeordneten Spulengruppen zweckmäßig erscheint, so beschränkt sich doch keineswegs die Erfindung auf eine derartige Wicklung, ebensowenig auf eine bestimmte Anzahl von Windungen; die Erfindung ist vielmehr sowohl bei Flachspulen mit nur einer Windung als auch bei Spulen mit zahlreichen Windungen anwendbar.

Die Methode des Aufbringens der Spulen auf den Kern, derart, daß der Winkel zwischen den »wirksamen« Leitern der unteren Spulen

Claims (3)

1. etwas größer als der Polneigungswinkel und der entsprechende Winkel der oberen Spulengruppe kleiner als der Polneigungswinkel ist, läßt sich natürlich auch bei Ankern mit zwei Stromwendern anwenden, deren einer dann mit der unteren Wicklung und der andere mit der oberen Wicklung verbunden wird.

   ■ Patent-Ansprüche:

   i. Für elektrische Motoren oder Dynamos bestimmter Anker mit zylindrischem, auf dem Umfange mit Schlitzen zur Aufnahme zweier übereinander gelagerter Wick- lungen versehenem Ankerkern, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen der unteren Wicklung einen größeren Teil des Ankerkerns umfassen als die der oberen Wicklung, wodurch die elektromotorische Kraft in den beiden Wicklungen vergleichmäßigt wird.
2. 2. Ausführung des Ankers nach Anspruch i, bei welcher die Spulen derart geformt sind, daß die »wirksamen« Teile irgend einer Spule gleich weit vom Wicklungsmittel entfernt liegen, während die Endteile der Spulen in einer höheren oder tieferen Ebene liegen.
3. 3. Ausführung des Ankers nach Anspruch ι und 2, bei welcher die Wicklungen unabhängig voneinander mit einem einzigen Stromwender derart verbunden sind, daß die Winkel der zu den einzelnen Stegen führenden rechtsseitigen und linksseitigen Verbindungen jeder Spule untereinander gleich sind, so daß die sogen, neutralen Kommutationslinien mit den Mittellinien der Pole zusammenfallen und die richtige Stellung der Bürsten sowohl für die eine als auch für die andere Wicklung stets gesichert ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen;