DE1438566B2 - Umlaufende elektrische polamplitudenmodulierte maschine mit einer dreiphasenwicklung - Google Patents
Umlaufende elektrische polamplitudenmodulierte maschine mit einer dreiphasenwicklungInfo
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Description
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf eine umlaufende ging Induction Motors — Further Developments in
elektrische, polamplituden-modulicrte Maschine mit Pole-Amplitude Modulation«, in den »Proceedings
einer Dreiphasenwicklung für eine erste Polzahl und of the Institution of Electrical Engineers«, Vol. 107,
eine zweite Polzahl, bei welcher entweder die erste Part A, Nr. 26, Dezember 1960, erschienen,
oder die zweite Polzahl drei Polpaare oder ein Viel- 5 In den vorstehend erwähnten Veröffentlichungen faches von drei Polpaaren umfaßt und die Wicklung ist der Aufbau einer Dreiphasen-Wechselstromsich aus drei rund um eine Achse aufeinanderfolgend Maschine mit einem einzigen Satz einer Dreiphasenangeordneten Phasenwicklungen (A, B und C) zu- wicklung beschrieben, die zur Erzielung einer ersten sammensetzt, die am Umfang der Wicklung eine Polzahl gewickelt ist und so umgeschaltet werden Folge von Phasenbändern bilden, und jede Phasen- io kann, daß sie mit einer anderen Polzahl, die zur wicklung aus der gleichen Gesamtzahl von Spulen ersteren in einem Verhältnis kleiner als 2:1 steht, besteht, die in einer ersten Schaltung so innerhalb betrieben werden kann, wenn eine Polamplitudenjeder Phasenwicklung miteinander verbunden sind, modulationswelle — entsprechend einer zyklischen daß sie die erste Polzahl und bei unterschiedlicher Vertauschung der Verbindungen von Wicklungszweiter Schaltung innerhalb der gleichen Phasen- 15 spulen — an jede Phasenwicklung gelegt wird, wobei wicklung die zweite Polzahl liefern, wobei die Spulen die drei modulierenden Wellen um die Achse der einer ersten Phase (Phase A) bei der zweiten Ver- Maschine relativ zueinander um 120° versetzt sind, bindungsart in einer Hälfte der Phasenwicklung Die Polamplitudenmodulation einer jeden Phasenumgekehrt zur anderen Hälfte so geschaltet sind, wicklung wird dadurch erzielt, daß aufeinanderdaß die der Umschaltung von Wicklungsteilen ent- 20 folgende Abschnitte der Phasenwicklung über den sprechende Modulationswelle im Hinblick auf den Umfang der Maschine so geschaltet werden, daß in Mittelpunkt dieser ersten Phasenwicklung (A) sym- der modulierten Verbindung ein Abschnitt umgepolt metrisch ist, während jeder der beiden anderen ist und ein Abschnitt seine bisherige Polarität für Phasenwicklungen Modulationswellen aufgeprägt jede ganze Periode der modulierenden Welle beiwerden, welche gegeneinander über den Umfang 25 behält.
oder die zweite Polzahl drei Polpaare oder ein Viel- 5 In den vorstehend erwähnten Veröffentlichungen faches von drei Polpaaren umfaßt und die Wicklung ist der Aufbau einer Dreiphasen-Wechselstromsich aus drei rund um eine Achse aufeinanderfolgend Maschine mit einem einzigen Satz einer Dreiphasenangeordneten Phasenwicklungen (A, B und C) zu- wicklung beschrieben, die zur Erzielung einer ersten sammensetzt, die am Umfang der Wicklung eine Polzahl gewickelt ist und so umgeschaltet werden Folge von Phasenbändern bilden, und jede Phasen- io kann, daß sie mit einer anderen Polzahl, die zur wicklung aus der gleichen Gesamtzahl von Spulen ersteren in einem Verhältnis kleiner als 2:1 steht, besteht, die in einer ersten Schaltung so innerhalb betrieben werden kann, wenn eine Polamplitudenjeder Phasenwicklung miteinander verbunden sind, modulationswelle — entsprechend einer zyklischen daß sie die erste Polzahl und bei unterschiedlicher Vertauschung der Verbindungen von Wicklungszweiter Schaltung innerhalb der gleichen Phasen- 15 spulen — an jede Phasenwicklung gelegt wird, wobei wicklung die zweite Polzahl liefern, wobei die Spulen die drei modulierenden Wellen um die Achse der einer ersten Phase (Phase A) bei der zweiten Ver- Maschine relativ zueinander um 120° versetzt sind, bindungsart in einer Hälfte der Phasenwicklung Die Polamplitudenmodulation einer jeden Phasenumgekehrt zur anderen Hälfte so geschaltet sind, wicklung wird dadurch erzielt, daß aufeinanderdaß die der Umschaltung von Wicklungsteilen ent- 20 folgende Abschnitte der Phasenwicklung über den sprechende Modulationswelle im Hinblick auf den Umfang der Maschine so geschaltet werden, daß in Mittelpunkt dieser ersten Phasenwicklung (A) sym- der modulierten Verbindung ein Abschnitt umgepolt metrisch ist, während jeder der beiden anderen ist und ein Abschnitt seine bisherige Polarität für Phasenwicklungen Modulationswellen aufgeprägt jede ganze Periode der modulierenden Welle beiwerden, welche gegeneinander über den Umfang 25 behält.
der Phasenwicklung so versetzt sind, daß sie eine Diese bekannte Art der Polamplitudenmodulation,
resultierende Modulationswelle ergeben, welche die sich nur dann anwenden läßt, wenn keine der
jeweils um 120° die eine vorwärts, die andere rück- benutzten Polzahlen Polpaare von drei oder einem
wärts gegenüber der Modulationswelle der ersten Vielfachen von drei umfaßt, wird als sogenannte
Phasenwicklung (-4) räumlich rund um die Maschi- 30 symmetrische Polamplitudenmodulation bezeichnet,
nenachse verschoben ist, jedoch im Hinblick auf den da hierbei in der modulierten Schaltstellung einzelne
Mittelpunkt der betreffenden Phasenwicklung unsym- Spulen einer jeden Phasenwicklung jeweils entspre-
metrisch ist. chend einer, bezogen auf den Mittelpunkt dieser
Es sind bereits polumschaltbare Wechselstrom- Phasenwicklung, symmetrischen Modulationswelle
Maschinen bekannt, die entweder getrennte Sätze 35 umgeschaltet sind.
von Phasenwicklungen mit verschiedenen Polzahlen Es ist ferner auch bereits eine asymmetrische Polaufweisen,
oder die aus einem einzigen Satz von amplitudenmodulation vorgeschlagen worden, die
Phasenwicklungen bestehen, deren Spulen passend umschaltbare Maschinen ermöglicht, deren eine Polgewählte
Anzapfungen aufweisen, die mit einem zahl drei Polpaare oder ein Vielfaches von drei Pol-Mehrfachschalter
verbunden sind, mit dem dieser 40 paaren umfaßt.
Satz von Phasenwicklungen so geschaltet werden Kurz erläutert besteht die Methode der asymkann,
daß er wahlweise verschiedene Polzahlen auf- metrischen Polamplitudenmodulation darin, daß für
weist. Diese bekannten polumschaltbaren Maschinen die Polzahlumschaltung eine (A) der drei Phasenhaben
ein Polzahlverhältnis von 2:1 und damit ein wicklungen entsprechend einer Modulationswelle
Drehzahlverhältnis, das umgekehrt ist. 45 umgeschaltet wird, wie sie bei einer symmetrischen
Es sind weiterhin polumschaltbare Maschinen Polamplitudenmodulation verwendet wird, dagegen
bekannt, bei denen Polzahlen mit zwei oder drei die Umschaltung der beiden anderen Phasenwick-Polpaaren
oder einem Vielfachen davon möglich lungen (B, C) jeweils zwei asymmetrischen Modusind.
In diesen bekannten Fällen werden zur Pol- lationswellen entspricht, die gegeneinander über den
umschaltung Spulen zwischen den drei Phasenwick- 50 Umfang der Phasenwicklung so versetzt sind, daß
lungen ausgetauscht, was eine aufwendige Verdrah- sie die gleiche resultierende magnetomotorische Kraft
tung erfordert, da jeweils Ende und Anfang der aus- in der modulierten Schaltstellung erzeugen und daß
zutauschenden Spulen aus der Wicklung getrennt ihre Resultierenden in der gleichen räumlichen Bezieherausgeführt
werden müssen. hung zu der Modulationswelle der ersten Phasen-
Unlängst ist ein neues Prinzip zum Erzielen ver- 55 wicklung A stehen wie die Modulationswellen der
schiedener Polzahlen in einer umlaufenden elek- Phasenwicklungen B und C im Fall der symmetri-
trischen Maschine mit einem einzigen Satz von sehen Polamplitudenmodulation.
Phasenwicklungen entwickelt worden. Dieses Prinzip Bei diesem bekannten Verfahren der asymmetri-
ist unter dem Namen »Polamplitudenmodulation« sehen Polamplitudenmodulation wird die Polzahl-
bekanntgeworden und in zwei Veröffentlichungen 60 umschaltung durch die Umkehrung ausgewählter
von Professor G. H. Rawcliffe, London, und Spulen der Phasenwicklungen und durch das gleich-
seinen Mitarbeitern beschrieben worden. Die erste zeitige Abschalten oder die gleichzeitige Schwächung
dieser Veröffentlichungen trägt den Titel »Induction (Abschalten einzelner Leiter) bestimmter Spulen der
Motor Speed-Changing by Pole-Amplitude Modu- Phasenwicklungen B und C erreicht, was sich aller-
lation« und ist in der Fachzeitschrift »Proceedings 65 dings wegen der abzuschaltenden Spulen bzw. Leiter
of the Institution of Electrical Engineers«, Vol. 105, nur mit einer verhältnismäßig hohen Zahl von aus
Part A, Nr. 22, August 1958, erschienen. Die zweite der Wicklung herausgeführten Anschlußleitungen
Veröffentlichung ist unter dem Titel »Speed-Chan- verwirklichen läßt.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine pol umschaltbare Dreiphasen-Wechselstrom-Maschine
mit einer Polzahl aufzuzeigen, die drei Polpaare oder ein Vielfaches von drei Polpaaren
aufweist, wobei zur Vermeidung der bei bekannten Maschinen nachteiligen, hohen Zahl von aus der
Wicklung herauszuführenden Anschlußleitungen sämtliche Spulen bei beiden Polzahlen in den Stromkreis
der Maschine einbezogen und vor und nach der Umschaltung der gleichen Phase zugeordnet
sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unter Ausnutzung sämtlicher Spulen eine
Polamplitudenmodulationswelle der gesamten Dreiphasenwicklung durch Umschalten von sich entlang
dem Wicklungsumfang abwechselnden Wicklungsabschnitten aufgeprägt wird, wobei diese Wicklungsabschnitte, die Spulen eines oder mehrerer Phasenbänder
umfassen, jeweils im wesentlichen die gleiche Spulenzahl aufweisen, und daß zur Erzeugung der
in dieser Weise der Dreiphasenwicklung aufgeprägten Gesamtmodulation alle Phasenwicklungen (A, B
und C) Pole mit unterschiedlicher Spulenzahl besitzen und die erste Phasenwicklung (A) mit symmetrischer
Modulationswelle auch eine symmetrische Spulengruppierung in bezug auf ihren Mittelpunkt
aufweist, und die Endpole der Phasenwicklungshälften weniger Spulen je Pol als die übrigen Pole
haben, während die beiden anderen Phasenwicklungen (B und C) eine nicht symmetrische Spulengruppierung
in bezug auf ihre Mittelpunkte haben und die Spulengruppierung in der ganzen Phasenwicklung
B umgekehrt derjenigen der Phasenwicklung C ist und die Spulenzahlen von den sich entsprechenden
Polen der drei Phasen A, B und C der Formel B+ C = 2 A genügen und die Phasen wicklungen
B und C für die zweite Polzahl durch Umkehrung der einen Hälfte jeder Phasen wicklung
gegenüber der anderen Hälfte dieser Phasenwicklung umgeschaltet werden. Durch diesen die vorliegende Erfindung auszeichnenden,
neuartigen Wicklungsaufbau ist es somit auch bei polumschaltbaren Maschinen mit einer
Polzahl mit drei Polymeren oder einem Vielfachen von drei Polpaaren möglich geworden, die PoI-zahlumschaltung,
wie bei der obenerwähnten bekannten symmetrischen Polamplitudenmodulation (keine Polzahl mit drei Polpaaren oder einem Vielfachen
davon), durch einfache Umpolung eines Teiles einer jeden Phasenwicklung zu erreichen, wodurch
die Zahl der aus der Wicklung herauszuführenden Anschlußleitungen gegenüber bekannten polumschaltbaren
Maschinen, die Polzahlen mit drei Polpaaren oder einem Vielfachen davon vorsehen, ganz erheblich
reduziert ist.
Alles Nähere über die Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes in Verbindung
mit der Zeichnung.
Im einzelnen zeigt
F i g. 1 ein Spulenfolgediagramm für eine 8- bzw. 6polige Maschine mit einem Ständer mit 72 Nuten,
gemäß Beispiel 1 in Tabelle A 2,
F i g. 2 ein Wicklungsdiagramm für die 8- bzw. 6polige Maschine nach Fig. 1,
Fig. 3a und 3b Schaltdiagramme, welche die 8polige Dreieck-Reihenschaltung und die 6polige
Sternparallelschaltung der Wicklungsteile entsprechend den verschiedenen Schaltstellungen der Maschine
nach F i g. 1 und 2 zeigen,
Fig. 4 ein Spulenfolgediagramm für eine 12-
bzw. lOpolige Maschine mit einem Ständer mit 72 Nuten, gemäß Beispiel 1 in Tabelle Bl,
Fig. 5 ein Wicklungsdiagramm für die 12- bzw. lOpolige Maschine nach Fig. 4.
Es folgen die Tabelle Al bis A4, die Zahlenangaben zur Auslegung von sieben Maschinen für
8 bzw. 6 Pole gemäß Fig. 1 bis 3b enthalten, deren Wicklungen auf Ständer mit verschiedenen Nutzahlen
gewickelt sind:
Anzahl der Nuten
48
60
Phasengruppierung
Phase A
Phase C
Phase B
Gesamte modulierende Periode
(über den halben Umfang)
(über den halben Umfang)
Achtpolige Verbindung
(unmodulierte Dreieck-Reihen-Schaltung)
Ausbreitungsfaktor einer Phase
Ausbreitungsfaktor der Phase B und C
Winkel zwischen Phase A und B
vorwärts gerichtete Komponente
des Ausbreitungsfaktors
rückwärts gerichtete Komponente in % der
vorwärts gerichteten Komponente des
Ausbreitungsfaktors
vorwärts gerichteten Komponente des
Ausbreitungsfaktors
1-3-3-1-1-3-3-1 | 2-3-3-2-2-3-3-2 |
O-3-3-2-O-3-3-2 | 1-3-3-3-1-3-3-3 |
2-3-3-0-2-3-3-0 | 3-3-3-1-3-3-3-1 |
4-3-3-4-3-3-4 | 5-3_4_6^1_3-5 |
0,900 | 0,924 |
0,900 | 0,941 |
120° | 121° 9' |
0,900 | 0,935 |
0 | 0,6% |
Fortsetzung
4<X
Sechspolige Verbindung
(modulierte Stern-Parallel-Schaltung)
(modulierte Stern-Parallel-Schaltung)
Ausbreitungsfaktor einer Phase
Ausbreitungsfaktor der Phase B und C
Winkel zwischen Phase A und B
vorwärts gerichtete Komponente
des Ausbreitungsfaktors ·
rückwärts gerichtete Komponente in % der vorwärts gerichteten Komponente des
Ausbreitungsfaktors
Ausbreitungsfaktors
Anzahl der Nuten
W)
0,695
0,697 119° 57'
0,696
0,05%
Spulenweite (in Nutcnzahlcn)
' 10
' 10
Sehnungsfaktor
für 8 Pole ..
für 6 Pole ..
für 8 Pole ..
für 6 Pole ..
Wicklungsfaktor
für 8 Pole ...
für 6 Pole ...
für 8 Pole ...
für 6 Pole ...
0,866
1,000
1,000
0,780
0,798
0,798
Sehnungsfaktor für die konjungierte (22polige) Harmonische
Verhältnis der Flußdichten
£8
ß6
ß6
0,500 1,18 Tabelle A2
0,707
0,981
0,981
0,636
0,784
0,784
0,191
1,42
1,42
0,866
1,000
1,000
0,810
0,696
0,696
0,500
0,99
0,99
0,743 0,988
0,695 0,688
0,052 1,14
Anzahl der Nuten
84
84
Phasengruppierung
Phase A
Phase C
Phase B
Gesamte modulierende Periode
(über den halben Umfang)
(über den halben Umfang)
Achtpolige Verbindung
(unmodulierte Dreieck-Reihen-Schalfung)
Ausbreitungsfaktor einer Phase
Ausbreitungsfaktor der Phase B und C ....
Winkel zwischen Phase A und B
vorwärts gerichtete Komponente
des Ausbreitungsfaktors
des Ausbreitungsfaktors
rückwärts gerichtete Komponente in % der vorwärts gerichteten Komponente des
Ausbreitungsfaktors
Ausbreitungsfaktors
Sechspolige Verbindung
(modulierte Stern-Parallel-Schaltung)
(modulierte Stern-Parallel-Schaltung)
Ausbreitungsfaktor einer Phase
Ausbreitungsfaktor der Phase ß und C
Winkel zwischen Phase A und B
vorwärts gerichtete Komponente
des Ausbreitungsfaktors
des Ausbreitungsfaktors
rückwärts gerichtete Komponente in % der vorwärts gerichteten Komponente des
Ausbreitungsfaktors
Ausbreitungsfaktors
2-4-4-2-2-4-4-2
1-3-5-3-1-3-5-3
3-5-3-1-3-5-3-1
1-3-5-3-1-3-5-3
3-5-3-1-3-5-3-1
5-5-5-6-5-5-5
0,931
0,931
120°
0,931
120°
0,931
0,783
0,740
118° 59'
0,763
0,88%
0,88%
2-5-5-2-2-5-5-2 1-5-4-4-1-5-4-4
4-4-5-1 -4-4-5-1
7-4-6-8-6-4-7
0,880
0,934
123° 30'
0,917 1,9%
0,739
0,738
12Γ 35'
0,738 1,4%
Fortsetzung
Spulenweite (in Nutenzahlen)
12
13
14
Sehnungsfaktor
für 8 Pole
für 6 Pole
Wicklungsfaktoren
für 8 Pole
für 6 Pole
Sehnungsfaktor für die konjungierte (22polige) Harmonische
D Q
Verhältnis der Flußdichten -5-7-
0,866
1,000
1,000
0,500
1,08
1,08
0,766
0,991
0,991
0,713
0,746
0,746
0,044
1,21
1,21
0,866 1,000
0,795 0,738
0,500 1,07
0,783 0,994
0,717 0,733
0,113 1,18
Anzahl der Nuten
96
108
Phasengruppierung
Phase A
Phase C
Phase B
Gesamte modulierte Periode
(über den halben Umfang)
(über den halben Umfang)
Achtpolige Verbindung
(unmodulierte Dreieck-Reihen-Schaltung)
Ausbreitungsfaktor einer Phase
Ausbreitungsfaktor der Phase B und C ....
Winkel zwischen Phase A und B
vorwärts geichtete Komponente
des Ausbreitungsfaktors
des Ausbreitungsfaktors
rückwärts gerichtete Komponente in % der vorwärts gerichteten Komponente des
Ausbreitungsfaktors
Ausbreitungsfaktors
Sechspolige Verbindung
(modulierte Stern-Parallel-Schaltung)
(modulierte Stern-Parallel-Schaltung)
Ausbreitungsfaktor einer Phase
Ausbreitungsfaktor der Phase B und C ....
. Winkel zwischen Phase A und B
vorwärts gerichtete Komponente
des Ausbreitungsfaktors
des Ausbreitungsfaktors
' rückwärts gerichtete Komponente in % der vorwärts gerichteten Komponente des
Ausbreitungsfaktors
Ausbreitungsfaktors
Sehnungsfaktor
für 8 Pole
für 6 Pole
Wicklungsfaktoren
für 8 Pole
für 6 Pole
2-6-6-2-2-6-6-2 | 2-7-7-2-2-7-7-2 |
0-6-6^-0-6-6-4 | 1-6-7-4-1-6-7-4 |
4-6-6-0-4-6-6-0 | 4-7-6-1-4-7-6-1 |
8-6-6-8-6-6-8 | : ·'-■* 8-7-8-8-8-7-8 |
0,895 | 0,907 |
0,895 | 0,922 |
120° | 118° 54' |
0,895 | 0,918 |
0 | 1,6% |
0,747 | 0,781 |
0,821 | 0,785 |
119° 6' | 121° 7' |
0,797
4,1%
0,784
1,0%
Spulenweite (ir | 1 Nutenzahlen) | 19 | |
16 | 17 | 18 : | 0,802 |
0,866 | 0,793 | 0,866 | 0,996 |
1,000 | 0,995 | 1,000 | 0,136 |
0,116 | 0,109 | 0,195 | 0,782 |
0,197 | 0,793 | 0,784 | 109 509/108 |
Fortsetzung
10
Spulenweite (in Nutenzahlen) 18
19
Sehnungsfaktor für die konjungierte (22polige)
Harmonische
Harmonische
Verhältnis der Flußdichten
0,500 1,19 0,172
1,29
1,29
0,500 1,14
0,208 1,23
Anzahl der Nuten 120
Phasengruppierung
Phase A
Phase C
Phase B
Gesamte modulierende Periode (über den halben Umfang)
Achtpoiige Verbindung (unmodulierte Dreieck-Reihen-Schaltuhg)
Ausbreitungsfaktor einer Phase
Ausbreitungsfaktor der Phase B und C
Winkel zwischen Phase A und B
vorwärts gerichtete Komponente des Ausbreitungsfaktors
rückwärts gerichtete Komponente in % der vorwärts gerichteten
Komponente des Ausbreitungsfaktors
Sechspolige Verbindung (modulierte Stern-Parallel-Schaltung)
Ausbreitungsfaktor einer Phase
Ausbreitungsfaktor Phase ß und C
Winkel zwischen Phase A und B
vorwärts gerichtete Komponente des Ausbreitungsfaktors
rückwärts gerichtete Komponente in % der vorwärts gerichteten Komponente des Ausbre'itungsfaktors
3-7-7-3-3-7-7-3 1-7-7-5-1-7-7-5 5-7-7-1-5-7-7-1
10-7-8-10-8-7-10
0,915 0,915
120° 0,915
0,740
0,781
121° 45'
0,767
0,03%
Spulenweite (in Nutenzahlen)
Sehnungsfaktor
für 8 Pole
für 6 Pole ..;
Wicklungsfaktoren
für 8 Pole
für 6 Pole
Sehnungsfaktor für die konjungierte (22polige) Harmonische
Verhältnis der Flußdichten -^r-
Verhältnis der Flußdichten -^r-
DO
0,866
1,000
1,000
0,793
0,767
0,767
0,500
1,12
1,12
0,809 0,997
0,740 0,763
0,233 1,19
Nun folgen die Tabellen Bl bis B 3, die Zahlenangaben zur Auslegung von neun Maschinen mit 12
bzw. 10 Polen und Ständern mit verschiedenen Nutzahlen enthalten:
12
Anzahl der Nuten | 96 | |
72 | 84 | 1-3-Φ-4-3-1 2-3-5-3-3-0 0-3-3-5-3-2 |
1-2-3-3-2-1 1-2-4-3-2-0 0-2-3-4-2-1 |
1-2-4-4-2-1 1-3^-4-2-0 0-2-4-4-3-1 |
4-5-5-3-4-6 -4-3-5-5-4 |
3-4-3-3-3^ -3-3-3-4-3 |
4-4-3^-4-4 _4-^_3^-4 |
0,890 0,908 |
0,923 0,903 |
0,904 0,908 |
239° |
242,4° | 240,4° | 0,902 0,37 |
0,908 1,65 |
, 0,907 0,55 |
0,728 0,783 |
0,775 0,800 |
0,792 0,812 |
121,4° |
120,1° | 119,2° | 0,765 0,92 |
0,792 1,0 |
0,805 1,62 |
|
Phase A, Spulengruppierung
Phase C, Spulengruppierung
Phase B, Spulengruppierung
Gesamtmodulationswelle für den halben
Maschinenumfang
12polige (unmodulierte) Schaltung
Ausbreitungsfaktor der Phase A
Ausbreitungsfaktor der Phasen B und C .... Winkel zwischen den resultierenden Vektoren
der Phasen A und C
vorwärts gerichtete Komponente
des Ausbreitungsfaktors
Prozentsatz des rückläufigen 12-Pol-Feldes ..
lOpolige (modulierte) Schaltung
Aüsbreitungsfaktor der Phase A
Ausbreitungsfaktor der Phasen B und C .... Winkel zwischen den resultierenden Vektoren
der Phasen A und C
vorwärts gerichtete Komponente
des Ausbreitungsfaktors
Prozentsatz des rückläufigen 10-Pol-Feldes ..
10
Wicklungsfaktor für 12polige Schaltung
Wicklungsfaktof für lOpolige Schaltung
Prozentsatz des konjungierten (17ten)
Harmonischen in der modulierten Schaltung BU/B 10-Verhältnis der Flußdichte
0,786
0,763
0,763
5,4
0,817
0,800
0,800
7,32
1,02
1,02
0,709
0,770
0,770
1,07
143
143
0,833 0,763
9,05 0,95
Anzahl der Nuten | 132 | |
108 | 120 | 1-4-5-^4-1 |
1-3-5-5-3-1 | 1^-5-5-4 | 2-5-6-6-3-O |
2-4-5-M-O | 2-5-5-4-3 | -3 5-2 |
0-3-4-5-4-2 | 1-3-4-5-5-2 | 5-6-5-6-6-6 |
5-5-5-4-5-6 | 6-5-6-5-5 | 6-6 |
-5-4-5-5-5 | -5-5-6-5 | 0,908 |
0,891 | 0,921 | 0,904 |
0,918 | 0,921 | 240,9° |
238,8° | 239,5° | 0,925 |
0,902 | 0,921 | 0,77 |
1,25 | 0,54 | |
Phase A, Spülengruppieruhg
Phase C, Spulengruppierung
Phase B, Spulengruppierung
Gesamtmodulationswelle für den halben
Maschinenumfang
12polige (unmodulierte) Schaltung
Ausbreitungsfaktor der Phase A
Ausbreitungsfaktor der Phasen B und C .... Winkel zwischen den resultierenden Vektoren
der Phasen A und C
vorwärts gerichtete Komponente
des Ausbreitungsfaktors
Prozentsatz des rückläufigen 12-Pol-Feldes ..
1 43Ö bob
Fortsetzung
14
Anzahl der Nuien
120
120
132
lOpolige (modulierte) Schaltung
Ausbreitungsfaktor der Phase A
Ausbreitungsfaktor der Phasen B und C
Winkel zwischen den resultierenden Vektoren
Winkel zwischen den resultierenden Vektoren
der Phasen A und C
vorwärts gerichtete Komponente
des Ausbreitungsfaktors
Prozentsatz des rückläufigen 10-Pol-Feldes ..,
0,795 0,813
121,5°
0,807 0,87
Spulenweile (in Nutcnzahlen)
13 | 12 | 14 | 13 |
0,781 | 0,875 | 0,745 | 0,868 |
0,774 | 0,767 | 0,741 | 0,813 |
2,05 | 12,5 | 0,83 | 11,9 |
1,03 | 0,91 | 1,03 | 0,97 |
Wicklungsfaktor für 12polige Schaltung
Wicklungsfaktor für lOpolige Schaltung
Prozentsatz des konjungierten (17ten) Harmonischen
in der modulierten Schaltung
B12/B 10-Verhältnis der Flußdichte
0,848
0,786
0,786
144
Anzahl der Nuten
156
156
168
Phase A, Spulengruppierung
Phase C, Spulengruppierung
Phase B, Spulengruppierung
Gesamtmodulationswelle für den halben
Maschinenumfang
12polige (unmodulierte) Schaltung
Ausbreitungsfaktor der Phase A
Ausbreitungsfaktor der Phasen B und C
Winkel zwischen den resultierenden Vektoren
der Phasen A und C
vorwärts gerichtete Komponente
des Ausbreitungsfaktors
Prozentsatz des rückläufigen 12-Pol-Feldes .......
lOpolige (modulierte) Schaltung
Ausbreitungsfaktor der Phase A
Ausbreitungsfaktor der Phasen B und C
Winkel zwischen den resultierenden Vektoren
der Phasen A und C
vorwärts gerichtete Komponente
des Ausbreitungsfaktors
Prozentsatz des rückläufigen 10-Pol-Feldes .
Wicklungsfaktor für 12polige Schaltung
Wicklungsfaktor für lOpolige Schaltung
Prozentsatz des konjungierten (17ten) Harmonischen
in der modulierten Schaltung
B12/B 10-Verhältnis der Flußdichte
1-5-6-6-5-1
2-6-6-6-4-0
0^1-6-6-6-2
2-6-6-6-4-0
0^1-6-6-6-2
7-6-7-6-6-8
-6-6-7-6-7
-6-6-7-6-7
0,904
0,904
0,904
240°
0,904
0
0
0,788
0,803
0,803
120,2°
0,798
0,40
0,40
2-5-6-6-5-2
3-5-7-6-4-1
1-4-6-7-5-3
3-5-7-6-4-1
1-4-6-7-5-3
7-7-8-7-6-8
_6_7_8-7-7
_6_7_8-7-7
0,933
0,921
0,921
241,2°
0,925
0,43
0,43
0,744
0,764
0,764
120°
0,757
0,88
0,88
2-5-7-7-5-2 3-6-7-7-Φ-1 1-4-7-7-6-3
8-7-8-8-7-8 -8-8-7-8
0,929 0,922
240,5°
0,924 0,33
0,760 . 0,773
119,5°
0,769 1,08 ;
Spulenweile (in ISutcnzahlen)
0,835
0,796
17
0,717
0,766
0,766
0,25
1,11
1,11
16 | .18 . | ■ 17 | 20 |
0,865 | 0,8 J 9 | 0,872 | 0,723 |
0,756 | 0,749 | 0,769 | 0,735 |
1,8 | 1,98 | 12,36 | 1,26 |
0,91 | 0,95 | 0,92 | 1,06 |
Für jede der in den Tabellen A und B beschriebenen Maschinen sind zwei Varianten angegeben, die sich
in der Spulenweite unterscheiden.
Es sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, daß jede Maschine für eine Polumschaltung gemäß
der Polamplitudenmodulation eine unmodulierte Polzahl von 2 η-Polen und eine modulierte Polzahl
von (2 μ ± 2 m) Polen aufweisen, wobei ;i die Zahl
der Polpaare ist, für die die Windung ursprünglich ausgelegt ist und m die Zahl der Perioden der Modulationswellen
ist, die jeder Phasenwicklung zugeführt werden. Da die Polzahl In ohne Modulation
erzielt wird, und die Polzahlen (In + 2m) und (2n- 2m) beide durch Modulation erzielt werden,
ergibt sich, daß jede dieser Maschinen eine und nur eine Polzahl aufweist, die ein Vielfaches von drei ist.
Sofern diese Polzahl die eliminierte modulierte Polzahl ist, die zwei wählbare Polzahlen hinterläßt,
von denen keine ein Vielfaches von drei ist, trifft die Methode der symmetrischen Polamplitudenmodulation
zu, und die vorliegende Erfindung betrifft diesen Fall nicht.
Wenn die Polzahl, die ein Vielfaches von drei ist, eine der wählbaren Polzahlen ist, entweder die
unmodulierte Polzahl oder die modulierte Polzahl, die nicht eliminiert ist, dann ist die resultierende
Polzahlkombination eine solche, die in einer Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt werden
kann.
Im übrigen kann irgendeine Polzahlkombination zu vielen verschiedenen Maschinen führen entsprechend
der Anzahl der für den Ständer gewählten Nuten, in die die Dreiphasenwicklung gelegt werden
soll. Auch andere Variationen werden in der nachfolgenden Beschreibung behandelt werden.
Es ist nicht notwendig, alle möglichen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes zu beschreiben.
Es sind zwei Tabellen mit Zahlenwerten für Maschinen mit zwei Polzahlkombinationen beigefügt.
Aus jeder Tabelle lassen sich Daten für die Wicklungen in Ständern mit verschiedenen Nutzahlen zur Erzielung
der betreffenden Polzahlkombination entnehmen.
Aus jeder Tabelle ist ein Beispiel herausgenommen, das an Hand seines Spulenfolgediagrammes, eines
Wicklungsdiagrammes und eines Schaltdiagrammes näher beschrieben ist.
Die Tabellen Al bis A4 bilden vier Teile einer einzigen Tabelle A, welche den Aufbau von sieben
Maschinen beschreibt, die in der unmodulierten Schaltstellung 8 Pole aufweisen. In der modulierten
Schaltstellung der Wicklungen werden zusammen 6 Pole und 10 Pole erzeugt. Das lOpolige Feld wird
durch die passende Wahl der Phasenwicklungsfolge eliminiert, und die wirksame modulierte Polzahl
weist daher sechs Pole auf.
In der Tabelle A1 sind die Daten für 8polige bzw.
6polige Maschinen angegeben, deren Ständer 48 und 60 Nuten haben. Die Tabelle A 2 betrifft Maschinen
mit Ständern mit 72 und 84 Nuten. Die Tabelle A 3 betrifft Maschinen mit Ständern mit
96 und 108 Nuten, und in der Tabelle A4 sind Werte für eine Maschine angegeben, deren Ständer 120 Nuten
aufweist. Die Nutzahl ist am Kopf der Tabelle angegeben.
Alle beschriebenen Maschinen sind Maschinen mit Bruchlochwicklungen, die Spulengruppen mit
verschiedener Anzahl von Spulen für Pole derselben Phase und verschiedene Spulengruppierungen für
jede der drei Phasenwicklungen aufweisen. Unter der Bezeichnung »Phasengruppierung« ist die Spulengruppierung
für jeden Pol rund um den Maschinenumfang für jeder der drei Phasen A, B und C gemeint.
Die angegebene Folge gilt für einen Umlauf im Uhrzeigersinne von den neutralen Linien aus.
Die nächste Zeile der Tabelle mit der Überschrift »Gesamte modulierende Periode« gibt das Gesamt-
[o muster der umgekehrt geschalteten Spulen in der
modulierten Schaltstellung, unabhängig von den betreffenden Phasenwicklungen an. Die angegebene
Folge ist von der neutralen Linie für die Phase A aus im Uhrzeigersinne über den halben Maschinenumfang
gezählt. Diese Folge ist aus Fig. 1 in diagrammatischer Form für eine Maschine mit einem
Ständer mit 72 Nuten ersichtlich.
Anschließend sind fünf Werte angegeben, die sich auf die unmodulierte 8polige Dreiecks-Reihenschaltung
der Phasenwicklungen beziehen.
Daran anschließend sind die entsprechenden fünf Werte für die modulierte 6polige Stern-Parallel-Schaltung
der Phasenwicklungen angegeben.
Die übrigen Zahlen der Tabellen sind entsprechend den beiden Varianten, sie sich durch die Spulenweite
unterscheiden, aufgeteilt. Der Spulenabstand ist in jedem Falle in der Anzahl der überbrückten Nuten
angegeben.
Sehnungs- und Windungsfaktoren sind für beide Varianten und für beide Polzahlen angegeben. Der
Wert für die 22polige harmonische Oberwelle ist für beide Varianten angegeben.
Die letzten Werte betreffen das Verhältnis der Magnetflüsse der 8poligen zu der 6poligen Schaltung.
wobei von einer 8poligen Dreiecks-Reihenschaltung und einer 6poligen Sternparallelschaltung bei den
verschiedenen Schaltstellungen ausgegangen wird.
Die F i g. 1 betrifft ein Spulenfolgediagramm für die Phasenwicklungen der 8-Pol-/6-Pol-Maschine.
mit einem Ständer mit 72 Nuten entsprechend dem Beispiel 1 der Tabelle A 2. Die Phasenfolge im Uhrzeigersinne
ist A, B, C und die zugehörige Phasenbandfolge +A — C + B — C — ß, im gleichen Sinne
wie im Diagramm angegeben.
Die neutralen Linien für die Phasen A, B und C sind im Diagramm eingezeichnet. Es zeigt sich, daß
im Uhrzeigersinne die Folge der Phasenursprünge A. C, B ist. Aus der bereits bekanntgewordenen Theorie
der Polamplitudenmodulation, auf die eingangs hingewiesen worden ist, und aus der Tatsache, daß jede
Phase durch eine Modulationswelle mit einer einzigen Phase moduliert wird, ist es bekannt, daß die Polzahl,
die gleichzeitig in der modulierten Schaltstellung erzeugt wird, 6 Pole und 10 Pole beträgt. Die gewählte
Phasenursprungsfolge zeigt, daß die höhere Polzahl eliminiert wird und die niedrigere Polzahl
beibehalten bleibt.
Die Spulengruppierung in jedem Phasenband ist in dem innersten Zahlenkreis des Diagrammes angegebenen.
Die Phasenbandbezeichnung ist im nächsten Kreis angegeben. Die Spulengruppierung im
Uhrzeigersinne von der neutralen Linie für die Phase A ausgehend ist also folgende:
-B3, +/42, -C5, +Bl, -/14, +Ci
usw. Diese Ziffern entsprechen den Ziffern für die Spulengruppierung in Tabelle A.
109 509/108
Eine stark ausgezogene Umfangslinie umschließt die Phasenbänder, die in der modulierten Schaltstcllung
umgekehrt gepolt sind und schließt jene Phasenbänder aus, die in gleichem Sinne wie in der
unmodulierten Schaltstellung geschaltet bleiben.
Die stark ausgezogene Umfangslinie selbst bestimmt eine zyklische Folge von Spulenumschaltungen
und damit 7 Halbwellen über den halben Umfang, also 14 Halbwellen über den ganzen Umfang. Der
äußere Ziffernkreis gibt die Spulenzahlen für jede der Halbwellen dieses gesamtmodulierenden Musters
an, unabhängig von den betreffenden Phasenbändern. Es kann festgestellt werden, daß die Halbwellen nicht
vollständig regelmäßig sind, daß sie aber in jedem halben Umfang symmetrisch angeordnet und in den
beiden halben Umfangen verdoppelt sind. Die Zahlen im äußeren Zahlenkreis entsprechen den in der
Tabelle A unter der Rubrik »Gesamte modulierende Periode« angegebenen Zahlen.
Das Diagramm der F i g. 1 gilt für beide Varianten von einer Spulenweite von 12 bzw. 13 Nuten, wie
in Tabelle A angegeben.
Aus F i g. 2 ist das Wicklungsdiagramm der 8-P0I-/ 6-Pol-Maschine mit einer Spulenweite von 12 Nuten
dargestellt, d. h. die Spulenweite reicht von der Nut 1 bis zur Nut 13 usw. Die Nummern der Nuten
sind über dem Wicklungsschema angegeben. Darunter stehen die Buchstaben für die Phasenband-Spulengruppen,
die den Angaben in der F i g. 1 entsprechen, beginnend am Kopf oder am Fuß des Diagrammes
mit dem Phasenband A und im Uhrzeigersinne fortschreitend. Die in Klammern gestellten Angaben
gelten für die Phasenbänder, die in der modulierten Schaltung wie in Fig. 1 dargestellt, umgepolt sind.
Im Wicklungsdiagramm ist die Phasenwicklung A mit ausgezogenen Linien dargestellt, die Phasenwicklung
B mit unterbrochenen Linien und die Phasenwicklung C mit strichpunktierten Linien:
Die Wicklungen sind nahe der Endklemmen bezeichnet; die Endpunkte und die Mittelanzapfungen
aller drei Phasen wicklungen sind dargestellt und numeriert, und zwar entsprechend den Angaben in
Fig. 3a und 3b, in denen die Dreiecks-Reihenschaltung
für den unmodulierten 8poligen Schaltzustand und die Stern-Parallel-Schaltung für den
modulierten 6poligen Schaltzustand dargestellt sind.
In den Fig. 3 a und 3 b sind die Anschlußleitungen
an die in Netzleitungen L1, L2 und L3 mit 41,42 und 43
bezeichnet.
Hinsichtlich der F i g. 1 und 2 muß insbesondere darauf hingewiesen werden, daß alle Spulen aller
Phasenwicklungen sowohl in der unmodulierten 8poligen als auch in der modulierten 6poligen Schaltstellung
in den Stromkreis eingeschaltet sind. Ein Weglassen von Spulen in der modulierten Schaltstellung
— wie dies bei früheren Ausführungsbeispielen notwendig war — mit der daraus folgenden Anordnung
der abgeschalteten Spulen in einem gesonderten Phasenwicklungszweig, wird bei der vorliegenden
Erfindung vermieden. Folglich kann für jede Phasenwicklung eine einfache Reihen-Parallelverbindung
für die unmodulierte bzw. modulierte Schaltstellung verwendet werden, wie dies in den Fig. 3a und 3b
dargestellt ist. Dieses Merkmal charakterisiert alle der in der Tabelle A angegebenen und darüber
hinaus sämtliche von der vorliegenden Erfindung erfaßten Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
Die Tabellen Bl bis B 3 sind die drei Teile einer einzigen Tabelle B, in der der Aufbau von neun
Maschinen mit 12 Polen im unmodulierten Zustand beschrieben ist. In der modulierten Schaltung der
Wicklung werden gleichzeitig 10 Pole und 14 Pole erzeugt. Das 14polige Feld wird durch eine entsprechende
Wahl der Phasenwicklungsfolge eliminiert, und die wirksame modulierte Polzahl ist daher 10.
Die Tabelle Bl gibt die Daten für 12-Pol-/10-Pol-Maschinen
an, die Ständer mit 72 Nuten, 84 Nuten und 96 Nuten haben. Die Tabelle B 2 enthält Angaben
für Maschinen mit Ständern von 108, 120 und 132 Nuten, und die Tabelle B 3 bringt Werte für
Maschinen mit Ständern mit 144, 156 und 168 Nuten. Die Nutzahl ist am Kopf der Tabelle für jede Maschine
angegeben.
Sämtliche beschriebenen Maschinen haben Bruchlochwicklungen mit Spulengruppen von verschiedener
Spulenzahl für Pole derselben Phase und eine verschiedene Spulengruppierung für jede der drei Phasen.
Unter der Überschrift »Spulengruppenanordnung« ist die Spulengruppierung für jeden Pol entlang des
Maschinenumfanges für jede der drei Phasen A, B und C angegeben. Die Folge ist in Richtung des Uhrzeigersinnes
von der neutralen Linie der zugehörigen Phase aus bestimmt. Die Folge trifft für den halben
Umfang der Maschine zu und wiederholt sich identisch in der zweiten Hälfte des Maschinenumfanges.
In der nächsten Zeile der Tabelle ist unter dem Titel »Gesamte Modulationswelle für einen halben
Umfang« das gesamte zyklische Muster der umgepolten Spulen, welche die modulierte Schaltstellung
bewirken, unabhängig von den betreffenden Phasenwicklungen aufgeführt.
In F i g. 4 ist diese Folge diagrammatisch für eine Maschine mit einem Ständer mit 72 Nuten
dargestellt. Die Folge ist von der neutralen Linie der Phase A aus im Uhrzeigersinne über den halben
Umfang der Maschine bestimmt. Die Folge wiederholt sich in gleicher Weise in der zweiten Umfangshälfte
der Maschine.
Anschließend daran sind fünf Werte für die 12polige unmodulierte Schaltstellung und anschließend die
entsprechenden fünf Werte für die lOpolige modulierte Schaltstellung angegeben.
Die übrigen Ziffern in der Tabelle B sind in zwei Spalten unterteilt, außer für die Maschine mit 72 Nuten.
Die beiden Spalten enthalten Werte für zwei Varianten für jede angeführte Nutzahl, die sich in der gewählten
Spulenweite unterscheiden. Die Spulenweite ist wieder durch die Anzahl der überbrückten Nuten gekennzeichnet.
In den meisten Ausführungsbeispielen treten drei mögliche Varianten auf mit Spulenweiten, die
sich jeweils durch eine Nut voneinander unterscheiden. Für die Maschine mit 84 und 96 Nuten sind zwei
Variationen möglich, für die Maschine mit 168 Nuten vier Variationen. In allen Ausführungsbeispielen mit
drei oder mehr Variationsmöglichkeiten für die Spulenweite sind die Ziffern für die Extremfälle in
der Tabelle angegeben. Es wird darauf hingewiesen, daß die kleinste oder kleinere Spulenweite den maximalen
Wicklungsfaktor und damit das maximale Kippmoment ergibt, daß aber bei der kleinsten
Spulen weite der größte Anteil an der 17. harmonischen Oberwelle auftritt, die ein Rückwärts-Kriech-Moment
erzeugt, und damit das niedrigste Anlaufdrehmoment bewirkt. Die größte oder größere Spulenweite ergibt
ein Minimum am Anteil der 17. harmonischen Ober-
welle. Die Wicklungsfaktoren für die 12polige und die lOpolige Wicklung sowie der Anteil der 17. harmonischen
Oberwelle für die 10-Pol-Wicklung sind
für jede Variation der Spulenweite angegeben.
Die letzten Ziffern geben das Verhältnis des Magnetflusses zwischen der 12poligen und der lOpoligen
Schaltstellung an, also bei der Dreiecks-Reihenschaltung für 12 Pole und der Stern-Parallel-Schaltung
für 10 Pole.
F i g. 4 ist ein Spulenfolgediagramm, das die Phasenwicklungen
einer H-PoU/lO-Pol-Maschine mit einem
Ständer mit 72 Nuten gemäß Beispiel 1 der Tabelle B1 angibt.
Die Phasenfolge im Uhrzeigersinne ist A, B, C, die
damit eine Phasenbandfolge
+ A, -C, +B, -A, +C, -B
in dem aus dem Diagramm ersichtlichen Umlaufsinne ergibt.
Die neutralen Linien für die Phasen A, B und C
sind eingetragen. Sie zeigen, daß die Phasenursprungsfolge im Uhrzeigersinne A, C, B ist.
Die jeder Phasenwicklung zugeführte modulierende Welle — entsprechend dem zyklischen Muster der
Spulenumpolung — hat zwei Halbperioden. Gemäß der bereits bekannten Theorie der Polamplitudenmodulation
und auf Grund des Umstandes, daß die unmodulierte Polzahl 12 Pole beträgt, werden in
der modulierten Schaltstellung gleichzeitig 14 Pole und 10 Pole erzeugt. Die Phasenursprungsfolge A, C,
B als Umkehrung der Phasenfolge A, B, C bewirkt, wie bereits bekannt, daß die höhere Z#hl von 14 Polen
eliminiert wird und die modulierte Polzahl von 10 Polen bestehenbleibt.
Die Spulengruppierung in jedem Phasenband ist aus dem inneren Zahlenkreis ersichtlich. Das bebetreffende
Phasenband ist in dem benachbarten Außenkreis angegeben.
Die Spulengruppierung bei einem Umlauf im Uhrzeigersinne, ausgehend von der neutralen Linie
der Phase A, ist also folgende:
-Bl, +/11, -CA, +Bl, -/42, + C3, - BO
usw. entsprechend der Angabe in der Tabelle B.
Eine stark ausgezogene Umfangslinie umschließt die Phasenbänder, die in der modulierenden 10-Pol-Schaltstellung
umgepolt sind. Diese Umfangslinie schließt diejenigen Phasenbänder aus, die in beiden
Schaltstellungen sowohl für 12 Pole als auch für 10 Pole gleich gepolt bleiben.
Die stark ausgezogene Umfangslinie selbst ergibt ein zyklisches Muster für die Spurumschaltung für
die modulierte Schaltstellung, das, ohne Rücksicht auf die in den verschiedenen Halbwellen dieses
Musters gruppierten Phasenbänder, 11 Halbwellen über den halben Umfang aufweist, also 22 Halbwellen
über den ganzen Umfang der Maschine.
Der äußere Zahlenkreis gibt die Spulengruppierung in jeder Halbwelle der Gesamtmodulationswelle, die
durch die stark ausgezogene Umfangslinie gekennzeichnet ist, wiederum ohne Berücksichtigung der
gruppierten Phasenbänder. Die durch diese Zahlen gebildete Folge im Uhrzeigersinne, ausgehend von
der neutralen Linie der Phase A, stimmt mit dem unter der Überschrift »Gesamtmodulationswelle über
den halben Umfang« angegebenen Folge in der Tabelle B1 überein.
F i g. 5 zeigt das Windungsdiagramm einer Wicklung gemäß F i g. 4 für eine 12-PoI-/10-Pol-Maschine
mit einem Ständer mit 72 Nuten, gemäß dem Beispiel 1 in Tabelle Bl. Die Nutzahlen, in einem beliebigen
Ausgangspunkt mit der Bezeichnung Phasenband + A beginnend, sind am Kopf der Figur angegeben.
Unmittelbar darunter sind die die Phasenbänder und die Spulengruppierung betreffenden Angaben
entsprechend den Angaben in F i g. 4 und der Tabelle B aufgeführt. Die Angaben in Klammern
betreffen Phasenbänder, die in der lOpoligen Schaltstellung umgepolt sind. Die Ziffern entsprechen den
dafür angegebenen Ziffern im Diagramm der F i g. 4.
Die Wicklung zeigt eine gleichmäßige Spulenweite von 8 Nuten, also einen Wicklungssprung von
der Nut 1 zur Nut 9 usw. Die Phasenwicklung A ist mit ausgezogenen Linien dargestellt, die Phasenwicklung
B mit unterbrochenen Linien und die Phasenwicklung C mit strichpunktierten Linien.
Die Phasenwicklungshälften sind der besseren Übersichtlichkeit
wegen nahe der Endklemmen bezeichnet, und die Endklemmen sind numeriert, um den mit
ihnen verbundenen Anfang, den Mittelabgriff oder das Ende einer jeden Phasenwicklung zu bezeichnen.
Die Wicklungen und Endklemmen sind entsprechend der Angaben in Fi g. 3 a und 3 b bezeichnet,
in der die wahlweise einschaltbare Dreiecks-Reihen-Schaltung für die unmodulierte Schaltstellung und
die Stern-Parallel-Schaltung der Wicklung für die modulierte Schaltstellung dargestellt sind, in diesem
Falle für 12 Pole bzw. 10 Pole.
Sämtliche Spulen in der Maschine sind einander gleich, sämtliche Spulen sind erregt in der einen
Stromrichtung oder in der anderen sowohl in der 12poligen als auch in der lOpoligen Schaltstellung.
Es werden keine Spulen in der modulierten Schaltstellung aus dem Stromkreis ausgeschaltet, wie dies
bei früher vorgeschlagenen Maschinen der Fall ist.
Claims (5)
- Patentansprüche:, 1. Umlaufende elektrische, polamplituden-modulierte Maschine mit einer Dreiphasenwicklung für eine erste Polzahl und eine zweite Polzahl, bei welcher entweder die erste oder die zweite Polzahl drei Polpaare oder ein Vielfaches von drei Polpaaren umfaßt und die Wicklung sich aus drei rund um eine Achse aufeinanderfolgend angeordneten Phasenwicklungen (A, B und C) zusammengesetzt, die am Umfang der Wicklung eine Folge von Phasenbändern bilden, und jede Phasenwicklung aus der gleichen Gesamtzahl von Spulen besteht, die in einer ersten Schaltverbindung so innerhalb jeder Phasenwicklung miteinander verbunden sind, daß sie die erste Polzahl und bei unterschiedlicher zweiter Schaltung innerhalb der gleichen Phasen wicklung die zweite Polzahl liefern, wobei die Spulen einer ersten Phase (Phase A) bei einer zweiten Verbindungsart Schaltungverbindung in einer Hälfte der Phasenwicklung umgekehrt zur anderen Hälfte so geschaltet sind, daß eine der Umschaltung von Wicklungsteilen entsprechende Modulationswelle im Hinblick auf den Mittelpunkt dieser ersten Phasenwicklung (A) symmetrisch ist, während jeder der beiden anderen Phasenwicklungen Modulationswellen aufgeprägt werden, welche gegeneinander über den Umfang der Phasenwicklung so versetzt sind, daß sie eineresultierende Modulationswelle ergeben, welche jeweils um 120° die eine vorwärts, die andere rückwärts gegenüber der Modulationswelle der ersten Phasenwicklung (A) räumlich rund um die Maschinenachse verschoben ist, jedoch im Hinblick auf den Mittelpunkt der betreffenden Phasenwicklung unsymmetrisch ist, dadurch gekennzeichnet, daß unter Ausnutzung sämtlicher Spulen eine Polamplitudenmodulationswelle der gesamten Drei-Phasenwicklung durch Umschalten von sich entlang dem Wicklungsumfang abwechselnden Wicklungsabschnitten aufgeprägt wird, wobei diese Wicklungsabschnitte, die Spulen eines oder mehrerer Phasenbänder umfassen, jeweils im wesentlichen die gleiche Spulenzahl aufweisen und daß zur Erzeugung der in dieser Weise der Drei-Phasenwicklung aufgeprägten Gesamtmodulation alle Phasenwicklungen (A, B und C) Pole mit unterschiedlicher Spulenzahl besitzen und die erste Phasenwicklung (A) mit symmetrischer Modulationswelle auch eine symmetrische Spulengruppierung in bezug auf ihren Mittelpunkt aufweist, und die Endpole der Phasenwicklungshälften weniger Spulen je Pol als die übrigen Pole haben, während die beiden anderen Phasenwicklungen (B und C) eine nicht symmetrische Spulengruppierung in bezug auf ihre Mittelpunkte haben und die Spulengruppierung in der ganzen Phasenwicklung B umgekehrt derjenigen der Phasenwicklung C ist und die Spulenzahlen von den sich entsprechenden Polen der drei Phasen A, B und C der Formel B + C = 2 A genügen und die Phasenwicklungen B und C für die zweite Polzahl durch Umkehrung der einen Hälfte jeder Phasenwicklung gegenüber der anderen Hälfte dieser Phasenwicklung umgeschaltet werden.
- 2. Umlaufende elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der zweiten Schaltverbindung, d. h. im modulierten Zustand, entsprechend der Modulationswelle umgepolten Wicklungsabschnitte nur jeweils Spulen von einem oder zwei Phasenbändern umfassen.
- 3. Umlaufende elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Null eine erlaubte Spulenzahl je Pol ist.
- 4. Umlaufende elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbperioden der der gesamten Dreiphasenwicklung aufgeprägten Polamplitudenmodulationswelle maximal die Spulen von zwei aufeinanderfolgenden Phasenbändern umfassen.
- 5. Umlaufende elektrische Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Spulen in zwei beliebigen Halbperioden nur um eine einzige Spule differiert.Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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GB13500/61A GB986384A (en) | 1961-04-14 | 1961-04-14 | Improvements in or relating to rotary electric machines |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE1438566A1 DE1438566A1 (de) | 1968-10-17 |
DE1438566B2 true DE1438566B2 (de) | 1971-02-25 |
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ID=26242245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19621438566 Pending DE1438566B2 (de) | 1961-04-14 | 1962-04-13 | Umlaufende elektrische polamplitudenmodulierte maschine mit einer dreiphasenwicklung |
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BE (1) | BE616481A (de) |
CH (1) | CH448252A (de) |
DE (1) | DE1438566B2 (de) |
FR (1) | FR1421221A (de) |
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DE2849761A1 (de) * | 1978-11-16 | 1980-05-22 | Novokachovskij Elmash-Str Z No | Polumschaltbare dreistraengige zweischichtwicklung eines elektromotors mit zwei drehzahlstufen |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2443759A1 (fr) * | 1978-12-08 | 1980-07-04 | Od Polt Institut | Enroulement triphase a deux couches a poles commutables pour moteur electrique a deux vitesses |
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1962
- 1962-04-13 FR FR894464A patent/FR1421221A/fr not_active Expired
- 1962-04-13 DE DE19621438566 patent/DE1438566B2/de active Pending
- 1962-04-14 CH CH461262A patent/CH448252A/de unknown
- 1962-04-16 BE BE616481A patent/BE616481A/fr unknown
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