DE1538915A1 - Verschachtelte elektrische Maschinen - Google Patents

Description

Ideentia Patent-Verwaltungs-GmbH, Frankfurt am Main, Theodor-Stern-Kai 1

Hartwig/sm Erf.-Hr. 30/039 Verschachtelte elektrische Haschinen

Es sind bereits elektrische Maschinen bekanntgeworden, bei denen zwei Rotoren in einem gemeinsamen Statorgehäuse angeordnet sind. Die Statorgehäuse sind dabei aus einer Verschachtelung von jeweils zwei Einselgehäueen gebildet worden. So 1st es bekannt, zur Steigerung der Leistung und zur Herabminderung des Gewichtes zwei parallel gelagerte fiotoren in einem gemeinsamen Rahmengehäuse anzuordnen· Bei dieser bekannten Anordnung ist jedoch das Entstehen eines gerne innen, verketteten magnetischen Kraftflusses der Brregeretroakreise nicht vorgesehen. Beide Maschinen sind elektrisch und magnetisch völlig voneinander getrennt.

Ea ist weiterhin eine anordnung aus zwei vierpoligen verschachtelten elektrischen Maschinen bekanntgeworden,

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bei welcher die ErregerStromkreise zwar miteinander magnetisch verkettet sind, jedoch hat diese Anordnung gegenüber derjenigen nach der Erfindung den Nachteil, daß auf Grund ihrer Bauart eine Verkettung der jeweiligen Ankerquerfelder nicht möglich ist und daß außerdem keine Wendepole und Kompensationswicklung en vorgesehen sind.

Schließlich ist noch eine weitere Anordnung aus zwei verschachtelten zweipoligen Maschinen bekannt, bei welcher zwar ebenfalls eine Verkettung der Erregerfelder vorgesehen ist, eine Verkettung der Anker quer fei der hingegen auf Grund der Bauart als zweipolige Maschinen unmöglich ist. Diese Maschinen besitzen außerdem noch je einen an der Außenseite des Gehäuses angeordneten Wendepol zur Erleichterung der Kommutierung. Infolge dieser unsymmetrischen Bauweise ist es jedoch nicht möglich, derartige Maschinen als Grenzleistungsmaschinen auszulegen.

Die Erfindung bezieht eich auf verschachtelte mehrpolige Aektriache Haschinen mit mindestens awei parallel zueinander gelagerten Rotoren und teilweiser Verkettung der magnetischen Kraftflüsae der Erregeratromkreise. Erfindungsgemlß sind die Hauptpol· dieser verschachtelten Maschinen mit Kompensationswicklungen versehenj ta befinden sich zwischen den

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HcLUptpolen.Jeweils Wendepole,und die magnetischen Iraftflüsse der Ankerstromkreise "benachbarter Waschinen sind teilweise miteinander verkettet. Das hat den Vorteil, daß es nach dieser Anordnung sogar möglich ist, Grenzleistungsmaschinen, die außer den Erregerwicklungen auf den Hauptpol en noch Kompensationswicklungen in den Nuten der Hauptpolschuhe und außerdem noch Kommutierungs-Hilfawicklungen auf den Wendepolen aufweisen müssen, miteinander zu ver~ schachteln. Es ergibt sich somit in vorteilhafter Weise eine Vergrößerung des auf möglichst kleinem Raum unterzubringenden Drehmomentes und damit eine Vergrößerung der Konmutierungs-Grenzleistung einer Maschine. aIs Vorteil gegenüber zwei einzeln aufgestellten. Maschinen ist die Verringerung sowohl des Achsabstandes, der Grundfläche, des Gewichtes und auch des Fundamentes der Maschinen anzusehen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung dienen die Figuren 1 und 2. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel »weier verschachtelter elektrischer Maschinen und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel zweier verschachtelter elektrischer Maschinen mit noch geringerem Achsabstand gegenüber dee in ?4g_t 1 ^ezei^ten Beispiel.

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In Pig. 1 sind die beiden Huschinen 1 und 2 miteinander verschachtelt. Im Ständer beider Haschinen befinden sich Jeweils sechs Haupt- und sechs Wendepole. Bei denjenigen Polen, die nur jeweils einer Haschine zugeordnet sind, ergeben sich die magnetischen Eraftflüsse der ErregerStromkreise so, wie sie durch die Pfeillinien 3 dargestellt sind,und zwar fließt der Magnetfluß bei der Haschine 1 beispielsweise vom Hauptpol 4 über den Rotor 5 zum Hauptpol 6 und durch das Joch 7 zurück zum Hauptpol 4, Entsprechend sind die Flüsse in den anderen Hauptpolen und auch in denen der Haschine 2. Der durch die Pfeillinien 8 dargestellte magnetische Kraftfluß des Ankerstromkreises fließt beispielsweise vom Wendepol 9 über den Rotor 5 zum Wendepol 10 und durch das Joch 7 zurück zum Wendepol 9· Auch hier sind die Flüsse in den anderen Wendepolen und in der Haschine 2 entsprechend.

Der Hauptpol 11 der Haschine 1 ist magnetisch mit dem Hauptpol 13 der Haschine 2 verbunden, ebenso der Hauptpol 12 der Haschine 1 mit dem Hauptpol 14 der Haschine 2. Ee ergibt sich bei diesen Hauptpolen ein Hagnetfluß des Erregerstromkreises, wie er beispielsweise durch die Pfeillinien 16 dargestellt ist. Dieser Fluß geht vom Hauptpol 11 zum Hauptpol 13» dort über den Rotor 15 der Maschine 2 zum Hauptpol 14, geht über in den Hauptpol 12 und weiter über den Rotor 5 der Haschine 1 zurück zu deren Hauptpol 11. Dadurch, daß

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die Hauptpole 11, 12, 13 und 14· sämtlich eine Wicklung tragen, die in ihren Abmessungen derjenigen der anderen Hauptpole entspricht, ist es gewährleistet, daß in sämtlichen Hauptpolen der Maschinen 1 und 2 ein gleich großer Erregerfluß fließt und daß durch die Verschachtelung die Erregung der Maschinen nicht beeinflußt wird.

Die benachbart liegenden Wendepol β 1? und 18 sind mittels dem aus unmagnetischem Material bestehenden Stützsteg 19 am Gehäuse bzw. an den Hauptpolen 11/13 und 12/14- befestigt. Der durch die Pfeillinien 20 dargestellte magnetische Kraftfluß des Ankerfeldes verläuft in diesem verschachtelten Teil des Gehäuses vom Wendepol 9 aus über den Rotor 5 zum Wendepol 1?) durch den unmagnetischen Stützsteg 19 zum Wendepol 18, von dort über den Rotor 15 zum Wendepol 21, dann in das Joch 22 der Maschin· 2, von dort geht er Über in das Jooh der Maschin« 1 und zurück zum Wendepol 9· Dieser letztgenannte Wendepol und alle gleichartigen der beiden Maschinen sind über unmagnetische Zwischenlagen 23 am Joch 7 bzw» 22 befestigt. Diese Zviachenlagen 23 haben den Zweck, ein· Möglichkeit zur Regulierung des Luftspaltes der Wendepole zu geben, indem man diese Zwischenlagen unterschiedlich dick ausbildet. Der gleiche Zweck wird mit dem unmagn·tischen Stütz steg 19 verfolgt, welcher außerdem noch zur Halterung der beiden Wendepole 17 und 18 dient. Durch die Ausgestaltung des Stützsteges 19 aus unmagnetischen Material wird

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außerdem erreicht, daß sich der magnetische Kraftfluß des Erregerstromkreises nicht über ihn kursschließen kann.

Der Achsabstand der beiden Maschinen betragt etwa das 0,8-fache des Abstandes, der für zwei mit geringstmöglichem Abstand nebeneinander aufgestellte Einzelmaschinen benötigt wird. Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel einer verschachtelten Haschine hat demgegenüber nur etwa den 0,7-fachen Achsabstand. Dies wird in Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung in vorteilhafter Weise durch Ausgestaltung des Hauptpol es 24- als gemeinsamen Pol für beide Maschinen und 2 erreicht. Bei dieser Anordnung verlaufen die magnetischen Kraftlinien der ErregerStromkreise im verschachtelten Bereich entsprechend den Pfeillinien 25 und die magnetischen Kraftflüsse der Ankerstromkreise entsprechend den Pfeillinien 86> Der gemeinsame Hauptpol 24 trägt keine Wicklung. Om nun trotzdem die magnetischen Kraftflüsse in der erforderlichen Stärke zu erhalten, wird der Luftspalt zwischen den Rotoren 27 und 28 und dem Hauptpol 24 an dieser Stelle entsprechend verkleinert. Es ergibt sieh somit eine unsymmetrische Ausgestaltung des Maschinenluftspaltes, d. h. beide Rotoren 2? und 28 sind seitlich zum Hauptpol 24- hi« versetst angeordnet· Durch tine derartige unsymmetrische Ausbildung der magnetischen Leitwerte der jeweiligen magnetischen

Kreise wird eine Symmetrierung der magnetischen Kraftflüss®

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vorgenommen. Zweckmäßigerweise wird man dazu bei dem dargestellten Ausführung8beiepie1 den Luftspalt 29 am kleinsten ausführen, die Luftspalte 30 sind demgegenüber etwas größer gewählt,und die Luftspalte y\ besitzen den größten Abstand vom Rotor* Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß infolge des veränderten magnetischen Widerstandes in allen Hauptpolen ein gleich größer Erregerfluß fließt. Die Wendepole können bei diesem Ausführungsbejqpiel symmetrisch zum Rotor angeordnet werden, da sie sämtlich eine gleichartige Komautierungs-Hilfswicklung tragen. Die Befestigung der beiden Maschinen gemeinsamen Pole geschieht auch hier mittels der Befestigungsstüoke 32 und 33t welche aus unmagnetischem Material hergestellt sind.

7 Seiten Beschreibung

3 Patentansprüche

1 Blatt Zeichnungen mit zwei Figuren

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Claims (3)

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH, Frankfurt am Main, Theodor-Stern-Kai 1 Hartwig/sm Erf.-Nr. 30/039 Patentansprüche :

1. Verschachtelte mehrpolige elektrische Maschinen mit mindestens zwei parallel zueinander gelugerten Rotoren und teilweiser Verkettung der magnetischen Kraftflüsse der Erregerstromkreise, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptpole dieser verschachtelten Maschinen mit Kompensationswicklungen versehen sind, daß sich zwischen den Hauptpolen jeweils Wendepole befinden und daß die magnetischen Kraftflüsse der AnkerStromkreise benachbarter Maschinen teilweise miteinander verkettet sind.

2. Verschachtelte mehrpolige elektrische Haschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei über den Uofeng des Stators unsymmetrisch verteilten magnetischen Kraftflüssen der Erreger Stromkreise die Luftopalte

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zwischen Polschuh und Rotor unsymmetrisch gestaltet sind.

3. Verschachtelte mehrpolige elektrische Naschinen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der mehreren Maschinen gemeinsamen Haupt- und Wendepolβ am gemeinsamen Gehäuse mittels unaagnetischer Werkstoffe erfolgt.

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