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Dämpferwicklung für mamnetische Ringflüsse im Bloelipolzotz«cÄ'.-,en-
rotierender olehtrischer Y.ascliine.n
Die Erfindunü betrifft klicklungon,
die den 131äclip£dzetrücken
das StZhiders oder.des Läufers umacIallingen.
und.so tm[;öaTdnet und geschaltet worden, daß nur beistimmte magnetAsche Rückenflüsse
- z.B. die Ringflüsse, die -ldqlgpnopmnungen induzieren Dämpferströme in
Ihnen bmirken, nicht aber die -'##MC1C2nflüsset Olie auf GrundihrerGrÖße erheblicho
zusätzliche Ströme und dmit Verluste vommnachen würäön z.B. das MÄaechinenhmuptfeld
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oder die von Induktiongdrehwellea, dib.nicht beeinflußt
| verden oollen.bzw. deren DäMteretrö» ungewollte |
| r&Ominunffl hervorrufen würden. |
| Bei ideal elektrischen Maschinen ist |
| da@ Zategral der magnetischen FeldetärkeAber den |
| ganzen Ständer- oder LäuferrU gleich Null. |
| Treten magnetisch* Unayinmetrien auf, so ist
dfflffl |
| dienen Integral nicht wahr Null, d.h. en tritt
eine |
| reaulti« de Foldsträrke in Erscheinung, die einen |
| *Ringflußw in Rücken bewirkt. Dieser Ringfluß ucw |
| schlingt die Welleg so daß bei seitlichen Schwankungen |
| denselben eine Bpannung in der Volle induziert wird, |
| dit einen Strom zur Folge hat, vom die beiden Vollen- |
| enden über Lager und Gehäusekonstruktionen leitend |
| miteinander verbunden sind. Vor allem bei größeren |
| Maschinen sind Unnymutden in magnetischen Kreis un- |
| vermeidbar, z.B. durch Segnentblechschnitte. Die
dam- |
| durch bedingten Wellenspannungen sind nicht selten so |
| groß" daß en zu Durchschlägen in den Selmierfilmr- |
| naUchten der Lager komt und dabei in den Laufflächen |
| der Lner fließende Strom dieselben in relativ kurzer |
| Zeit zerstört. Bei größeren elektrischen Maschinen |
| vor allem solcher mit segnentierten Blechpaketen, |
| zU4am also unbedingt Nafinabmen ergriffen worden, die |
| die über die Laufflächen der Lager fließenden Sträne |
| vermeiden oder in tragbaren Crensen halten. |
| Bekannte 11 1 einds |
| 1,) Minden'tene- ein Läger wird i»liert, d.h.
die |
Volle wird
an einem Ende isoliert, so daß sich wohl eine V4llenspamung,
aber kein Wellenstrom ausbilden kann. Diene Naßnahme Ist sehr wirksam bei Maschinen
mit einem Vollenende. Bei zwei Wellenenden, bei denen nicht weh eine Kupplung isoliert
werden kann, a.B. Kompronnormotoren, führt diese Maßnahme nicht zum Erfolg.
2*)
Die Segmontteilungen bzw. bei geteiltem Ständer die Stoßtugen worden so angeordnet,
daß.keine magnetischen Unnymetrien entstehen. Hienüt läßt sich Im allgemeinen lediglich
erreichen, daß durch die Auswirkungen
den ltauptrolden der Polpaarzähl
p
keine Vollenspannung induziert wird" abeir nicht unbedingt gleichzeitig,
daß auch durch die Aunwirkungen der Flußoberfelder keine Wellenspannung induziert
wird. Darüber hinaus erfordert diene Maß. na)me in vielen Fällen einen hohen technischen
Auf-Vond.
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3.) Um die Velle wir4 ein zusätzlicher, geschlossener EisenLern
angeordnet, der von dem Strom einer be-
sonderen Spannungequelle erregt wird
(volientrann. formator). ilier lannen sich bestenfalls die Häuptkomponenten der
Vollenapannung kompensieren. Außerdem erfordert die Anlffl relativ hohe Erntellunga-.
Icoaten.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vollenspannung
zu unterdrücken, aber nicht dadurch, daß wie unter 2.) beschrieben, die 'honstruktive
Anordnung so gewühlt wird, daß der die Wellenspannung induzierende Plingfluß
in Mcken, nicht mftritt, sondern dadurch, daß der durch eine unaywotrische Anordnung:
verurowJxte Ringfluß im Rücken kon«mutert wird.
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Diene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch zwei Methoden gelöst.
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1.) Es werden DäMferwicklungen, die den Blechpaket. rücken
umschlingen, so angeordnet, daß in ihnen die reaultierenden Magflüsse Dämpferetröne
verursachen, elie wiederum gleichartige Gegönfelder erregen, die den primären Ungflüssen
entgegenwirken und somit
dieselben und dnmit auch die Vollenspannung
auf einen mini»len Wort dämpfen. Die Mckenflünne bestimter Felder, in erster Linie
den Naschinenhauptfeldes der Polpaarzahl p . Induzieren Leine Spannung in
der Dämpferwicklung.
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2.) En werden DüMferwicklungen" die den Blochpaketrücken
umschlingeng so mgeordnet, daß in ihnen lediglich die IMckenflüsee bestimmter Feldkoc>-ponenten
Dämpferströme verursachen, die ihrerseits nun reaultierende Ungflüsse erregen, die
den durch die primäre Naschinenkonstruktion verursachten entgegenwirken und sie
kompensieren.
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Vährbnd also noch der 1.) Plethode der Ringfluß nur den durch
die Widerstände der DümpferwicklunG bedingten nost üedäMft worden kam, der auch
noch eine, wenn auch minimale Vollenapamung induziert, gestattet die 2.) Methode
eine vollständige Nompensation der*Vellenspannung.
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Die Arbeitsweine und die AuslegungebedingunCen der erfindunCoi;ec9LBen
Dämpferwicklung lassen nich am übersichtlichzten mit Ililfe der Drehfeldtheorie
erklären. Die einzelnen I,.'omponenten den Luftapaltfelden (Induktionndrohwellen)
lassen sich durch die Gleichung
beschreiben, wenn
die Polpaarzahl
die Kreißfrequenzt
der Phanenwinkel und x die WinIcelkoordinate den Umfangen sind. Eine
nolche Induktionsdroh-1 welle bewirkt eine Mckeninduktion, die sich durch die Gleichwig
beschreibeii lUt und der die Peldstärhe 4
entspricht, wena P die Permeabilitüt bezeichnet« Lei homogenem IelcL-enaufbäu ist
das Integral dieser Feld-* stärke-(magnetische Spannung) über den ganzen Umfang
x ;leich Null, d.h. es tritt kein resultierender lUngfluß im Rücken auf.
Bei nicht howGenem .Aufbau tIes Blechpeketrückens [(1) in Dild l] # in der
Praxis am häufitsten gegeben durch*e Stellen erhöhten matxetischen Wiaarstandes
der Länge (2 # die um den Winkel 271a(-o ) versetzt im' Ständerrücken
auftreten, (z.D. Stoßstellen der ologmente)" kann dagegen eine von Null vörschiedene
reaultierentle magnetische Spannung auftreten. Wählt man das Noordinatonsystem.so,
daß die erste dieser Stellen, bei - x = x, + 2Z/cC#a liegtv
&0
betrügt die maünetische Spannung der P.Uel#enindWztion einer lnduL.,tionadi-ehwelle
entsprechend %jl. (1) Über die n-te Stelle
iaid die gesamte na M.otioche Spamuhg über die a -Stellen
Für -den rall,* daß alle a Stellen gleich Ist# betr -
trägt die resultierende
magmetisclie'Spannung:
In den fällen 9 In denen %>/x ganzzahlig und nicht durch
a teilbar ist, wird die reaultierende magnetische Spannung gleich NUI und'es
treten somit-kein Ringfluß und keine Wellenspannung auf. Daraus ergeben sich die
Dedingungen für die Anordnung der Teilungsfugen" damit entsprechend der unter 2.)-erwähnten
Maßnahme keine Wollonapannung auftritt. In allen anderen Fällen tritt dagffln eine
von Null verschiedene reaultieronde magnetische Spannung auf, die einen.PinGfluß
Im IMckon und damit eine Vellenspannung bewirkt.
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Nach vorliegender Erfindung werden nun entsprechend Bild'2 D-Dämpferwicklungen
(2), die den Rücken (1)
umschlingen, im Abstand von (2fr/ei-D) angeordnet,
die dann von der Rückeninduktion einer IndÜl#tionadrohwelle entsprechend Gl.
(1) in der d-ten Dämpferspule induziert ,wird, beträgt
und die reaultierende Spannung in allen D-Spule
Kin ällingfluß in INlekont der eine Wellenüpanniinf, tndUziert" wird in einer nolchen
Sume von D gleicheinnig hintereinander geschalteten Wicklungen inmer eine von
Null vorachiedene Spannung induzieren, die einen Strom bewirkt, dessen Gegenteld
dann den primären Ungfluß dämpft. Die Auelegungebediaffl.gen für eine Dämpferwielclung,
die nach der 1-lethode 1.) arbeitet, lassen sich also lediglich aus der Förderung
ableiten, daß für alle Felder der Polpaarzahl etl 9 die keine
DämpferstrUmo verursachen sollen, die Summenspannung xi",)nach Gl. (8) Null
sein muß. Diese Forderung ist erfülltl wenn (9) VWN m ganze Zahl,
nicht.durch D
teilÜar i/et,'und en lassen sich daraus die freien Parak.-moterlb
und D für die Anordnung einer Dämpferwicklung bestimmen.
Dei
einer DämpferwIchlung, die nach der Methode 2e) arbeitet, ergtbt *ich die Forderung,
daß der Rückenfluß einer bestimmten Feldwelle der Polpaarzahl V
eine reaultierende
Spannung leg und damit einen UKupferstrom bewirkt, der eine reaultierende
magnetische Spannung hervorruft, deren Detrag, Frequenz und Phasenlage so istg daß
sie die primäre, durch die Widerstandsstellen-verursachte entsprechend Gl.
(5) kompensiert.
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Aue dieser Forderung, die unter Umständen durch die Forderung,
daß andere bestimmte Felder keinen Kurzschlußstrom in der4Pämpferwicklung verursachen
eÖllen, erweitert werden kann, lassen »ich die Auolegungsparameter zur Bestimmung
geeigneter FeldwAlen (8 und D) sowie zur Bestimmung der Phasenlage
( Xj feetlegen.
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Die Bestimmung der Parameter lot £Ur die Methode 1.)
recht *Lnfaeb,
für die Nethode 29) dagegen komplizierter, vor allen danng wenn Atglaicht
wahr Itr alle i;-Stellen gleich istg zu daß die Gl. (5) nicht
mehr so einfach, wie hier gezeigt, In Gl. (6) überführt werden
komm.
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(Die Summation muß unter-Umständen graphisch durchgeführt worden).
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FUr die praktische Anwendung hat vorliegende Erfindunag den Vorteil,
daß nie vonentlich-universoller und wirkungsvoller als alle bekannten Einrichtungen
angewandt werden kann, wobei der Ulerstellungsaufwend in sehr vielen Fällen wesentlich
geringer ist. Ein weiterer Vorteil besteht da-
rin, daß solche Dämpferwicklungen
in den meinten Fällen auch noch in bereits fertiggestellte Naschinen eingebracht
werden können.