DE1613092A1 - Mehrphasengenerator mit Zweischichtschleifentwicklung - Google Patents
Mehrphasengenerator mit ZweischichtschleifentwicklungInfo
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Description
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Mehrphasengenerator mit Zweischicht-Schleifenwicklung Die Erfindung betrifft einen dynamoelektrischen Generator mit einer mehrphasigen Zweischicht-Schleifenwicklung, wobei jede Phase der Wicklung Phasenbänder mit mehreren parallel- geschalteten Stromkreisen besitzt, von denen jeder mehrere hinteroinandergeschaltete Spulen enthält, deren Spulenseiten in einer Oberschicht und in einer Unterschicht der. Wicklung angeordnet sind. Ein üblicher Mehrphasen-Turbogenerator von beträchtlicher Grösse besitzt einen ortsfesten Anker und einen damit zu- sammenwirkenden Feldläufer. Ein derartiger Genorator kann beispielsweise zur Erzeugung von Drehstrom mit einer Frequenz von 60 Hz'verwendet werden, wobei der Feldläufer bei zwei- poliger Ausführung mit 3600 U/min und bei vierpoliger Aus- führung mit 1800 U/min gedreht wird. Der Ankerkern besteht aus@Blechen aus magnetisierbarem Material und ist normaler- weise von einer langgestreckten zylindrischen Öffnung durch- setzt, die.von mehreren, in gleichen Winkelabständen ange ordneten, Wicklungsnuten begrenzt ist, in denen eine zusammen- gesetzte Drehstrom...Ankerwicklung angeordnet ist. Die Anker.» wicklung besitzt gewöhnlich drei einzelne Phasen, die für die Leistungsabgabe häufig in einer Sternschaltung angeordnet sind. Jede Phase der Ankerwicklung besitzt gewöhnlich eine Anzahl von Phasenbändern, d.h. von Spulengruppen, die in einander benachbarten oder nahe beieinander angeordneten Nuten ange- ordnet sind und alle denselben Strom führen, weil die zu dem Phasenband gehörenden Spulen hintereinandergeschaltet sind oder andere, nachstehend beschriebene Mittel vorgesehen sind, die gewährleisten, dass die Ströme nach Phasenlage und Stromstärke im wesentlichen gleich sind. Gewöhnlich ist gegenüber jedem Läuferpol ein Phasenband pro Phase vorge- sehen. Beispielsweise besitzt ein vierpoliger Drehstrom.-. generator gewöhnlich 12 Phasenbänder, von denen jedes einen mechanischen Winkel. von 30o am Umfang des Ankers oder einen elektrischen Winkel von 60 o einnimmt. Die einzelnen Spulen sind in den Ankernuten normalerweise in einer Zweischicht»Schleifenwicklung angeordnet, Dabei enthält jede Nut zwei Spulenseiten, wobei beispielsweise die linke Spulenseite einer bestimmten Spule oben in einer Nut und die rechte Spulenseite derselben Spule unten in einer Nut angeordnet ist, die gegenüber der ersten Nut im Winkel versetzt ist. Diese Angabe gilt unter der Voraus- setzung, dass die Betrachtung unter derselben Orientierung gegenüber den Spulen erfolgt. Da alle Spulen normalerweise dieselbe Teilung haben, wird als "Phasenbanden gewöhnlich entweder die Gruppe der einander benachbarten Spulenseiten der Oberschicht bezeichnet, welche denselben Phasenstrom führen, oder die ähnliche Gruppe der im Winkel gegenüber den oberen Spulenseiten versetzten, unteren Spulenseiten. Gewöhnlich aber bezeichnet man mit dem Ausdruck "Phasen.. band" beide Gruppen zusammen. Da jedoch erfindungsgemäss die. Anordnung der Spulen in der Obere. und Unterschicht in den Nuten nicht gleich ist, muss man eine Unterscheidung vornehmen, indem die allgemeine Definition präzisiert wird, z.B, durch die Angabe, dass es sich um die Ober ' schicht oder die Unterschicht eines Phasenbandes handelt. Wenn die beiden Spulsnseiten einer Spule einen elektrischen Abstand von 1$O° haben, sagt man, dass die Spule eine wolle Teilung" besitzt. Wenn, wie dies üblicher ist, der slek- trische Winkel zwischen den beiden Spulenseiten kleiner ist als 1800, spricht man von einer Sehnenteilung. In der Entwicklung von Mehrphasengeneratoren strebt man grössere Leistungen an. Da -der Leistungsfaktor im wesent.. liehen gleich geblieben ist, muss das Produkt aus Spannung und Stromstärke des Generators zunehmen. Die Höchstspannung des Generators wird jedoch durch zahlreiche Faktoren be- grenzt, z.B, durch die Durchschlagsfestigkeit der Isolie- rung der Wicklung, die Wirksamkeit der Einrichtungen zum Unterdrücken von Koronaentladungen und durch jenen Teil des Ankernutenraumes, der vorteilhaft zur Isolierung verwendet werden kann, ohne dass die Ohntschen Verluste zu hoch werden. In älteren Generatoren mit geringerer Leistung wurden daher zahlreiche Wicklungsnuten verwendet, die aus mehreren Windungen bestehende Spulen aufnahmen, wobei alle Phasenbänder einer-gegebenen Phase zur Erzielung einer ge- nügend hohen Spannung hintereinandergeschaltet wurden. Derm zeit ist es jedoch üblich, eine relativ kleine Anzahl von Nuten und Spulen mit nur einer Wicklung zu verwenden und die Spulen jedes Phasenbandes einer gegebenen Phase in den.. selben elektrischen Stellungen unter jedem Pol so anzuord.. nen, dass diese Wicklungsgruppen Spannungen erzeugen, die nach Phasenlage und Betrag gleich sind, so dass die Phasen- Bänder parallelgeschaltet werden können. In diesem Fall ist der Klemmenstrom des Generators gleich dem Produkt aus dem Phasenbandstrom und der Anzahl der Pole. Da es sich nicht als zweckmässig erwiesen hat, die Generatoren spannung proportional zur Leistung des Generators zu erhöhen, wurde der Ankerstrom beträchtlich vergrössert. Dadurch er. höhen sich die auf die :Wicklungen einwirkenden elektromagre. tischen Kräfte stark, da die auf einen Liter wirkende Kraft bei einer gegebenen geometrischen Anordnung mit dem Quadrat der Stromstärke zunimmt, so dass die Bewegung der AnkerwickM lungen in den Ankernuten stärker unterdrückt werden musste. Zu diesem Zweck vorgesehene Einrichtungen sind beispiels. weise in der USA"Patentschrift 3 158 170 (Coggeshall u.a.) angegeben. Das gleiche gilt für die Unterdrückung der Bewe- gung der Ankerwicklungsenden. Entsprechende Einrichtungen sind in der USA--Patentschrift 3 089 048 (Bahn u.a.) angege- ben. Um eine zu hohe Spannung zu vermeiden, verwendet man derzeit jedoch nur relativ wenige Ankernuten, so dase die Wirksamkeit der genannten Einrichtungen nur begrenzt ist, weil sie nur an wenigen Angriffsstellen zur Anwendung ge- bracht werden können. Es sind schon Ankerwicklungsanordnungen entwickelt worden, die pro Phasenband wehr als einen Parall®letromkreise d.h. pro Phase und pro Pol mehr als einen Stromkrem haben® Da. durch wird die Leistung der bekannten Ankerwicklungen mit umgekühlten Leitern erhöht, weil die Dicke der Ankerisolie. rang herabgesetzt und der Wärmedurchgang durch die Isolie» rang verbessert wird. Beispielsweise beschreibt die USA- Patentschrift 2 778 962 (Taylor) eine-Ankerwicklung mit vier parallelgeschalteten Stromkreisen pro Phase in einem zweipoligen Drehstromgenerator mit 72 Nuten. Hier sind also zwei parallelgeschaltete Stromkreise pro Phase und pro Pol vorhanden. Die USA-Patentschriften 2 778 963 (Habermann) und 3 152 273 (Harrington) zeigen Ankerwicklun- gen mit drei parallelgeschalteten Stromkreisen pro Phase einer in"zweipoligen Drehstrommaschine mit 72 Nuten. Hier sind also 1 1/2 Stromkreise pro Phase und pro Pol vorhanden. In der USA-Patentschrift 2 046 992 (Alger) ist eine Wicklungs- anordnung gezeigt, die für jede Phase zwei getrennte Wick- lungen hat, die an verschiedene Verbraucher angeschlossen werden können. In diesen Anordnungen ist die Gesamtgruppe der zu einer gegebenen Phase gehörenden und unter jedem Pol befindlichen Spulen in mehr als eine Reihenschaltung unterteilt, wobei die Reihenschaltungen untereinander parallelgeschaltet sind, um die Gesamtphasenwicklung zu bilden, oder an getrennte Verbraucher angeschlossen zu werden. Der Gesamtstrom, der durch einander benachbarte Spulen fliesst, die zu einer gegebenen Phase gehören, ist daher nicht unbedingt gleich, weil die Spulen zu verachie. denen Stromkreisen gehören und zwischen ihnen Ausgleichs ströme fliessen können. Trotzdem wird die ganze Gruppe der zu einer bestimmten Phase gehörenden und gegenüber jedem Pol befindlichen Spulen gewöhnlich als Phasenband oder als Spaltphasenband bezeichnet. Wenn die pro Phase und pro Pol vorhandenen Spulen in mehr als eine Gruppe von in Reihe geschalteten Spulen geteilt sind, sind die in jeder Gruppe erzeugten Spannungen nach Phasenlage -und/oder Grösse verschieden, da die beiden Stromkreise gegenüber dem Pol notwendigerweise verschiedene elektrische Stellungen. einnehmen. Alle vorstehend angegebe. nen Druckschriften mit aus zwei oder mehreren Stromkreisen pro Phase bestehenden Wicklungen haben den Zweck, den Be.. trag und die Phasenlage der Spannung des einen Stromkreises den entsprechenden Werten für den oder die anderen Stromur kreise soweit wie möglich anzugleichen, so dass der von einem Stromkreis zu einem anderen fliessende Ausgleichs- strom nur schwach ist und nicht zu einer übermässigen örtlichen Erwärmung, zusätzlichen Verlusten oder Oberwellen in den Kraftfluss- oder _ MMK-We11en des Generators führt. Aan hat versucht, diese Unterschiede zwischen den Strom- kreisen dadurch herabzusetzen, dass die Reihenfolge der Stromkreise in jedem Phasenband verändert wird oder dass Spulen von unter verschiedenen Polen befindlichen Phasen bändern hintereinandergeschaltet werden. Durch diese An.. Ordnungen werden zwar die Ausgleichsströme zwischen den Stromkreisen bei bestimmten Ständernutenzahlen herabgesetzt, doch verbleibt bei jeder Anordnung ein bestimmter Unter- schied, der nicht weiter verringert werden kann. Im allgemeinen sinkt mit der Anzahl der Ankernuten auch die Möglichkeit, dass die Spulen eines Phasenbandes in mehr als einen Stromkreis derart geteilt werden können, dass man die Stromkreise parallelschalten kann, ohne dass beträchtliche Ausgleichsströme auftreten. Dies gilt auch bei Anordnungen gemäss dein vorstehend angegebenen Druckschriften. Die Anker- leiter von modernen Generatoren mit gekühlten Leitern sind jedoch notwendigerweise breiter als Spulen mit ungekühlten Leitern, weil Platz für die Kühlmittelkanäle erforderlich ist. Infolgedessen können nicht so viele Wicklungsnuten ver- wendet werden wie bei Wicklungen mit ungekühlten Leitern. Somit sind Wicklungsanordnungen mit einer grossen Nutenzahl in Generatoren mit gekühlten Leitern im allgemeinen nicht anwendbar: Ein Ziel der Erfindung ist somit die Schaffung einer Vera besserten Wicklungsanordnung für mehrere Stromkreise pro Phase aufweisende Mehrphasengeneratoren, wobei durch die Anordnung die zwischen den Stromkreisen vorhandenen Unter- schiede im Betrag und in-der Phasenlage der Spannung herab.. gesetzt werden. Ein anderes-Ziel der Erfindung ist die Schaffung einen ver.. besserten Verfahrens zum Verbinden der Spulenseiten der Wicklungen eines mehrere Stromkreme pro Phase besitzenden Mehrphasengenerators, wobei durch diesen Verfahren die Unterachede-zwischen den parallelgeschalteten-S-tromkreisen jeder Phase herabgesetzt werden können, Ein spezielleres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Wicklungsanordnung zum Herabsetzen des Phasenunterschiedes zwischen parallelen Stromkreisen und/oder des Spannungs- unterschieden, Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung weiterer nahezu abgeglichener Ankerwicklungsanordnungen,_die mehrere Stromkreise pro Phase besitzen,-in grossen, modernen Genera- toren mit, gekühlten Leitern verwendbar sind und. im Rahmen des vorhandenen Raumes die Verwendung einer grösseren Zahl von Ankerspulen gestatten, von denen jede nur einen: schwäche., ren-$trom führt und daher einer schwächeren EMK ausgesetzt ist, wobei eine grössere Zahl von Angriffspunkten für Stütz einrichtungen und schwingungsunterdrückende Einrichtungen vorhanden: sind, ohne dass die Klemmenspannung des Generators entsprechend erhöht wird, - Erfindungsgemäss ist die Zweischicht-Schleifenwia;klung des Generator derart: ausgebildete dasa in der Unterschicht eines Phaeenbandeo die Zuordnung von mindestens einem Teil der Spulenaeiten zu Stromkreisen gegenüber der Zuordnung der Spul:nseiten zu Stromkreisen in der Oberschicht desselben Phasenbandes vertauscht ist" In den Figuren 1 bis 7'ist der Gegenstand der Erfindung anhand besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele-darge. stellt, welche nachstehend näher erläutert sindö ES zeigen: Fig. 1 ein Wicklungsschema eines zweipoligen Drehstrom- generators mit 48 Nuten; für jede Phase sind vier parallele Stromkreise vorgesehen. Es ist nur eine der drei Phasen gezeigt, Fig. la einen Teil der Wicklung nach Fig. 1 mit den beiden ersten Spulen eines Stromkreises für eine Phase, Fig,. 2 in einer Abwicklung die Anordnung der in den Nuten befindlichen Wicklungen für alle drei Phasen der Wicklung nach Fig. 1, Fig. 3 in einem Diagramm für alle drei Phasen des Generators nach Fig. 1' die Spannungen an den Spulenseiten der oberen und unteren Lage im jeweiligen Phasenabstand, Fig. 3a ein Vektordiagrauun für eines der positiven Phasen- bänden des Generators nach Fig. 1, und zwar sowohl für die Ober^ als auch für die Unterschicht,- Fig. 4 ein Wicklungsschema einer anderen Ausführungsform für einen zweipoligen Drehstromgenerator mit 72 Nuten, wobei vier Stromkreise pro Phase vorhanden sind. Es ist nur eine Phasenwicklung gezeigt, Fig: -5 in einem Diagramm für einige-- der positiven Phasenbänder der Wicklung des Generators nach Fig: 4 die Spannungen - der Spulenseiten der oberen und der unteren Lage In ihrem jeWeillgen Phasenabstand, Fig.-5a ein Vektordiagramm für das in Fig, 5 gezeigte Phasen- band Fig. 6 ein Wicklungsschema für eine Phase eines: zweipoligen Drehstromgenerators mit 54 Nuten und-,drei Stromkreisen pro Phase Fig. 7 in einem Diagramm für die positiven und- negativen Phasenbänder einer Phase die Spannungen d.er -Spulenm selten der Ober-. und der Unterschicht, Fig. 7a ein Vektordiagramm für das positive PhasenT.band: Durch die Erfindung wird eine Schleifenwicklung für -eine mehrphasige dynamoelektrische Maschine mit- mehr als einem parallelen Stromkreis pro Phase und pro Pol geschaffen, wobei die Reihenfolge der Stromkreise bei den Spulenseiten in der, oberen Lage eines Phasenbandes gegenüber der Reihenfolge der- Stromkreise bei den Spulenseiten in der-unteren Lage des- selben Phasenbandee dadurch verändert wird, dass die Teilung der einzelnen zu einem Stromkreis gehörenden Spulen ver- ändert wird. Dadurch wird die Reihenfolge der Stromkreise bei allen Spulenseiten oder einem Teil der Spulenseiten in einer Lage des Phasenbandes gegenüber der Reihenfolge In der anderen Lage des Phasenbandes verändert, Auf diese Weise kann man die. hinsichtlich der Phasenlage und des Betrages bestehenden Unterschiede zwischen den in den parallelgeschalteten Stromkreisen jeder Phasenwicklung er.» zeugten Spannungen m wesentlichen beseitigen. Die Figuren 1, 1a, 2, 3 und 3a, zeigen eine dynamoelektrische Maschine 101 nach einer Ausführungsform der Erfindung in Form eines Turbogenerators. Die Bezugsziffern von 101 auf.. wärts bezeichnen bestimmte Bauelemente. Niedrigere Bezugs- ziffern werden für Stromkreise und Vektoren verwendet. Der Generator 101 ist ein zweipoliger Drehstromgenerator-, der vier Stromkreise pro Phase hat. Er besitzt einen ortsfesten Ankerkern 102 und einen Feldläufer, der durch einen Nordpol 103 und einen Südpol 104 dargestellt ist. Der Ankerkern 102 ist mit 48 Nuten 105 ausgebildet, die am Umfang in Abstän- den voneinander angeordnet sind und eine Zweischicht.. Schlefenwicklung 1®6 enthalten. Die in der Fig. 1 darge@ stellte Wicklung 106 bildet nur die Phase A von den drei Phasen A, 13 und C. Die Phasen B und G sind jedoch in den Nuten nur um -1200 bzw. 240o gegenüber der Phase A verdreht, sonst aber mit ihr identidch und daher der Klarheit halber in der Fig. 1 weggelassen. Die Figuren 2 und 3 zeigen alle drei Phasen:. In Fig. 1 sind die Spulenseiten-107 der Oberschicht und die. Spulense.ten-108 der Unterschicht in einem elektrischen Ab., stand von.be-spelsweise weniger als 180o,: und zwar 150°, angeordnet, so dass eire Sehnenwicklung erhalten wird. Die erste Spulenseite der Oberschicht des Phasenbandes ist da- her-in einem Abstand von 20 Nuten bzw:-von 516 der vollen Polte lang von der ersten Spulenseite-der Unterschicht-an geordnet. In einer normalen Schleifenwicklung betrüge die Teilung der einzelnen Spule daher 5/6 der Polteilung. Erfindungsgemäss haben jedoch die einzelnen Spulen verschiedene Teilungen. ihre Teilung ist nicht gleich der Teilung der Spulengruppe. Dies geht aus' der Fig. 1a hervor, welche die beiden ersten Spulen der in Fg. 1 gezeigten Wicklung darstellt.-ivIan er- kennt, dass die erste Spule des Phasenbandes-einen. Abstand von 21 Nuten und die mit ihr in Reihe-geschaltete . Spule einen-Abstand von 19 Nuten zwischen den zu- der Ober.: bzw. der Unterschicht gehörenden Spulenseiten hat. Die in Fg1 gezeigte Wicklung besitzt zwei identische Phasenbänder 113, 114,--die in derselben Relativstellung zu den beiden Läuferpolen 1O3-, 104 angeordnet sind. Die--Phasen.- bänd®r 113, 114 sind durch Leiter 1269 127 parallelgeschaltet und haben in Bezug auf den mechanischen Polaufbau .'103, 1$04 einander entgegengesetzte Wicklungsrichtungen (rig. -1), Gegenüber der Richtung des jedem Pol zugeordneten Magnet- feldes sind die Wicklungsrichtungen der Phasenbänder 113, 114 gleich,, so dass in den Phasenbandwicklungen113, 114 gleiche Spannungen. erzeugt werden, die in demselben Sinn wirken und je die Hälfte des Ausgangsstromes an die Phasen.. wicklungsenden 12$ jedes Phasenbandes abgeben, ohne dass zwischen den beiden Phasenbändern Ausgleichsströme auf. treten. Das Phasenband 113 besitzt zwei parallele Strom- kreise 1, 2, die mit ausgezogenen bzw. strichlier`ten Linien dargestellt sind. Das Phasenband 114 besitzt eben- falls zwei parallele Stromkreise 3, 4. Insgesamt sind daher pro Phase vier parallelgeschaltete Stromkreise vorhanden. Zum.Unterschied gegenüber der üblichen Anordnung der Schleifenwicklung, in welcher die Teilung jeder einzelnen Spule der Teilung der übrigen Spulen entspricht, ist er,.- findungsgemäss die Reihenfolge der Stromkreise 1, 2 bei den zur Unterschicht gehörenden.Spulenseiten 1.08 des Phasen- bandes 113 gegenüber der Reihenfolge bei den zur Oberschicht gehörenden Spulenseiten 107 vertauscht. Zu diesem Zweck sind Verbindungsdrähte 109 so angeordnet, dass die relative Lage der zu den beiden Stromkreisen gehörenden, in der Ober-. bzw. Unterschicht befindlichen Spulenseiten gegeneinander ver- tauscht sind. Während bei den zur Oberschicht gehörenden Spulenseiten 107 die Stromkreise-in der Reihenfolge 1 2 2 1 2 1 1 2 angeordnet sind, haben die Stromkreise bei den zur Unterschicht gehörenden Spulenseiten 108 desselben Phasen bandes die Reihenfolge 2-1 1 2 1 2.2 1 ö Fig2 zeigt in einer Abwieklung.der Nuten die Anordnung der-Spulenseiten für die drei Phasen: und der vier Parallel - len Stromkreise pro Phase; Die Stromkresse sind mit 1, 2, 3 und 4, die-Spulenseten für die. drei dem positiven Pol. 103 zugeordneten Phasenbänder A, B und C mit a, b und c und die entsprechenden Spulenseiten der dem negativen Pol 104 zugeordneten Phasenbänder A-t" BI und Ot mit-at, bt- bzwc= bezeichnet. Wenn bei der dargestellten Reihenfolge die Läuferpole 103 und 104 sich in Fig,- 1 und .2 von .links nach rechts. drehen, liegen-die Spannungsvektoren der- in den - drei Phasenbändern erzeugten Spannungen, die- dem-poeitiven Pol 103 zugeordnet sind, in elektrischen Abständen von 1200 voneinander, und zwar ,in der Reihenfolge A, B, Co Die - Reihenfolge der Vektoren der Spannungen in den Phasenbändern Al, Bt, C' ist ebenfalls At, B=, Cl, Die Vektoren der Resul- tierenden von A und At, B und 11 = und C und Ct haben einen Zeitabstand von 12000 Fg, 3 zeigt in einem Diagramm die zeitliche Phasenlage der Spannungen der Spulenseiten-für alle drei Phasen. Der äussere Vektorkreis stellt die-Spannungen-von ein.zelnen-- Spulenseiten in der Oberschicht der verschiedenen Phasen- bänder und der innere Vektorkrels die Spannungen der einzelnen Spulenseiten in der Unterschicht dar. Für.oin derartiges Diagramm würde man normalerweise nur einen Vektorkreis brauchen, weil in einer üblichen Schleifenwicklung die Reihenfolge Gier Spulenseiten der Unterschicht mit der Reihenfolge der Spulenseiten der Oberschicht überein- stimmt. Hier sind jedoch zwei Kreise von Spulenseiten- Spannungsvektoren-gezeigt, wobei die inneren Vektoren für die Unterschicht zu deal äusseren Vektoren für die Ober- Schicht gegensinnig sind. Dadurch wird die richtige additive Beziehung der Spannungsvektoren der Spulenseiten der einzel- nen Spulen unte.reir.ander dargestellt. Das.in Fig. 3a gezeigte Vektordagramm ist nicht maßstabs- gerecht und stellt die Beziehungen der Klarheit halber übertrieben dar. Fig. 3a zeig`. die additive Beziehung der Vektoren der einzelnen Spulensezten in der Ober-. und Unter-- schickt des Phasenbandes A für die Stromkreise 1 und 2. Daher gilt die Fig. 3a für die in Fiz. 1 mit 107 und 108 bezeichneten Spulenseiten. Es ist schon vorgeschlagen worden, bestimm'ca Verbesserungen dadurch zu erzielen, dass die@Reihenfolge der Stromkreise bei den Spulenseiten in einem Phasenband verändert wird, das aus zwei oder mehreren parallelgeschalteten Streckreisen besteht. Bei allen vorstehend angegebenen. Vorschlägen wu=d« jedoch angenommen, dass die Reihenfolge der Stromkreise in der unteren Lage dieselbe-ist wie in der oberen Lage, weil das bei einer Schleifenwicklung automatisch eintritt. In einer bekannten Wicklungsanordnung mit ;zwei Stromkreisen pro Phase und pro Pol ist die ghasenbandschicht in zwei Gruppen. geteilt, die auf den beiden Seiten einer Mittel- -line angeordnet sind. Die-Stromkreise werden dann-in einer solchen Reihenfolge-angeordnet, dass de Reihenfolge bei den Spulenseten der einen GGruppej.bezogen auf die Büttel- Linie, zu der Reihenfolge der Stromkreise bei den Spulen- seiten der anderen-Gruppe komplementär spiegelbildlich ist. Ein einfaches Ausführungsbeispiel findet sieh in der vor- stehend angeführten USA#-Patentschrift 2 0,6 992 (Alger), nach welcher die Stromkreise in der oberen Lage die Reihen- folge 1 1 1 2 2 2 haben. Der Ausdruck komplementär spiegel' bildlich wird dabei. zur Bezeichnung der Tatsache verwendet, dass beim Teilen der Reihenfolge der Stromkreise in zwei Teile jedem Stromkreis ein anderer,: komplementärer Strom. krois der Schicht gegenütber°liegt, ;Beispielsweise besteht die Reihenfolge 2 1 2 2 1-2- 1 1 2 Laus zwei zueinander komplementären apiegegbildlichen Hälften, die durch-die- Mittellinie (zwischen der - :WaftGn und sechsten Zahl) ge°" teilt sind. - Gemäss den Figuren 3 und-3a werden die mit 1 bezeichneten Spannungsvektoren der zu dem Stromkreis 1 gehörenden Spulen- sehen der Oberschicht des Phasenbandes A (äusserer Kreis der Fig. 3) addiert, wobei die Resultierende T1 in Fig, 3a erhalten wird, die in diesem speziellen Fall gegenüber der Mittellinie der Spulenseiten der oberen Lage des Phasen- bandes A im Uhrzeigersinn um einen kleinen Phasenwinkel ver" setzt ist. Diese in Fig. 3a übertrieben dargestellte Phasen- verschiebung beträgt 0,132o. Entsprechend werden die mit 2 bezeichZieten Vektoren der zum Stromkreis 2 gehörenden Spulenseiten der Oberschicht des Phasenbandes A (äusserer Kreis in Fig. 3) addiert, so dass die Resultierende T2 in Fig. 3a erhalten wird. 0a die relative Lage der zum Stromkreis 1 gehörenden Spulenseiten in der oberen Lage des Phasenbandes A von links nach rechts betrachtet dieselbe ist wie die der zu dem Stromkreis 2 ge- hörenden Spulenseiten, wenn diese von rechts nach links be- trachtet werden (1 2 2 1 2 1 1 2 }, ist die V®ktarresultie- sende T2 für den Stromkreis 2 im Betrag gleich T1, aber in der Phase von der Mittellinie der oberen Lage um einen der Phasenverschiebung für T1 gegengleichen Betrag, d.h. 0,132o im Gegenuhrzeigersinn, verschoben. Da also die- Reihenfolge 1 2 2 1 2 1 1 2 für die Oberschicht in Bezug auf ihre Mittel- linie komplementär spiegelbildlich ist, hat T1 denselben Betrag wie T2, ist aber gegonübar der Mittellinie der Ober- schicht in der entgegengesetzten Richtung phasenverschoben. Erfindungsgemäss- ist nun die Reihenfolge 3,n der Unterschicht des Phasenbandes A von der Reihenfolge in der Oberschicht derart verschleden, dass die Vektord:fferenz zwischen den resultierenden Spannungen des Stromkreises 1 und des Strom" kreisen 2 des ganzen Phasenbandes herabgesetzt wird, Es hat s 1 h gezeigt, dass man dieses Ziel besonders gut mit einer me Reihenfolge. erreichen kann, die bei der gezeigten Ausführungs- form mit 11-8 Nuten der umgekehrten Reihenfolge in der Obern schicht :entspricht, d.h. 2-1- 1 2 i 2: 2 1 . Die Resultierende der mit 1 bezeichneten Vektoren der zum Stromkreis 1 ge.» härenden Spulenseiten in der Unterschacht des Phasenbandes A (innerer Kreis in Fig. 3@ -ist in Fi.ga 3a mit B1 und dis Resultierende der Vektoren des Stromkreises 2 in der Unter.. schicht mit i32 bezeichnet. Da die Reihenfolge der Stromkreise in der Ober.- und Unterschicht ist, ist der Vektor 1d1 gegenüber dem Vektor T7 um den gleichen Betrag, jedoch in entgegengesetzter Richtung in Bezug auf die Mittellinien der beiden von den Spulenseten gebildeten Phasenbandschichten phasenverschoben. Die Vektoren B2 und T2 haben eine ähnliche Beziehung zueinander. Da die Spule,.. selten der Ober- und Unterschicht in Reihe geschaltet sind, wird der Vektor T1 zu-dem-llektor B1 addiert, so das für den Stromkreis 1 des Phasenbandes A -die resultierende Spannung R1 erhalten wird. T2 und B2' werden ebenfalls vektoriell addiert und ergeben die Resultierende R2 für den- Stromkreis 2, Die Resultierenden R 1-und R2 sind in Phasen, im Betrag aber etwas verschieden. Der Unterschied ist von der Spulenweite p abhängig. Dabei ist mit p der Quotient aus der der Ver- setzung zwischen der Ober. und der Unterschicht des ganzen Phasenbandes entsprechenden Nutenzahl und der einem elek.- trischen Winkel von -180o entsprechenden Nutenzahl bezeichnet. Zum Unterschied von der üblichen Anordnung, in der die Vera wendung einer Sehnenwicklung keinen Einfluss auf die-Span- nungsunterschiede zwischen den Stromkreisen einer aus mehre- ren Stromkreisen pro Phase bestehenden Wicklung hat, ist erfindungsgemäss der Spannungsunterschied zwischen den Stromkreisen 1 und 2 von der Phasenbandteilung p abhängig. Wenn in einer Wicklung mit voller Teilung die Reihenfolge der Stromkreise bei allen.Spulenseiten der Unterschicht der umgekehrten Reihenfolge der Stromkreise bei den Spulenseiten der Oberschicht entspricht, beträgt der Spannungsunterschied Null. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Wick- lung jedoch eine Phasenbandteilung von 5/6 der vollen Tei- lung, da gewöhnlich zwingende Gründe für die Verwendung p einer Sehnenwicklung vorhanden sind, beispielsweise die Ver- meidung von Oberwellen usw. In einer bekannten Wicklung wäre die Reihenfolge in dar Unterschicht dieselbe wie in der Oberschicht,. nämlich 1 2 2 1 2: 1 1 2: .. Daran wären die Resultierenden der Vektor.. spannungen für die beiden Stromkreise im Betrag gleich und gegenelnander um 0,264m (2 x 0,132m) phasenverschoben, wenn man die in diesem Ausführungsbeispiel verwendete Reihenfolgi zugrundelegt, Der auf die Einheit-bezogene Spannungsunter- schied zwischen den Stromkreisen-1 und 2 wäre gegenüber der durchschnittlichen Phasenlage der Resultierenden um 90° phasenverschoben und würde zur Erzeugung eines Ausgleichs.: stromes zwischen den Stromkreisen führen. Dieser Spannungs- unterschied pro Einheit würde 2 x sin -,1-32o oder 0,00462 -bzw, 09462 % der Resultierenden betrageno Trotz des an- scheinend geringen Betrages dieses Spannungsunterschiedes könnten die Ausgleichsströme beträchtlich sein, weil sie nur durch eine sehr kleine Impedanz-behindert : würden. Bei spxelsweise zeigen Berechnungen für, einen Generator, der einen niedrigen Blindwiderstand hat und dessen.Bestimmun:gs.- grössen typisch sind für die Bereiche» welche in den vorstehend angegebenen Druckschriften -die zusätzlichen Er- wärmungswerte angegeben sind, dass die .Erw4rmung in dem Stromkreis . 1 und dem Stromkreis 3 bei: diea..er Reihenfolge der Stromkreise um 23, % -erhöht wird.t wenn eitre bekannte Schleifenwicklung: vorwendet wird-. während die Irvärmung in dem Stromkreis 2 (und dem Stromkreis 4--@ auf 7999 % des Normalwertes herabgeaetz't wird. Der Fachmann erkennt nun, da$s die zusätzliche Erwärmung, die auf den üntersohied zwischen den erzeugten Spannungen in parallolgesahalteten Wicklungen einer Phaoe zuruckzufuhran cte von dem Betrag das Spann angcaunterachiedes, dessen Phasenllago gegenüber der den Laststrom erzeugenden Spannung und dem auf die Einheit bezogenen Blindwiderstand der Generatörwicklungen abhängig ist. Bei einer ähnlichen Berechnung der zusätzlichen Er- wärmung in einem modernen Generator mit gekühlten Leitern, einem höheren Blindwiderstand und genau derselben bekann- ten Wicklung mit 48 Nuten erkennt man, dass nur infolge des Unterschiedes zwischen den Blindwiderständen die zu- sätzliche Erwärmung auf .etwa die Hälfte (von 23,5 ,% auf 11,8 %) herabgesetzt wird. Eine trigonometrische Analyse zeigt' dass bei einem Ver- tauschen der Reihenfolge der Stromkreise in der oberen und unteren Lage gemäss der Erfindung der Spannungsunterschied, der nach dem Stande der Technik (Spulen mit konstanter S-ehnung) zwischen den Stromkreisen vorhanden ist, um einen die Verbesserung ausdrückenden Multiplikationsfaktor herab... gesetzt wird, der sich durch die Formel j x ctg g00 x p) ausdrücken lässt, Dabei wird durch j ausgedrückt, dass die Phasendrehung 900 beträgt. p ist das vorstehend definierte Teilungsverhältnis. Bei einem Phasenband mit einer durch" schnittlichen Teilung von ,5%6 der vollen Teilung beträgt dieser Faktor 0,268j, d:h,,_dass der Spannungsunterschied einen Betrag von nur 26,8 % des nach dem Stande der Technik erhaltenen Wertes und einen Phasenwinkel von 90° hat, so dass er mit den resultierenden Spannungsvektoren R1 und .1t2 (Fg. 3a) phaeengleich ist-0 26,8, % des Spannungsunterschiedes von 0,462 ,%. für die Reihenfolge: in der oberen Lage ist wen- 'g.er als 1/8 % (0,,121 @.,. Der zwischen den Stromkreisen kulierende Strom wird noch .stärker herabgesetzt,, als diese Zahlen andeuten, weil der zirkulierende Strom stets kleiner Ist' wenn der Spannungsunterschied zwischen den Stromkreisen. mit der den Laststrom erzeugenden. Spannung phas-engl-eich ist, als wenn er gegenüber dieser Spannung um 90°.phasenverschoben ist.. Die Brechnungen zeigen daher, dass die zusätzliche Er*. wärmung in-dem Stromkreis 1- in dem in Figo. 3e. erläuterten Fall bei. der hiasehine mit niedrigem Blindwiderstand von. 23,i % auf nur .1 ,z p und bei dem Generator mit höherem Blind widerstand von: 71,8 p auf nur Ö,62 % herabgesetzt Wird. Zum Unterschied von den Werten von 23,5 % und 11,8 % sind die Werte von 1,2 ö und 0,62-% bei der Auslegung von grossen - Generatoren durchaus anzie ämbar. Man erkennt, dass durch das Vertauschen der Reihenfolge der Stromkreise zwischen der Ober-4, und Unterschicht des Phasen- bandes der auf die Einheit bezogene Spannungsunterschied, der durch die Ober- oder Unterschicht des Phasenbandes bei alleiniger Betrachtung dieser :Schicht erzeugt Wird, "'eine Verminderung und eine Phasenverschiebung erfährt:, Iran erhält auf diese Weise Auslegungen., in denen in den Reihenfolgen in der Obere. oder Unterschicht des Phasenbandes. die Schwächsten Ausgleichsströme auftreteng wobei in der betreffenden Phasen- lage der Spannungsunterschied zwischen den Stromkreisen nur gering ist. Beispielsweise ist die anhand der Figuren 1, 2 und 3 beschriebene Reihenfolge der Stromkreise in der oberen Lage 1 2 2 1 2 1 1 2 , bei der nur ein Spannungsunterschied von 0,462 p, auf die Einheit bezogen, auftritt, ein besserer Ausgangspunkt als beispielsweise die Reihenfolge 2 1 1 1 2 2 2 1 , bei der ein auf die Einheit bezogener Spannungsunter. schied von `,,33 ,% auftritt, der gegenüber der durchschnitt- lichen Richtung der- beiden resultierenden Spannungsvektoren einen Phasenabstand von 90® hat, Das angewendete Prinzip-und der erfindungsgemäss erzielte Vorteil_sind jedoch in beiden Fällen gleich, Ein weiteres Anwendungsbeispiel der in den Figuren 1, 2, 3, 3a gezeigten Ausführungsform der Erfindung stellt die nach.. stehende Wicklungsanordnung für einen zweipoligen Generator mit 60 Nuten und mit 4 Stromkreisen pro Phase dar: Reihen- folge der Stromkreise bei den Spulenseiten der oberen Lage des Phasenbandes: 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 Q Die Reihenfolge der Stromkreise bei den Spulenseiten der unteren Lage ist ver. tauscht: 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 Der auf die Einheit bezogene Spannungsunterschied tat für die Spulenaeitsn der oberen Lage allein 1,91 ,%, Da. Jedoch die Reihenfolge der Stromkreise bei den Spulenseiten der unteren Lage vertauscht ist, wird bei einem Phasenband mit einer Teilung von 3/6 der trollen Teilung der resultierende Spannungsunterschied auf nur 0,51 ;b herabgesetzt. _ Nachstehend wird eine Wicklungsanordnung für 60 Nuten be:. schrieben, mit der ein noch kleinerer Spannungsunterschied erhalten wird. Dabei werden die Phasenbänder einander über.. greifend angeordnet. Reihenfolge der Stromkreise der Spulen- Seiten .der oberen Lage des Phasenbandes.- - 1 @2 Z 1 2 1 2 1 1 2 Reihenfolge der Stromkreise der Spulenseiten der unteren.Lage des Phasenbandes: 2 r 1 1 2 1 2 1 Z-2`1 . Die-Striche be- zeichnen hier Nuten, die vorn Spulenseit.en von benachbarten Phasenbändern besetzt sind, wie dies bei Wicklungen: mit einander übergreifenden Phasenbändern bekannt ist, Die linke Seite der oberen Lage des Phasenbandes ist-zu der rechten. Seite komplementär spiegelbildlich, und die Reihenfolge ist zwischen. der oberen und der unteren Lage vertauscht. Dieses Merkmal ist allen bisher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung gemeinsam. In dieser icklungsanordnung mit 60 Nuten und einander übergreifenden Phasenbändern beträgt der auf die- Einheit bezogene Spannungsunterschied in einer Lage allein 1,331f. % (9Ö0 Pkiasenveeaohiebung) und der- resul@ tierende Spannungsunterschied bei den. beiden Lagen des - #hasenbandos nur 0,357 % (gleichphasig). Die Figuren 45 und 5a zeigen eino andere Ausführungsform dar Erfindung anhand eines zweipoligen -Drehstromgenerators mit 72 Nuten und vier parallelen Stromkreisen pro Phase: Die vorstehend genannte USA.-Patentschrift 2 778*962 (Taylor) beschreibt bereits einen zweipoligen Drehstromgenerator mit 72 Nuten und mit vier Stromkreisen pro Phase, wobei der Spannungsunterschied zwischen den Stromkreisen weniger als 1f4 ,genau 0.233 %, und die zusätzliche Erwärmung infolge des Ausgleichsstromes bei einem Generator mit geringem Blind. widerstand nur 2,6 % betrug. Diese Werte sind für die meisten Anwendungen niedrig genug. Die in den Figuren 4, 5 und 5a gezeigte Ausführungsform gemäse der Erfindung mit 72 Nuten lässt jedoch die gegenüber dem Stand der Technik erzielte Ausführungsform durch einen direkten Vergleich. erkennen. Man kann dieselbe relative Verbesserung natürlich, auch erzielen,.- man wenn"das beschriebene Verfahren auf Generatoren mit einer anderen Anzahl von Nuten anwendet, in denen die bekannten .Verfahren nicht einen so befriedigenden Ausgleich erzielen wie nach der USA-Patentschrift 2 778 9620 In der USA-Patentschrift 2 778 962 wird: eine Sehnenwicklung gezeigt, deren Teilung 2/3 der vollen Teilung beträgt. Die Fig. 5 und die im Rahmen der Erfindung angestellten Berech- wie nungen sind vorstehend angegeben,auf eine Phasenbandteilung von 516 der. vollen Teilung bezogen. In der Anordnung nach der USA-Patentschrift 2 778 962 ist jedoch der auf die Ein. heit bezogene Spannungsunterschied von der Phasenbandteilung unabhängig, so dass ein direkter Vergleich möglich ist. Fig:4 #zei.gt nur ein Phäsenband einer Phase, da -das andere - Phasenband dieser Phase und die Phasenbänder der-beiden anderen Phasen. damit Identisch sind' Wie dies auch in, dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel der Fall ist. Das Phasen- - band ist mit 110 bezeichnet.-Die Spulenseiten.der Oberschicht sind mit 111- und die Spulenseitender Uaiterschlcht mit 112, bezeichnet. Das Phasenband 11Q hat wie indem vorhergehen. den Ausführungsbeispiel .zwei Stromkreise 1 und 2. Leder Schaltung der Phäsenbänder nach Fig. 1 sind wieder insgesamt vier parallelgeschaltete Stromkreise pro Phase-vorhanden. Die Reihenfolge der Stromkreise-bei den Spulenseiten der oberen Läge gemäss Pigo 4 ist wie nach der US-_P atentschrift 2 778 962 1 2 2 1 2 -1 . 1 2 1 2 2 1 a Dagegen ist erfindungs- gemäss die Reihenfolge in der Unterschicht.vertauscht,- so dass dort die Reihenfolge 2 1 1 2 1 2 2 1 2 J--1 2 erhalten wird. Figo 5 zeigt die Phasenbeziehungen der einzelnen --Spulen- seitenspannungen .der oberen. und unteren Lage des Phasen- Bandes A. Die Reihenfolge der Stromkreise in Fgo 4 und die resultierenden Vektorspannungen in Fig, ,5 sind für jede Phasenbandschicht so angeordnet,-daso die Reihenfolge auf' der einen Seite-der Mittellinie der Phasenbandschicht das Spiegelbild der Reihenfolge auf -der anderen Seite derselben Mittellinie ist` Dagegen ist in der Ausführungsform nach Fig. 1 die Reihenfolge auf jeder Seite der- Mittellinie einer Phasenbandlage,zu der Reihenfolge auf der anderen Seite der Mittellinie komplementär spiegelbildlich. Gemäss Fig. 5a ist die Vektorsumme der Spannungen der Spulen- seiten des Stromkreises 1 in der oberen Lage des Phasenbandes eine Spannung, deren Vektor mit der Mittellinie der Ober.-. schicht des Phasenbandes phasengleich und durch den Vektor T1 dargestellt ist. .Die Spulenseiten des Stromkreises 2 der Oberschicht des Phasenbandes erzeugen ebenfalls eine Resul- tierende T2, die denselben Phasenwinkel hat wie T1, aber sich im Betrag von ihr unterscheidet, wie in Fig, 5a stark übertrieben dargestellt ist, Die :Summen der einzelnen Spulenseitenspannungen in der Unterschicht des Phasenbandes ergeben für die Stromkreise 1 und 2 eberifalls Resultierende, die mit der Mittellinie der Unterschicht des Phasenbandes phasengleich sind. Diese Resultierenden sind in Fig. 5a mit B1 und B2 bezeichnet, In Fig. 5a ist der Vektor T2 im Betrag grösser als T1. Der Unterschied ist gleich 0,233 % des Durchschnitts von T"1 und T2. Dies entspricht dem Wert, der in der USA-Patentschrift 2 778.962 angegeben ist. Bei den Resultierenden der Spulen.. seiten der Unterschicht ist da» Verhältnis jedoch umgekehrt, da B'! grösser ist als B2. Da die Oberin und die Unterschicht hintereinandorgeschaltst sind, werden die Vektoren T1 und B1 vektoriell addiert, so dass R1 erhalten wird, Die Vektoren T2, B2 des Stromkreises 2 werden ebenfalls vektorell addiert, so dass die Resultierende R2 erhalten wird. In diesem Fall sind R1 und :R2 im Betrag gleich, aber etwas gegeneinander pha:senverschobena Die Phasenbandtelung p bestimmt erneut den Gesamtspannungs-. unterschied zwischen: den-Resultierenden R1 und R2 für die Stromkreise 1 und 2. Man erkennt, dass bei einer Vergrösse.. rung der Phasenbandteilüng bis zur Erzielung einer Wicklung, in der die Phasenbandtellung der vollexi Teilung entspricht, die Vektoren R1 und R2 nicht nur im Betragr,sondern auch in der Phase gleich sind und der Spannungsunterschied zwischen: ihnen gleich Null wird. Der trigoizometrische Ausdruck für den Verbesserungsfaktor, mit- dem der auf die Einheit bezogene Spannungsunterschied in der Ober... oder der-Unterschicht zu multiplizieren ist, bleibt gegenüber-dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel un- verändert j x ct.g (90o x P). Bei einer Wicklung mit einer Phaäenbandtelung- von 5,/6 ,der vollen Teilung erhält- me:n bei Anwendung der Erfindung auf die Reiheutolge vier Stromkreise in der : chicht nach der USA... Patentschrift 2.'78 962; j x ctg (90° x 5f6 ) =.0-,268-j. Das heisst,. dass bei'einer Phasenbandteilung von 5/6 der vollen. Teilung der Spannungsunterschied auf 26,8 % des Spannungs- unterschiedes herabgesetzt wird, der nach den bekannten Ver" fahren erhalten wird. Wenn in den beiden bisher erläuterten Ausführungsformen die Reihenfolge der Stromkreise in der Oberschicht derart ge.# wählt ist, dass die resultierenden Spannungen für die Strom- kreise 1 und 2 im Betrag gleich; aber in der Phasenlage ver- schieden sind (Fig. 1)-, wird durch eine Vertauschung der Reihenfolge der Stromkreise bei den Spulenseiten der-Unter- schicht durch Veränderung der Teilung von einzelnen Spulen - die Grösse der Phasenverschiebungen in den Stromkreisen 1 und 2 der Unterschicht verändert. Auf diese Weise kann man eine genaue Phasengleichheit und annähernde Gleichheit der Beträge der resultierenden Spannungen der Stromkreise 1 und 2 erzielen, wobei der Unterschied vollkommen verschwindet, wenn die Phasenbandteilung der Wicklung der vollen Teilung entspricht. Wenn dagegen die Reihenfolge der Stromkreise in der Ober- schicht derart gewählt ist, dass die Spulenseitenspannungen der Stromkreise 1 und 2 phasengleich, aber im Betrag ver- schieden sind (Fig. 5), bewirkt eine Vertauschung der Reihen- folge der Stromkreise aller Spulenseiten der Unterschicht eine Umkehrung der Beziehung- zwischen den Beträgen der Span- nungen .-der Strömmkrezse 1 und .2 zwischen der Obern- und -der 'Unterschicht des Phasenbandes, so dass eine genaue `Überein" stmmung im Betrag und eine annähernde Phasengleichheit zwischen den Spannungen der Stromkreise 1 und-.2 erzielt werden kann,-Auch hier ist der Unterschied Null, wenn die Phasenbandteilung der vollen Teilung entspricht, In beiden Fällen wird der Spannungsunterschied zwischen den Strom- kreisen für eine der-Phasenbandschichten durch denselben Falttor 3 x ctg (90° x p) multipliziert, was bei 'Wicklungen mit- einer Phasenbandteilung von 516 der vollen Teilung einer Herabsetzung --des Spannungsunterschiedes um fast 7.5 und einer Phasenverschiebung -um 9C0 entspricht. Da in dein beider: soeben beschriebenen Fällen die Wirkung auf den Spannungsunterschied gleich ist, erkennt man, dass die Erfindung m-t gleicher Wirkung auf Wicklungsanordnungen -Anwendung finden kann:, in denen die Reihenfolge der Strom- kreise in der Oberschicht- des Phasenbandes einer Kombination der beiden beschriebenen Fälle entspricht. kann-man in der Oberschicht eine Reihenfolge 1 2 2-fi 2 1 2 1 der Stromkreisevexwenden, Die Reihenfolge der Stromkreise bei. den ersten sechs Spulenseiten-ist dabei dieselbe wie in Fig; 1, Die Reihenfolge der Stromkreise bei den verbleiben den zwei Spulenselten ist: jedoch gegenüber der vorstehend beschriebener; Reihenfolge vertauscht, Man erhält für die beiden Stromkreise der Oberschicht Vektorsummen, die weder in der Phase noch im Betrag gleich sind, da die vier Spulen- seiten 12..-.--.21 in derselben. Art angeordnet sind wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und ihre Vektor.. summen phasengleich, aber im Betrag verschieden sind. Die inneren vier Spulenseiten ....2121:.,- sind jedoch in derselben Art angeordnet wie in dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) und erzeugen Vektorsummen, die im Betrag gleich, aber gegen- einander phasenverschoben sind. _ Wein man die Stromkreise in der Unterschicht des Phasenbandes genau vertauscht anordnet, d.h. in der Reihenfolge 2 1 1 2 1 2 1 2 , wird der Gesamtspannungsunterschied wieder durch den vorstehend angegebenen Faktor j x ctg (90° x p) verringert, so dass die Ausgleichsströme zwischen den Stromkreisen be- trächtlich herabgesetzt werden. Man erkennt ferner, dass jede Ankerwicklung mit zwei Stromkreisen pro Phase und pro Pol in Teile geteilt werden kann, in der die Stromkreise nach der ersten bzw. nach der zweiten Art angeordnet sind, wie dies soeben beschrieben wurde, so dass diese Ausführungs.. form der Erfindung mit vertauschten Reihenfolgen der Strom.. kreise in der Ober... und der Unterschicht mit grossem Vor.. teil auf jede Reihenfolge der Stromkreise in der Ober oder der Unterschicht des Phasenbandes angewendet werden kann. Die Anwendung- der Erfindung ist in keiner Weise auf Wicklun- gen beschränkt, die zwei- Stromkreise.pro Phase und pro Pol haben und bei. denen die Reihenfolge der Stromkreise bei allen Spulenseiten der Unterscli'cht des Phasenbandes gegen- über der Reihenfolge in der Oberschicht vertauscht ist, Die Erfindung ist auch. nicht auf die Wicklungen von zweipoligen -Generatoren beschränkt, sondern auch auf Generatoren mit -mehr als zwei Polen und mit drei oder-mehrexen-Phasen an.-. weAar.: Die in Fig6 gezeigte Wicklung 115 hat zwei Phasen:bandwiek- lungere -116, 117welche die Phasenbänder A, Ateiner zwei- poligen dynamoelektrischen Drehstrommaschine bilden. Die Wicklung ist beispielsweise für einen Generator gezeigt, der, 54 Nuten. und der Klarheit halber eine Phasenbandteilung von nur 2/3 der vollen Teilung hat. Dieser Generator hat pro Phase drei parallelgeschaltete Stromkreise: In Fig. 6 ist. nur eine Phase dargestellt., die durch die Schaltung der Phasenbandwiaklungen 116, 117 in der angegebenen Weise er- halten wird, Die Stromkreise 1, ?--und 3- sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet -fand durch ausgezogene, striohj-ierte- bzvä strich- punktierte Linien dargestellt. Um die Analyse a Verein. fachen:, liegt der Stromkreis 1 vollständig in dem Phasen" band A (Wicklung 116) und der Stromkreis 3 vollkommen In dem Phasenband At (Wicklung 117, während der Stromkreis 2 aus zwei identischen Wicklungen besteht, die in den Phasen bändern A und A= liegen. Beim Vergleich der Stromkreise 1 und 2 in dem Vektordiagramm der Fig. 7a erhalten daher die Vektoren des Stromkreises 1 den halben Wert der Vektoren des Stromkreises 2. In dem in Fig. 7 gezeigten Schema sind die Vektoren- der einzelnen Spulenseiten der Ober und der Unterschicht der Phasenbänder A und At dargestellt. Das Vektordiagramm der Fig. 7a zeigt nur die Ober" und Unterschicht des Phasen banden A. Dabei wird aus den vorstehend erläuterten Gründen nur die Hälfte des Betrages der Einheitsvektoren für den Stromkreis 1 verwendet. Die Vektoren für den Stromkreis 1 in der Oberschicht (Fg. 7 werden vektoriell addiert, wobei man T1 erhält. Die Vektoren des Stromkreises 2 werden vektoriell addiert, wobei man T2 erhält (Fig. 7a), Da bei den Spulenseiten der Oberschicht die Stromkreise 1 und 2 in der Reihenfolge 2 1 1 1 2 1 1 1 2, dnh. auf den beiden Seiten der Mittellinie der Gruppe symme,-- trisch angeordnet sind, sind die Vektorresultierenden T1 und T2 in der der Mittellinie der Oberschicht des Phasenbandes entsprechenden Phasenlage phasengleich. Die trigonometrische Analyse zeigt, dass der Vektor T1 um 4,25 grösser ist als T2, In diesem Fall ist eine vollständige Ver- tauschurig der Reihenfolge oder-. Stromkreise der _Spulenseiten der Unterschicht des Phasenbandes zum Unterschied von den .vorhergehenden Ausführungsbeispielen nicht möglich, weil in :dem vorliegenden: :Fall drei Stromkreise (1 1/2 Stromkreise pro Phase und pro Pol vorhanden sind, so dass dieieber- schicht-des Phasenbandes mehr Stromkreise 1 als: Stromkreise 2 enthält, die Anzahl--der zu einem gegebenen Stromkreis ge- hörenden.Spulenseiten in der Ober--und der Unterschicht aber gleich sein muss. 14-an kann jedoch die Teilung nur'enes: Teils der einzelnen Spulen so verändern, dass die Lage: der Stromkreise in der Ober-- und Unterschicht des Phasenbandes teilweise vertauscht sind. Auf diese Weis® kann die resultierende Spannung des ersten und zweiten Stromkreises für die ganze Phase im wesentlichen ausgeglichen werden. In Fig. (-sind die Spulenseiten 118 und 119 der Oberschicht gegenüber -deiSpulenseitex120, 121 der Unterschicht ver- tauscht. Ferner sind-die Spulenseiten 122,:- 123 der Ober:, Schicht gegenüber den Spulenseiten 124, 125 der Unterschicht vertauscht: Nach :dieser Vertauschung der Stromkreise i*t die Reihenfolge der Stromkreise in der Unterschicht 1 1 2 1 2 1 2 1 1 , d;h. dass die: beiden. Stromkreise 1 und -2 in Bezug auf die Mitteilinie der Phasenbandgruppe-wieder symmetrisch angeordnet sind, der resultierende Betrag für den Stromkreis 1 (Vektor B1 in Fig. 7a) aber gegenüber dem Betrag der Resul- tierenden T1 für den Stromkreis 1 in der Oberschicht herab- gesetzt ist, während die Resultierende B2 für den Strom- kreis 2 in der Unterschicht gegenüber T2 vergrössert wird. Dies ist in Fg. 7a stark übertrieben und für eine Phasen Bandteilung von 2l3 der Polteilung dargestellt. Die Spannungs- unterschiede zwischen den in jeder Phasenbandschicht für die Stromkreise 1 und 2 erhaltenen Resultierenden vermindern sich. Obwohl die Spannungsunterschiede in der Ober.:. und der Unterschicht im Betrag nicht genau gleich sind und die Span- nungsunterschiede in jeder Schicht voneinander nicht zahlen- mässig, sondern vektoriell subtrahiert.werden, erhält man im wesentlichen gleiche Spannungen in den Stromkreisen, wenn die Reihenfolge der Stromkreise in der Ober.., und der Unter- schicht des Phasenbandes entsprechend gewählt wird. Bei- spielsweise ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Vektor T1 - mit der Spannung T2 für die Oberschicht des Phasenbandes phasengleich und 4,.25 % grösser als T2. Die Vektorspannung B1 ist um 4,23 % niedriger als die Spannung D2 für den Strom. kreis 2. Die resultierenden Spannungen R1 .und R2 für das ganze- Phasenband unterscheiden sich im,Betrag jedoch nur@um 1110 ,%, genau 0,106 %, und haben einen Phasenabstand von nur 0,560 voneinander, wenn bei diesem Generator mit 54 Nuten die Phasenbandteilung durchschnittlich 23 Nuten beträgt. Die Anordnung kann auf jede angemessene Anzahl von-.Strom- kreisen oder Phasen erweitert werden, vorausgesetzt, dass eine ganze Zahl von Nuten pro Stromkreis vorhanden ist, d.h., dass das Produkt aus der Phasenzahl und der Strom- kreiszahl geteilt durch die Nutenzahl eine ganze Zahl er- gibt. Beispielsweise kann bei zweipoligen Drehstrommaschinen mit drei parallelgeschalteten Stromkreisen pro Phase die Er- findung auf Generatoren mit 36, 45, 54, 63, 72, 81 «.... Nuten angewendet werden. Drehstrommaschinen mit vier Strom- kreisen pro Phase ermöglichen die Anwendung der Erfindung in Generatoren mit 36, 48, 60, 72, 84 0.60.-Nuten. Dreh-» strommaschinen mit fünf Stromkreisen pro Phase können als Generatoren mit 45, 60, 75 ..Q.. Nuten ausgeführt werden -und Drehstrommaschinen mit sechs Stromkreisen pro Phase als Generatoren mit 54, 72 ...va Nuten. Es sind nicht alle Kom- binationen dargestellt, sondern nur einige ausgewählte Generatoren, die praktisch von Bedeutung sind. In allen vorstehend angegebenen Anordnungen kann man durch Vertauschen aller Spulenseiten der Oberschicht oder eines ausgewählten Teils derselben gegenüber den Spulenseiten der Unterschicht den Spannungsunterschied zwischen den Stromkreisen im Betrag oder in der Phasenlage beträchtlich herabsetzen. Durch die Anwendung von Anordnungen der angegebenen Art mit mehreren Stromkreisen pro Phase werden die Ankerstabkräfte und die Isolationsanforderungen herabgesetzt, die sonst die prak.-. tische. Anwendung von sehr grossen, mehrphasigen. dynamo" elektrischen Maschinen verhindern. Zur Erfindung gehört -alles dasjenige, was in der Beschrei- bung enthalten und.bzw, oder in der Zeichnung dargestellt ist,, enschiesslich dessen, was in. Abweichung von den konkreten Ausführungsbeispielen für den Fachmann naheliegt.
Claims (1)
- P a t e n t a n s p r ü c h e
Dynamoelektrischer Generator mit einer mehrphasigen Zwei- schicht-Schleifenwicklungwobei jede Phase der Wicklung Phasenbänder mit mehreren parallelgeschalteten Strom- kreisen besitzt, von denen jeder mehrere hintereinander- geschaltete Spulen enthält, deren Spulenseiten in einer Oberschicht. und in einer Unterschicht der Wicklung ange- ordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Unter. schickt eines Phasenbandes die Zuordnung von mindestens einem Teil der Spulenseiten zu Stromkreisen gegenüber der Zuordnung der Spulenseiten zu Stromkreisen in der Oberschicht .desselben Phasenbandes vertauscht ist. 2Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer Gruppe von Nuten befindlichen Spulenseiten der Oberschicht eines Phasenbandes in einer ersten Reihen folge Stromkreisen zugeordnet sind, die so gewählt ist, dass der Spannungsunterschied zwischen den Stromkreisen herabgesetzt wird, und mindestens ein Teil der-in der Unterschicht befindlichen Spulenseiten des einen Strom- lcreises mit in, der Unterschicht befindlichen Spulenseiten eines anderen Stromkreises desselben Phasenbandes ver- tauscht sind, so dass in, der Unterschicht eine zweite Reihenfolge der Stromkreise erhalten wird, die so-ausge@ wählt iet,_das,s der Spannungsunterschied zwischen den Stromkreisen weiter herabgesetzt. wird, 3. Generator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reihenfolge der Stromkreise-derart ist, dass die St.romkreiszahlenauf der einen Seite der Mittellinie der die Oberschicht aufnehmenden Nutengruppe zu :den Strom-. kreisnummern auf der anderen Seite der N.littellinie,der Nutengruppe komplementär spiegelbildlich sind,- so dass- die Vektorsummen der entsprechenden Spannungen der Strom- kreise in der Oberschicht nur in der Phasenlage verschie- den sind, und alle Stromkreiszahlender zweiten Reihenfolge vier Stromkreise gegenüber den Stromkreiszahlen der ersten Reihenfolge der Stromkreise ,vertauscht sind, so dass der Phasenwinkel zwischen den-Spannungen der Stromkreise in der Unterschicht zum Phasenwinkel zwischen den Spannungen der Stromkreise in der Oberschicht gegensinnig ist,. 4., Generator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reihenfolge der Stromkreise so gewählt ist, dass die Stromkreiszahlen auf der einen Seite der Mittel-, linie der die Oberschicht enthaltenden 1Vutengruppe zu den Stromkreiszahlen auf der anderen Seite der Mittellinle der Nutengruppe spiegelbildlich sind, so dass die Vektor summen der Spannungen der Stromkreise in der Oberschicht sich nur im Betrag voneinander-unterscheiden, und alle Stromkreiszahlen-der zweiten Reihenfolge der Stromkreise gegenüber den Zahlen der ersten Reihenfolge der Strom- kreise vertauscht sind, so dass die Spannungsvektoren in den beiden Stromkreisen. der Unterschicht gegenüber den in den beiden Stromkreisen der Oberschicht gegensinnig sind: 5. Generator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass 48 Wicklungsnuten vorhanden sind, wobei die erste Reihen- folge der Stromkreise in der Oberschicht des gewählten Phasenbandes 1 2 2 1 2 1 1 2 und die zweite Reihenfolge der Stromkreise in der Unterschicht 2 1 1: 2 1 2 2 1 ist und die übrigen Phasenbänder ähnlich gewickelt sind. 6. Generator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass 60 Wicklungsnuten vorhanden sind, wobei die erste Reihen- folge der Stromkreise in der Oberschicht des- gewählten Phasenbandes 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 und die zweite Reihen- folge- der Stromkreise in der Unterschicht 2 1 1 2 2 1 1 2.2 1 ist und die übrigen Phasenbänder ähnlich gewickelt sind. Generator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass 60 Wicklungsnuten vorhanden :sind, wobei die erste Reihen- folge der-Stromkreise-in der Oberschicht des gewählten Phasenbandes 1 - 2 2 1.. 2 1-2 1. 1 @ 2 -und die zweite Reihenfolge der Stromkreise in der Unterschicht 2 -* 1 2 1. 2 1 2 2 -.1 ist und die übrigen Phasenbänder ähnlich gewickelt sind.. B. Generator nach Anspruch 2,; dadurch gekennzeichnet.':dass 72 Wicklungsnuten vorhanden sind, .wobei die drste Reihen- folge der Stromkreise in der Oberschicht des gewählten Phasenbandes 1 2 ?- 1 2 1. 1 2 1 2 2 1 und die zweite Reihenfolge der Stromkreise in der Unterschicht 2 1 2 1 2 2 1 2 1 1- 2 ist und die übrigen Phasenbänder ähnlich gewickelt sind, 9:, Generator nach Anspruch 2,- dadurch gekennzeichnet" dass 48 Wicklunganuten vorhanden sind, kobei die erste Reihen.. folge der Stromkreise in der Oberschicht des gewählten Phasenbandes 1 2.2 1 2 1 2 1 und die zweite Reihenfolge der Stromkreise in der Unterschicht 2 1 1 2 1 2 1 2 ist und die übrigen Phasenbänder ähnlich gewickelt sind. 10. Generator nach Anspruch 2,: dadurch gekennzeichnet, dass 54 Wicklungsnuten vorhanden sind, wobei die erste Reihen.. folge der Stromkreise in der Oberschicht des gewählten Phasenbandes 2 1 1 1 2 1 1 2 und die zweiten Reihenfolge der Stromkreise in der Unterschicht 1 1 2 1 2 1 1 1 ist . und die übrigen Phasenbänder ähnlich gewickelt sind. 11. Verfahren zum Herabsetzen des Spannungsunterschiedes zwischen parallelen Stromkreisen eines Phasenbandes einer Mehrphasen-ZweischichtnWicklung, in der die Stromkreise bei den Spulenseiten der Oberschicht in einer vorherbe... stimmten Reihenfolge Stromkreisen zugeordnet sind, da- durch gekennzeichnet, dass die Reihenfolge der Stromkreise wenigstens in einem Teil der Unterschicht desselben Phasenbandes dadurch verändert wird, dass der in Nuten ausgedrückte Abstand zwischen einzelnen Spulen eines einzelnen Stromkreises verändert wird. 12. Generator und Verfahren nach einem oder mehreren der An-. aprüche 1 bis 11, aneonet wie beschrieben und bzw. oder dargestellt..
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| 8235 | Patent refused |