DE163869C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf Primärwicklungen für Wechselstrommotoren, die als Trommelwicklungen ausgeführt und so angeordnet sind, daß durch einfache Umschaltung die Zahl der Pole und damit die Umdrehungsgeschwindigkeit geändert werden kann.

Die Wicklung, welche den Gegenstand der Erfindung bildet, ist für einen Zweiphasenmotor bestimmt und ergibt, je nach der Schaltung, zwei verschiedene Geschwindigkeiten, die sich, ebenso wie die Zahl der bei jeder Schaltung wirksamen Pole, wie ι zu 2 verhalten.

Wechselstrommotoren, bei denen durch Umschaltung die Polzahl und dadurch auch die Geschwindigkeit verdoppelt werden kann, sind an und für sich nicht neu. Man hat schon Dreiphasenmotoren mit Wicklungen dieser Art ausgebildet. Der Grund dafür, daß diese bekannten Anordnungen, z.B. die von Dahlander und Lindström angegebene Wicklung, nicht einfach auf Zweiphasenmotoren übertragen werden können, liegt darin, daß die von einer Phase erzeugten Pole durch den Strom der anderen Phase umpolarisiert würden, und daher keine Verschiebung des magnetischen Feldes, sondern eine bloße Umkehrung der Pole erzielt werden würde, welche keine Drehung des Läufers zur Folge hat.

Nach vorliegender Erfindung erhält man die erforderliche Polverschiebung der zwei Phasen gegeneinander für beide Polzahlen, und zwar mit einer möglichst geringen Zahl von Polklemmen.

Die neue Wicklung besteht aus zwei Wicklungsabteilungen, eine für jede Phase, deren Polzahl bei einer Umschaltung der Zuleitungen im Verhältnis von 2 zu 1 geändert wird, wobei die Magnetisierung durch die verschiedenen Phasen in solcher Weise erfolgt, daß die Pole wandern und damit eine Drehwirkung auf den Läufer ausüben.

Die Zeichnung stellt ein Wicklungsschema nach der neuen Anordnung dar. Die nebeneinander liegenden Rechtecke bedeuten den abgewickelt gedachten Magnetkern, die Zwischenräume zwischen ihnen die Nuten, in welche die Spulen gewickelt sind. Diese werden durch Linien dargestellt. Selbstverständlich können die Spulen eine beliebige Zahl von Windungen haben, und die dargestellten Enden der Windungen würden alsdann die Klemmen der Spulen bedeuten.

In dem gewählten Ausführungsbeispiel enthält der Magnetkern 16 Nuten. Die Zuleitungen der einen Phase sind mit G und H, die der anderen mit K und I bezeichnet. G und H sind an Kontakte 20 und 21 des doppelpoligen Umschalters L und I und K an Kontakte 22 und 23 des doppelpoligen Umschalters M angeschlossen. Die Enden A und C der Wicklung der ersten Phase sind mit den Kontakten 24 und 20 des Schalters L verbunden, die Abzweigung B dieser Wicklung mit dem Kontakt 25. Die Enden D und F der Wicklung der zweiten Phase liegen an entsprechenden Kontakten 26 und 22 des Schalters M, die Abzweigung E an dem Kontakt 27. Endlich sind die Kontakte 24

und 26 mit besonderen Kontakten 28 und 29 verbunden.

Wenn man die Stromkreise beider Phasen verfolgt, so zeigt sich, daß die Abzweigungen B und E von der Mitte der entsprechenden Phasenwicklung ausgehen und daß in jeder Nut Leiter vereinigt liegen, welche verschiedenen Phasen angehören.

Befinden sich die Umschalter in der auf der Zeichnung dargestellten Lage, welche für die größere Geschwindigkeit (kleine Polzahl) gilt, so teilt sich der von H über 21 und 25 nach B gelangte Strom in zwei Teile, durchläuft in entgegengesetzten Richtungen die beiden Abteilungen der Wicklung der betreffenden Phase und kehrt über A und 24 und über C und 20 nach der Zuleitung G zurück.

Verfolgt man die eine Hälfte dieses Stromkreises, und zwar die von der Abzweigung B rechts gelegene Abteilung, so zeigt sich, daß die Leitung durch die Nut 7, von da durch die Nut 11, wieder aufwärts durch die Nut 8, abwärts durch 12, aufwärts durch 9, abwärts durch 13, aufwärts durch IO und wiederum abwärts durch 14 zu dem Ende C führt. Der durch diese Wicklungsabteilung fließende Strom verfolgt daher immer in dem gleichen Sinne einen nach rechts gerichteten Kreislauf.

In entsprechender Weise zeigt sich bei Verfolgung der links gelegenen Wicklungsabteilung, daß der Strom in dieser immer einen nach links gerichteten Kreislauf verfolgt.

Der Stromverlauf für die Wicklung der zweiten Phase ist zunächst ähnlich. Der von K herkommende Strom gelangt über 23 und 27 zur Klemme E und teilt sich hier wiederum in zwei Teile, um über die beiden Wicklungsabteilungen nach den Klemmen D und F und über 26 und 22 zur Leitung / zurückzugelangen. Jedoch verlaufen die Ströme in den beiden Wicklungshälften nicht, wie bei der ersten Phase, durchweg im gleichen Sinne kreisend, sondern jede Hälfte zerfällt wiederum in zwei Abteilungen, die von der Klemme aus betrachtet, auf die rechte und die linke Seite verteilt sind. Verfolgt man beispielsweise die Zweigleitung, die von der Klemme E aus nach rechts verläuft, so ergibt sich, daß dieselbe durch den Schlitz 13 nach aufwärts, durch Nut 1 nach abwärts, durch Nut 14 wieder nach aufwärts, durch Nut 2 nach abwärts, alsdann aber auf die linke Seite, von der Klemme aus gerechnet, übergeht, wo sie durch den Schlitz 8 nach aufwärts, durch Schlitz 4 abwärts, durch Schlitz 7 aufwärts und durch Schlitz 3 abwärts geht, um mit der Klemme D und durch 26 und 22 mit der Leitung L verbunden zu werden. Es ist ersichtlich, daß in der ersten dieser beiden Wicklungsabteilungen der Strom einen Kreislauf nach rechts, in der zweiten einen Kreislauf nach links, entgegen dem Sinne des Uhrzeigers, verfolgt. Ebenso umkreisen die Wicklungen der von der Klemme E nach links abgehenden Zweigleitungen in der ersten Wicklungsabteilung (Nuten 11, 15, 12, 16) die zugehörigen Polvorsprünge in einer Drehung nach rechts (Uhrzeigerbewegung), in der zweiten Wicklungsabteilung (Nuten 10, 6, 9, 5) jedoch in Linksdrehung (entgegengesetzt dem Sinne des Uhrzeigers).

Werden die Schalter L und M für die höhere Polzahl (halbe Geschwindigkeit) umgelegt, so werden die von 25 und 27 ausgehenden Zweigleitungen B und E unterbrochen. Der von der Leitung H anlangende Strom der ersten Phase tritt bei der Klemme A in die Wicklung ein und durchläuft nun hintereinander alle Spulen der dort anschließenden Wicklung im gleichen Sinne, nämlich in Rechtsdrehung, bis zur Klemme C, von wo aus der Stromkreis über 20 nach G geschlossen wird. Der Strom der anderen Phase, von K aus eintretend, gelangt zur Klemme D und umkreist nun, wie die Verfolgung der Leitungen ergibt, die Polvorsprünge von vier einzelnen Wicklungsabteilungen abwechselnd in entgegengesetztem Drehungssinne, zuerst nach rechts, dann nach links, dann wiederum nach rechts, dann wiederum nach links, um zur Klemme F und von da zur Leitung / zurück zu gelangen.

Es zeigt sich also, daß für beide Stellungen der Schalter die Verbindungen für die zweite Phase von derjenigen für die erste wesentlich verschieden sind.

Diese Anordnung ermöglicht nun, die gewünschte Polverschiebung bei beiden Schalterstellungen zu erzielen. Nimmt man bei der in der Figur dargestellten Schalterstellung eine bestimmte augenblickliche Stromrichtung an, so ist ersichtlich, daß sich das Zentrum eines Nordpoles zwischen den Schlitzen 2 und 3 und das Zentrum eines Südpoles zwisehen den Schlitzen 10 und 11 bildet, und zwar induziert durch den Strom der ersten Phase. Der Strom der anderen Phase induziert einen Nordpol zwischen den Schlitzen 6 und 7 und einen Südpol zwischen den Schlitzen 14 und 15.

Auf der Zeichnung sind diese Pole durch die Buchstaben S und JV bezeichnet, und zwar mit den Bezugszeichen 1 und 2 entsprechend der ersten oder zweiten Phase. Dabei ist die Bezeichnung für die Pole bei der in der Figur dargestellten Lage der Schalter, bei welcher der Motor seine größere Geschwindigkeit besitzt, auf dem oberen Teil der betreffenden Polvorsprünge angebracht. Die Bezeichnungen auf dem unteren Teil der Polvorsprünge geben diejenigen Pole an,

welche bei der zweiten, der auf die Hälfte verminderten Geschwindigkeit entsprechenden Schalterstellung induziert werden.

In beiden Fällen ist das durch die erste Phase induzierte Magnetfeld gegenüber dem durch die zweite Phase induzierten verschoben, so daß ein Drehfeld entsteht. Besonders bemerkenswert ist, daß bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung nur sechs Verbindungen mit der Wicklung hergestellt zu werden brauchen (A bis FJ.

Claims (1)

1. Patent-An Spruch:

   Trommelwicklung für Zweiphasenmotoren mit Umschaltung auf die doppelte Polzahl, wobei jede Phasenwicklung in zwei Hälften geteilt ist, in deren einer zur Verdopplung der Polzahl die Stromrichtung geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei der kleineren Polzahl die eine Hälfte der ersten Phase aus hintereinander geschalteten Spulen besteht, welche sämtlich — in einem bestimmten Zeitpunkte — nur Nordpole erregen, und die andere Hälfte aus Spulen, welche die Südpole erregen, während in der zweiten Phase die Wicklungshälften aus hintereinander geschalteten Spulen gebildet werden, welche sowohl Nord- als Südpole erregen, d. h. für jeden Pol abwechselnd in entgegengesetztem Sinne vom Strom durchflossen werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.