DE194619C

DE194619C -

Info

Publication number: DE194619C
Application number: DE1906194619D
Authority: DE
Filing date: 1906-07-16
Anticipated expiration: 1926-07-17

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Für jede geschlossene Wicklung von Einphasen- oder Mehrphasen-Wechselstrommaschinen oder -apparaten muß bekanntlich die Summe aller in ihr auftretenden elektromotorischen Kräfte in jedem Augenblick gleich Null sein, wenn nicht innerhalb der Wicklung Ausgleichströme fließen sollen. Diese Bedingung ist nicht immer erfüllt; denn es können Unsymmetrien der Wicklungen oder

ίο . des Magnetfeldes vorkommen, und es können außerdem bei mehrphasig geschlossenen Wicklungen höhere Harmonische (Oberwellen) in der Spannungswelle auftreten, die sich, über den ganzen geschlossenen Kreis gerechnet, nicht aufheben. In allen solchen Fällen bilden sich innerhalb der Wicklung verlaufende Ausgleichströme, welche sich von den Nutzströmen dadurch unterscheiden, daß ihre Summe, längs der ganzen geschlossenen Wicklung gerechnet, nicht wie bei lezteren Null ergibt.

In den Figuren der Zeichnung ist der Verlauf der Nutzströme durch einfache Pfeile, derjenige der Ausgleichströme durch Doppelpfeile angedeutet. Fig. 1 zeigt den Stromverlauf in einer im Dreieck geschalteten Wicklung, und zwar für den Zeitpunkt, da der Strom in der Phase I gerade den Scheitelwert überschritten hat. Für die ganz inner- halb der Wicklung fließenden Ströme kommt hier namentlich die dritte Oberwelle in Betracht. Die Spannungen, welche dieser, und zwar bei negativer Oberwelle entsprechen, sind durch die Doppelpfeile angedeutet. Diese Spannungen wirken in allen drei Phasen im gleichen Sinne und können daher einen großen Ausgleichstrom erzeugen. Ähnliche Erscheinungen können auch bei anderen Phasenzahlen auftreten.

Die Erfindung bezieht sich nun ausschließ-Hch auf mehrphasig geschlossene Wicklungen und bezweckt bei diesen die Unterdrückung der Ausgleichströme, und zwar durch Einschaltung von Drosselspulen. Dieses Mittel hat eine gewisse äußerliche Ähnlichkeit mit demjenigen, welches man bei einphasig geschlossenen Wicklungen verwendet, nämlich den sogenannten induktionsfreien Drosselspulen (vgl. Arnold: Die Wechselstromtechnik, Bd. IV, S. 616), ist aber im Wesen ganz verschieden.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel , und zwar für eine Dreiphasenwicklung. Hier sind die einzelnen Phasen I, II, III, der in Dreieck geschalteten Drehstromwicklung nicht unmittelbar wie in Fig. i, sondern unter Zwischenschaltung von drei Drosselspulen d, e,f miteinander verbunden, welche auf gemeinschaftlichem Kern angeordnet sind. Die nach außen führenden Leitungen zweigen von gleichsinnig liegenden Endpunkten der Drosselspulen ab, z. B. von den links liegenden, wie durch die gestrichelten Linien g, h, i dargestellt ist. Die einzelnen Drosselspulen führen Nutzströme verschiedener Phase. Im Gegensatz zu den induktionsfreien Drosselspulen können sich daher hier die Magnetisierungen je zweier

Drosselspulen nicht gegenseitig aufheben. Rechnet man aber die magnetisierenden Kräfte des Nutzstromes über alle drei Drosselspulen zusammen, so erhält man bei gleicher Windungszahl aller drei Drosselspulen Null. Es fließt daher der Nutzstrom ohne induktiven Spannungsabfall . durch die Drosselspulen. Verfolgt man andererseits den Ausgleichstrom, welcher insbesondere durch die dritte Harmonische hervorgerufen wird, so sieht man, daß dieser in allen Drosselspulen im gleichen Sinne magnetisierend wirkt und daher stark gedämpft wird.

Statt die Stromableitungen von den Enden der Drosselspulen abzuzweigen, kann man sie auch von anderen entsprechend liegenden Punkten abzweigen, z. B. von den Mitten der Drosselspulen, wie in Fig. 2 durch die voll ausgezogenen Linien g¹, h¹, i¹ dargestellt.

Jede Drosselspule " zerfällt dabei in zwei Teile b, b, welche in verschiedenen Phasen der Drehstromwicklung liegen. Der Stromverlauf ist durch die Pfeile angedeutet, und zwar abweichend von Fig. 1 für eine positive dritte Harmonische dargestellt. Bei dieser Anordnung fällt die Spannung zwischen den Enden jeder Drosselspule kleiner aus, ihre einzelnen Windungen lassen sich leichter isolieren.

Von den dargestellten Ausführungsbeispielen kann mannigfaltig abgewichen werden, ohne daß dadurch das Wesen der Erfindung berührt wird. So können z. B. die Stromableitungen statt von den Mitten oder von gleichsinnig liegenden Endpunkten der Drosselspulen auch von anderen übereinstimmend ■ liegenden Punkten der Drosselspulen ausgehen. Der Eisenkern c soll den Kraftlinien vorteilhaft einen in sich geschlossenen Eisenweg bieten. Was hinsichtlich einer dreiphasig geschlossenen Wicklung angegeben wurde, läßt sich sinngemäß auch auf andere Phasenzahlen übertragen. Es ist ferner gleichgültig, ob die Nutzströme in der betreffenden mehrphasig geschlossenen Wicklung erzeugt (Generatoren) oder verbraucht (Motoren) werden oder ob diese anderen Zwecken dient.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zur Unterdrückung von Ausgleichströmen in mehrphasig geschlossenen Wicklungen mehrphasiger Wechselstrommaschinen und Apparate, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die einzelnen Phasen der geschlossenen Wicklung Drosselspulen geschaltet sind, welche auf einem gemeinschaftlichen Eisenkerne sitzen und deren Windungszahlen so gewählt sind, daß der Nutzstrom, über sämtliche Phasen genommen, in diesem Kerne keine Magnetisierung hervorruft.

2. Ausführungsform der geschlossenen Wicklung mit Einrichtung zur Unterdrückung von Ausgleichströmen nach An-Spruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzstromableitungen möglichst nahe von den Mitten der Drosselspulen abzweigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.