DE220490C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 220490 KLASSE 21//. GRUPPE- M 220 490 CLASS 21 //. GROUP

LOUIS JOHN HUNTLOUIS JOHN HUNT

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wicklung für den induzierten Teil von Induk-, tionsmotoren, bei denen sowohl am Ständer wie am Läufer zwei Wicklungen angeordnet sind, während die für die Wicklungen nötige Leiterzahl dadurch verringert ist, daß Leiter-, paare, die sich gegenseitig aufhebende Ströme führen, weggelassen sind und daß ein einzelner Leiter der einen Stromphase an die StelleThe present invention relates to a winding for the induced part of Induk-, tion motors in which two windings are arranged on both the stator and the rotor are, while the number of conductors required for the windings is reduced by the fact that conductor, pairs that lead mutually canceling currents are omitted and that a single one Head the one phase of electricity to the point

ίο zweier Leiter der beiden anderen Stromphasen, die unter sich und gegen die Phase des verbleibenden einzelnen Leiters um I2O° verschoben sind, gesetzt wird. Derartige Wicklungen sind bereits bekannt, wie auch Abweichungen hiervon, bei welchen womöglich zwei Leiter, die Ströme von 60° gegenseitiger Verschiebung führen, durch einen einzelnen Leiter von größerem Querschnitt ersetzt werden, der einen zusammengesetzten Strom, der 1,73 mal so groß ist als die Einzelströme, führt, und dessen magnetische Wirkung dieselbe ist wie die der beiden Einzelströme. ίο two conductors of the other two current phases, those below and against the phase of the remaining individual conductor by I2O ° are moved, is set. Such windings are already known, as well Deviations from this, in which possibly two conductors, the currents of 60 ° mutual Lead displacement, replaced by a single conductor of larger cross-section the one composite stream that is 1.73 times as large as the individual streams, leads, and its magnetic effect is the same as that of the two individual currents.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun, derartige Läuferwicklungen in-Verbindung mit Schleifringen zu bringen, die entweder miteinander verbunden oder offen gelassen werden können, um den Stromlauf in den Wicklungen zu ändern und zu veranlassen, daß der Läufer ein Feld von zwei oder mehr Polzaihlen besitzt, so daß er mit zwei oder mehr Geschwindigkeiten laufen kann.The purpose of the present invention is now to connect such rotor windings with slip rings that are either linked or left open can be used to change the current flow in the windings and cause the rotor to have a field of two or more Polzaihlen so that he can run at two or more speeds.

In der folgenden Beschreibung werden in den meisten Fällen Dreiphasenwicklungen beschrieben und erklärt, die Felder mit vier und zwei Polen erzeugen; diese Polzaihlen sind jedoch lediglich mit Rücksicht auf die Einfachheit der Beschreibung gewählt worden. In der praktischen Ausführung kommen größere Polzahlen zur Anwendung, z. B. acht und vier Pole oder zwölf und acht Pole, die bei allen Umdrehungsgeschwindigkeiten auf den Läufer sich im Gleichgewicht haltende Kräfte ausüben. Um eine befriedigende Wirkung., und symmetrische Verteilung der Kräfte zu erzielen, müssen die beiden Polzahlen der Läuferwicklung derart gewählt werden, daß, wenn sie durch ihren gemeinsamen größten Faktor geteilt werden, die eine Teilungszahl ungerade und die andere gerade ist, während der gemeinsame Faktor selbst größer als zwei sein muß.In the following description, three-phase windings are described in most cases and explains that produce fields with four and two poles; however, these pole numbers are has only been chosen with regard to the simplicity of the description. In the In practice, larger numbers of poles are used, e.g. B. eight and four Poles or twelve and eight poles that apply to the rotor at all rotational speeds exercise balanced forces. To have a satisfactory effect., and to achieve symmetrical distribution of forces, the two pole numbers must be the Rotor winding can be chosen so that when they are through their common largest Factor that one division number is odd and the other is even while the common factor itself must be greater than two.

Es ist klar, daß die hier beschriebenen Läuferwicklungen im Zusammenhang mit geeigneten Ständerwicklungen gebraucht werden müssen, die entsprechende Polzahlen erzeugen. Eine solche, zwei verschiedene Polzahlen erzeugende, beispielsweise dreiphasige Ständerwicklung kann z. B. je zwei parallele Zweige für jede Phase besitzen, die durch Widerstände oder Kurzschlußverbindungen an äquipotentialen Punkten so verbunden werden können, daß sie als Primärwicklung für die. eine Läuferwicklung, die eine Polzahl undIt is clear that the rotor windings described here are used in connection with suitable stator windings must generate the corresponding number of poles. Such, two different numbers of poles generating, for example three-phase stator winding can, for. B. each have two parallel branches for each phase, which are through resistors or short-circuit connections at equipotential points are connected in this way can use them as the primary winding for the. a rotor winding that has a number of poles and

gleichzeitig als Sekundärwicklung für die zweite Läuferwicklung die andere Polzahl erzeugen. Derartige Ständerwicklungen sind bereits bekannt, so daß hier nicht näher darauf eingegangen zu werden braucht.simultaneously generate the other number of poles as a secondary winding for the second rotor winding. Such stator windings are already known, so that is not discussed here needs to be entered.

In den Zeichnungen ist Fig. ι ein Schaltungsplan einer Läuferwicklung der bereits bekannten Art, die ein Feld mit vier und zwei Polen erzeugt und die durch Hinzufügung ίο weiterer Leiter und Schleifringe zur Erzeugung von drei Normalgeschwindigkeiten geeignet ist.In the drawings, Fig. Ι is a circuit diagram a rotor winding of the already known type, which has a field with four and two Poles generated and generated by adding ίο more conductors and slip rings to the generation of three normal speeds is suitable.

Die Fig. 2, 3 und 4 sind Sohaltungspläne, aus welchen die Verbindungen der Wicklungen nach Fig. 1 fürtlie entsprechenden drei Geschwindigkeitsstufen ersichtlich sind.Figs. 2, 3 and 4 are maintenance plans, from which the connections of the windings according to Fig. 1 fortlie corresponding three Speed levels are visible.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine vier- und eine zweipolige Grundwicklung auf einem Läufer und gleichzeitig die Leiteranordnung, die sich ergibt, wenn diese Wicklungen bei gleichbleibender magnetischer Wirkung dahin verändert werden, daß die überflüssigen Wicklungsstäbe weggelassen und in gewissen Nuten Leiter angeordnet werden, welche Ströme führen, die sich aus zwei um 6o° in Phase verschobenen Strömen zusammensetzen. 5 and 6 show a four-pole and a two-pole basic winding on a rotor and at the same time the conductor arrangement that results when these windings remain the same magnetic effect can be changed so that the superfluous winding bars omitted and arranged in certain grooves conductors, which Lead currents that are composed of two currents shifted by 60 ° in phase.

Fig. 7 zeigt die Wicklung nach Fig. 6 mit den gemäß der Erfindung in den freien Nuten weiter hinzugefügten Wicklungsstäben und den mit diesen Leitern in Verbindung stehenden Schleifringen.FIG. 7 shows the winding according to FIG. 6 with the winding according to the invention in the free slots further added winding bars and those associated with these conductors Slip rings.

Fig. 8 ist ein Schaltungsplan, aus welchem der Stromverlauf in der in Fig. 7 dargestellten Wicklung, wenn die Schleifringe offen sind, ersichtlich ist.FIG. 8 is a circuit diagram from which the current waveform in FIG. 7 is shown Winding when the slip rings are open can be seen.

Fig, 9 zeigt die Wicklung nach Fig. 7 mit gegenseitig verbundenen Schleifringen zur Erzeugung der erhöhten Umlaufsgeschwindigkeit. Fig. 9 shows the winding of FIG. 7 with mutually connected slip rings for Generation of the increased speed of rotation.

Fig. 10 ist ein der Fig. 9 entsprechender Schaltungsplan.FIG. 10 is a circuit diagram corresponding to FIG. 9.

Fig. 11 zeigt eine weiter vereinfachte Wicklungsform, die ein Feld mit vier und zwei Polen bei Kaskadenschaltung erzeugt.11 shows a further simplified form of winding, which generates a field with four and two poles when connected in cascade.

Fig. 12 ist ein dieser Wicklungsform entsprechender Schaltungsplan und zeigt den Stromverlauf bei der Kaskadenschaltung.Fig. 12 is a circuit diagram corresponding to this form of winding and shows the Current curve in the cascade connection.

Fig. 13 zeigt die Wicklung nach Fig. 11 mit untereinander verbundenen Schleifringen zrur Erzeugung der erhöhten Geschwindigkeit.FIG. 13 shows the winding according to FIG. 11 with interconnected slip rings to generate the increased speed.

Fig. 14 ist ein der Fig. 13 entsprechender Schaltungsplan.FIG. 14 is a corresponding to FIG Circuit diagram.

Die. Fig. 15 und 16 zeigen eine Wicklung von der in Fig. 11 bis 14 dargestellten Art, die jedoch ein Feld von acht und vier Polen bei Kaskadenschaltung erzeugt. Die beiden Figuren zeigen Reihen bzw. Parallelschaltung der beiden Wicklungsteile, wie im nachstehenden erklärt ist.The. Figures 15 and 16 show a winding of the kind shown in Figs. 11-14, which, however, generates a field of eight and four poles when connected in cascade. The two Figures show series or parallel connection of the two winding parts, as in the following is explained.

In sämtlichen erläuterten Fällen handelt es sich um Dreiphasenwcchselstrom. Selbstverständlich ist die Erfindung aber auch bei Motoren für Stromarten anderer Phasenzahl anwendbar. In all of the cases explained, it is a three-phase alternating current. Of course However, the invention can also be used in motors for types of current with a different number of phases.

Es sei vorausgeschickt, daß in den Figuren die verschiedenen Linienarten folgende Bedeutung haben: Ausgezogene Linien sollen die mit α bezeichnete Phase darstellen; es sei angenommen, daß der in dieser Phase nießende Strom in dem gewählten Augenblick gerade den maximalen Wert besitzt. Die beiden anderen mit b und c bezeichneten Phasen sind in den Figuren durch strichpunktierteIt should be said in advance that the various types of lines in the figures have the following meanings: solid lines are intended to represent the phase designated by α; it is assumed that the current flowing in this phase has its maximum value at the selected moment. The other two phases labeled b and c are indicated by dash-dotted lines in the figures

(-·-·-) bzw. gestrichelte ( ) Linien(- · - · -) or dashed () lines

dargestellt, und es sei angenommen, daß die in diesen beiden Phasen in dem betrachteten Augenblick fließenden Ströme von einer Größe gleich dem halben maximalen Wert sind. Bei Sternschaltung der drei Phasen a, b und c fließt also der Strom durch die Phase α ein und fließt, sich gleichmäßig auf die beiden Phasen b und c verteilend, durch diese aus. Diejenigen Wicklungsteile, die bei gewissen Verbindungen stromlos sind, sind in den Figuren durch Linien, die aus Kreuzen und Strichen (-( \ \- —) bestehen, gekennzeichnet. Die in den Schaltungsplänen durch Doppellinien gekennzeichneten Phasen führen Ströme, die aus zwei Einzelströmen resultieren. and it is assumed that the currents flowing in these two phases at the moment under consideration are of a magnitude equal to half the maximum value. When the three phases a, b and c are connected in a star connection, the current flows in through phase α and flows out through the two phases b and c , evenly distributing it. Those winding parts that are de-energized in certain connections are marked in the figures by lines consisting of crosses and dashes (- ( \ \ - -). The phases marked by double lines in the circuit diagrams carry currents that result from two individual currents .

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind die einen Enden der drei Phasen zu einem SternpunktAs can be seen from Fig. 1, the one ends of the three phases are at a star point

10 geführt, während die anderen Enden in Verbindung mit Schleif ringen 11 stehen. Von diesen Schleifringen gehen Verbindungen aus zu Wicklungen, deren Stäbe in den durch das bereits bekannte Weglassen der überflüssigen Stäbe frei gewordenen Nuten liegen. Jede dieser Wicklungen ■ endigt in je einen Schleifring 12. Die Stromrichtung in den einzelnen Leitern ist in der bekannten Weise durch Punkte und Kreuze angedeutet.10 out, while the other ends in connection with grinding rings 11 are. from These slip rings make connections to windings, the bars of which are in the already known omission of the superfluous rods have become free grooves. Every each of these windings ends in a slip ring 12. The direction of current in each Ladders is indicated in the known way by dots and crosses.

Die Fig. 2- zeigt,\daß die drei SchleifringeFig. 2- shows that the three slip rings

11 über ausschaltbare Widerstände 13 miteinander in Verbindung stehen, so daß, wenn die Schleifringe 12 offen gelassen werden, in den. zwischen den Schleifringen 11 und 12 liegenden zusätzlichen Wicklungsstäben kein Strom fließt. Bei diesem Stromverlauf entspricht die Geschwindigkeit der des bekannten für vier und zwei Pole gewickelten Kaskadenmotors. Diese Geschwindigkeit ist die niederste und entspricht derjenigen eines einfachen sechspoligen Motors.11 with each other via resistors 13 which can be switched off are in communication so that if the slip rings 12 are left open, into the. There is no current between the slip rings 11 and 12 additional winding bars flows. With this current curve, the speed corresponds to that of the known for four and two pole wound cascade motor. This speed is the lowest and corresponds to that of a simple six-pole motor.

In ,der Fig. 3 ist die Verbindung der Schleifringe 11 aufgehoben, während die Schleifringe 12 durch ausschaltbare Widerstände 14 miteinander verbunden sind. Der Stromverlauf ist dabei der in Fig. 1 angedeutete, wobei das Läuferfeld nur vier Pole besitzt. Die Geschwindigkeit hat sich deshalbIn, the Fig. 3, the connection of the slip rings 11 is canceled, while the Slip rings 12 are connected to one another by resistors 14 which can be switched off. Of the The course of the current is that indicated in FIG. 1, the rotor field having only four poles. The speed has therefore increased

im Vergleich zur Kaskadengeschwindigkeit im Verhältnis 3: 2 erhöht.increased in a ratio of 3: 2 compared to the cascade speed.

Fig. 4 zeigt die Verbindungen zur Erzielung einer dritten Drehgeschwindigkeit. In diesem Fall sind die Schleifringe 12 direkt miteinander verbunden, während die ausschaltbaren Widerstände 13 zwischen den Schleifringen 11 liegen. Die Verbindungen am Ständer sind in bekannter Weise gewechseit worden, und die Wicklungen des Läufers werden jetzt entsprechend den Pfeilen in dem Schaltungsschema Fig. 4 von Strom durchflossen und erzeugen ein Feld von nur zwei Polen·. Die Drehgeschwindigkeit wird daher doppelt sogroß sein wie diejenige, die der Schaltung nach Fig. 3 entspricht, und dreimal so groß als diejenige bei den Verbindungen nach Fig. 2.Fig. 4 shows the connections for achieving a third speed of rotation. In In this case, the slip rings 12 are directly connected to one another, while the disengageable Resistors 13 lie between the slip rings 11. The connections on the stator have been changed in a known manner, and the windings of the rotor are now traversed by current in accordance with the arrows in the circuit diagram of FIG and create a field of only two poles ·. The speed of rotation will therefore be twice that of the Circuit of Fig. 3 corresponds, and three times as large as that in the connections according to Fig. 2.

Es ist ohne weiteres klar, daß in dem Falle, in welchem die Wicklung lediglich für zwei Normalgeschwindigkeiten bestimmt ist, an Stelle der drei Schleifringe 11 mit ihren Widerständen 13 eine feste Verbindung treten kann, und daß nur die Schleifringe 12 mit ihren Widerständen 14 nötig sind, um die zweite Geschwindigkeit zu erhalten.It is readily understood that in the case where the winding is only for two Normal speeds are determined in place of the three slip rings 11 with their Resistors 13 can establish a solid connection, and that only the slip rings 12 with their resistors 14 are necessary to the get second speed.

Obgleich die oben beschriebene Wicklung einfach und für die Praxis brauchbar ist, so stellt sie aus verschiedenen Gründen dennoch nicht die zweckmäßigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, denn sie hat neben einer großen magnetischen Streuung den Nachteil,' daß der Magnetisierungsstrom im Falle der Kaskadengeschwindigkeit (Fig. 2) zweimal so groß ist als bei einer der beiden anderen Geschwindigkeiten. Es ist jedoch möglich, Wicklungen zu verwenden, bei welchen das Verhältnis der nofrvendigen Ströme für die beiden Geschwindigkeiten kleiner ist als 2:1, und bei welchen auch die Ohmschen Verluste und die magnetische Streuung geringer sind, als sie bei der oben beschriebenen Wicklung sein würden.Although the winding described above is simple and useful in practice, so however, it does not represent the most expedient embodiment for various reasons of the present invention because it has besides a large magnetic dispersion the disadvantage 'that the magnetizing current in the case of the cascade speed (Fig. 2) is twice as great as at either of the other two speeds. However, it is possible to use windings in which the ratio of the necessary Currents for the two speeds is less than 2: 1, and at which also the Ohmic losses and magnetic leakage are less than those of the above described winding would be.

Die Fig. 5 bis 10 zeigen,, wie diese zweckmäßigere Wicklungsform hervorgebracht wird. Die Fig. 5 zeigt die Anordnung der Wicklungsstäbe zweier getrennter Dreiphasenwicklungen, die Felder mit vier bzw. zwei Polen auf dem Läufer erzeugen (die, wie bekannt, in entgegengesetzten Richtungen umlaufen). Fig. 6 zeigt die Wicklung, die sich ergibt, wenn diejenigen Leiterpaare der Fig. 5, deren Wirkung sich gegenseitig aufhebt, weggelassen sind, so daß in gewissen Nuten nur ein Wicklungsstab verbleibt. In den übrigen Nuten fähren zwei der Stäbe Ströme, die in der ursprünglichen Wicklung nach Fig. 5 um 6o° gegeneinander verschoben sind (wie nachstehend weiter erklärt werden soll), und diese beiden Stäbe sind jeweils durch einen einzelnen Stab (in Fig. 6 dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden beiden Stäbe durch Striche verbunden sind) ersetzt, der einen resultierenden Strom führt, der 1,73 mal so groß ist als derjenige des Einzel-Stabes in der ursprünglichen Wicklung, und dessen Wirkung in magnetischer Hinsicht dieselbe ist wie diejenige der Ströme in den beiden Stäben, wie sie Fig. 5 zeigt. Die resultierende Wicklung gemäß Fig. 6 ist bereits bekannt. Die in Fig. 6 unten gezeichneten Wicklungsleiter sind in Dreieck geschaltet, während die Wicklungen, die den resultierenden Strom (vom 1,73 fachen Wert) führen, in Verbindung mit den Dreieckspunkten stehen und sich in einer Sternpunktsverbindung 25 vereinigen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist diese Wicklung so verändert, daß sie in der nachstehenden Weise zwei Normalgeschwindigkeiten gibt. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, sind in alle diejenigen Nuten, die nach Fig. 6 nur einen Stab enthalten, je zwei zusätzliche^ nebeneinander liegende Stäbe eingefügt worden, deren Querschnitt je halb so groß ist als derjenige der anderen Wicklungsstäbe, und die gegeneinander isoliert sind. Diese Stäbe sind einerseits mit den Schleifringen 15 und andererseits mit den Mittelpunkten der drei Teile der Dreieckswicklung der Fig. 6 verbunden, wie aus dem Schaltungsschema " der Fig. 8 hervorgeht. Wenn nun die Schleifringe nicht miteinander verbunden sind, so ist der Stromverlauf in den Wicklungen wie in Fig. 7 und 8 angezeigt. Die Leiter führen Ströme in derselben Richtung und Phase wie in Fig. 6, so daß der Läufer mit der Kaskadengeschwindigkeit sich dreht, die vier und zwei Polen entspricht.Figs. 5 to 10 show how this is more convenient Winding shape is produced. Fig. 5 shows the arrangement of the winding bars of two separate three-phase windings, generate the fields with four or two poles on the rotor (which, as is known, in opposite directions circulate). Fig. 6 shows the winding that results when those conductor pairs of Fig. 5, the effects of which cancel each other out, are omitted, so that in certain Grooves only a winding bar remains. Two of the rods run in the other grooves Currents which in the original winding according to FIG. 5 are shifted by 60 ° relative to one another are (as will be further explained below), and these two rods are respectively by a single rod (characterized in Fig. 6 that the two concerned Bars connected by bars), which carries a resulting current that 1.73 times as large as that of the single bar in the original winding, and its effect from a magnetic point of view is the same as that of the currents in the two rods, as shown in FIG. The resulting winding according to FIG. 6 is already known. The winding conductors shown below in Fig. 6 are connected in a triangle, while the windings that carry the resulting current (1.73 times the value) in Are connected to the triangle points and are in a star point connection 25 unite. According to the present invention, this winding is modified so that it two normal speeds as follows gives. As can be seen from Fig. 7, in all those grooves which contain only one rod according to Fig. 6, two additional ^ Adjacent rods have been inserted, their cross-section half as much is larger than that of the other winding bars, and insulated from each other are. These rods are on the one hand with the slip rings 15 and on the other hand with the Centers of the three parts of the triangular winding of FIG. 6 connected, as shown in the Circuit diagram "of Fig. 8. If now the slip rings are not connected to each other are connected, the current flow in the windings is as shown in FIGS. 7 and 8. The conductors carry currents in the same direction and phase as in Fig. 6, so that the Runner rotates at the cascade speed corresponding to four and two poles.

Wenn nun die Schleifringe 15, wie in Fig. 9 gezeichnet, miteinander verbunden werden, so führen die zusätzlichen Leiter Ströme, und die Wicklungen erzeugen auf dem Rotor ein Feld mit vier Polen. Die Fig. 10 zeigt den Stromverlauf in diesem Falle. If now the slip rings 15, as in Fig. 9 are drawn, connected to one another, the additional conductors carry currents, and the Windings create a field with four poles on the rotor. 10 shows the current curve in this case.

Durch Vergleich der Figurenpaäre 7, 8 und 9, 10 ergibt sich folgendes: Bei den Schaltungen gemäß Fig. 7 und 8 führen die mit je zwei Buchstaben bezeichneten Wicklungen, die in Stern geschaltet und durch Doppellinien dargestellt sind, Ströme, die sich als Resultierende von Strömen zweier um 60° verschobener Phasen ergeben. Der Strom in Phase a, der in irgendeinem Stab auf den Beschauer zufließt, wird um 120⁰ in Phase gegen die Ströme der Phasen b und c, die in einem parallelen Stab von dem Beschauer wegfließen, verschoben sein, dagegen ist die Phasenverschiebung gegen den Strom in einer der beiden Phasen b und c, der in derselben Richtung wien fließt, nur 6o°. Ähnlich sind Ströme, iao die in den Phasen b und c in entgegengesetzten Richtungen fließen, nur um 6o° in derBy comparing the pairs of figures 7, 8 and 9, 10 the following results: In the circuits according to FIGS. 7 and 8, the two-letter windings, which are connected in a star and represented by double lines, carry currents which are the resultant of Flow of two phases shifted by 60 ° result. The current in phase a, which flows towards the viewer in any rod, will be ^{shifted by 120 °} in phase with the currents of phases b and c, which flow away from the viewer in a parallel rod, whereas the phase shift is against the current in one of the two phases b and c, which flows in the same direction Vienna, only 60 °. Similarly, currents that flow in opposite directions in phases b and c are only 60 ° in the

Phase verschoben. In Fig. 8 bezeichnen die neben den mit dem Sternpunkt verbundenen Leitern stehenden Buchstaben diejenigen beiden Phasen, deren Ströme 'in dem betrachteten Augenblick in diesen Stäben fließen; außerdem sind die Richtungen der Ströme in diesen beiden Phasen angezeigt, woraus sich erkennen läßt, welch resultierender Strom in jeder der Sternpunktsverbindungen fließt.Phase postponed. In Fig. 8, denote the two letters next to the conductors connected to the star point Phases whose currents flow in these rods at the observed moment; aside from that the directions of the currents in these two phases are indicated, from which can be seen lets which resulting current flows in each of the neutral point connections.

ίο Die Werte dieser resultierenden Ströme sind, wie bereits erklärt, 1,73 mal so groß als die der Ströme in den anderen Leitern. Bei den Schaltungen gemäß den Fig. 9 und 10 führt keiner der Stäbe diese Ströme, die sich aus zwei um 6o° Phase verschobenen Strömen zusammensetzen, sondern alle Stäbe sind von einfachen Strömen einer der drei Hauptphasen durchflossen, und- die Ströme der' in Sternschaltung verbundenen Leiter sind dem Wert nach doppelt so groß als diejenigen in den anderen Leitern, wie durch die zwei neben den Leitern stehenden Buchstaben angedeutet ist. Es wird daher die -Stromdichte in den Stäben von halbem Querschnitt, die sich in den drei Stäbe enthaltenden Nuten befinden, doppelt so groß sein als diejenige in den gewöhnlichen Stäben.ίο The values of these resulting currents are as already explained, 1.73 times that of the currents in the other conductors. Both In the circuits according to FIGS. 9 and 10, none of the rods carries these currents, which arise put together two currents shifted by 60 ° phase, but all rods are of simple currents flowed through one of the three main phases, and - the currents of the 'in star connection connected conductors are twice as great in value as those in the others Ladders, as indicated by the two letters next to the ladders. It will therefore be the current density in the rods of half cross-section that are in the three Grooves containing rods are twice as large as those in ordinary ones Rods.

Aus den Fig. 11 bis 14 geht hervor, in welcher Weise die Wicklung weiter vereinfacht und wie auf die Verwendung der Stäbe von halbem Querschnitt ganz verzichtet werden kann. In Fig. 11 ist eine vier- und zweipolige Wicklung dargestellt, in welcher die verschiedenen Stäbe genau dieselben Ströme führen, wie die entsprechenden Stäbe der Fig. 7; die Endverbindungen sind jedoch abgeändert, so daß jetzt lediglich ein Leiter jeder Nut mit den Schleifringen 16 in Verbindung steht. Die an diese Schleifringe angeschlossenen Wicklungen sind wie vorher mit dem Mittelpunkt je einer Phase der in Dreieck geschalteten Hauptwicklung, wie aus Fig. 12 klar hervorgeht, verbunden, während die Teile der Wicklung, die resultierende Ströme (von 1,73 fächern Wert) führen, wie früher zu einem Sternpunkt 25 vereinigt sind. Wenn nun die Schleifringe 16 nicht miteinander, verbunden sind und in den beiden in Reihe mit jedem Schleifring liegenden zusätzlichen Lei- , tern kein Strom fließt, so ist der' Stromverlauf, Wie in Fig. 11 und 12 angedeutet, der ganz genau demjenigen für die Schaltungen der Fig. 7 und 8 festgestellten entspricht, und die Wicklung gibt ein Feld mit vier und zwei Polen.From FIGS. 11 to 14 it can be seen in which Way, the winding is further simplified and how the use of the rods of half cross-section can be completely dispensed with can. In Fig. 11 a four- and two-pole winding is shown in which the various Rods carry exactly the same currents as the corresponding rods of FIG. 7; the However, end connections have been modified so that now only one conductor has each groove the slip rings 16 is in connection. The ones connected to these slip rings As before, windings are each connected in a triangle with the center of one phase Main winding, as clearly shown in Fig. 12, connected, while the parts of the Winding, the resulting currents (of 1.73 times the value) lead, as before a star point 25 are combined. If now the slip rings 16 are not connected to each other and in the two additional lines in series with each slip ring, tern no current flows, the 'current curve, as indicated in FIGS. 11 and 12, is the corresponds exactly to that determined for the circuits of FIGS. 7 and 8, and the winding gives a field with four and two poles.

Sind jedoch die Schleifringe 16 miteinander verbunden, wie die Fig. 13 und 14 zeigen, so ist der Verlauf der Ströme ein wesentlich anderer. In jeder Nüt sind nur zwei Stäbe, und diese führen in jedem Fall Ströme von gleicher Phase und Richtung, so daß sieli in Hinsicht auf die Polzahl genau dieselbe magnetische Wirkung wie bei den Schaltungen nach Fig. 9 und 10 ergibt. Wenn die Stäbe der Wicklung gemäß den Fig. 13 und 14 geschaltet. sind, so ist die effektive Stromstärke . in allen gleich, so daß, um dieselbe magnetische Wirkung wie durch die Wicklung der Fig. 9 und 10 zu erzielen, diese effektive Stromstärke anderthalbmal so groß sein muß als die Ströme in den Stäben der Schaltungen nach Fig. 9 und 10. Die Ohmschen Verluste sind in diesem Falle beträchtlich verringert; di(! sämtlichen Leiter besitzen 1 einen Querschnitt, der denjenigen Strömen entspricht, die sich bei. der Schaltung-gemäß den Fig. 13 und 14, die der erhöhten Geschwindigkeit entspricht, ergeben.However, if the slip rings 16 are connected to one another, as shown in FIGS. 13 and 14, so the course of the currents is essentially different. In each nut there are only two bars, and in any case these lead currents of the same phase and direction, so that they are in respect on the number of poles exactly the same magnetic effect as in the circuits of FIGS. 9 and 10 results. When the bars of the Winding according to FIGS. 13 and 14 switched. are the effective amperage. in all the same, so that in order to have the same magnetic effect as by the winding of FIG and 10, this effective current must be one and a half times as large as that Currents in the bars of the circuits of Figures 9 and 10. The ohmic losses are in this case considerably reduced; di (! all conductors have 1 a cross-section, which corresponds to those currents which are at. the circuit according to FIGS. 13 and 14, which corresponds to the increased speed.

Bei der praktischen Ausführung von Wicklungen für acht und vier Pole zu dem beschriebenen Zweck wiederholt sich die Wicklung am Umfang des Läufers zwei- oder mehreremale entsprechend der gewählten Polzahl. Für die gegenseitige Verbindung dieser Wicklungsteile bestehen zwei Möglichkeiten, wie ohne weiteres klar ist; sie können in Reihe oder parallel verbunden werden, was jeweils von besonderen Umständen abhängt.In the practical execution of windings for eight and four poles for the purpose described, the winding is repeated two or more times on the circumference of the rotor several times according to the selected number of poles. For the mutual connection of these There are two possibilities for winding parts, as is readily apparent; you can be connected in series or in parallel, depending on the particular circumstances.

Die Fig. 15 zeigt die Wicklung der Fig. 11 bis 14 zweimal am Umfang des Läufers angeordnet, wobei ein Feld von acht bzw. vier Polen entsteht. Die beiden Wicklungen sind dabei in Reihe geschaltet und zu Schleifringen herausgeführt bzw. mit den Punkten 17, 18 und 19 verbunden. Diese Schaltung eignet sich insbesondere für kleine Maschinen, bei welchen die Spannung zu gering wäre, wenn die Spulen parallel geschaltet würden. Es ist jedoch ohne weiteres klar, daß dabei die Endverbindungen sehr lang und schwierig herzustellen sind. Bei größeren Maschinen können die Verbindungen dadurch sehr vereinfacht werden, daß die doppelten Spulenreihen parallel geschaltet werden, wie in Fig. 16 dargestellt'ist, wobei 23 eine Sternpunktverbindung bedeutet, zu welcher die einen Enden jeder Spule geführt sind, während die anderen Enden der Wicklungen jeder Phase zu je zwei Punkten 20,21 und 22 herausgeleitet sind. Jedes dieser Punktpaare liegt auf einem Schleifring. Die Verwendung einer dieser Schaltungsarten hängt von den' näheren Umständen und der Polzahl der zu bauenden Maschine ab und muß von Fall zu Fall entschieden werden.FIG. 15 shows the winding of FIG. 11 to 14 arranged twice on the circumference of the runner, with a field of eight or four Poland is born. The two windings are connected in series and form slip rings led out or connected to points 17, 18 and 19. This circuit is suitable especially suitable for small machines where the voltage would be too low if the coils would be connected in parallel. However, it is readily apparent that this involves the end connections are very long and difficult to manufacture. In the case of larger machines, this can greatly simplify the connections that the double rows of coils are connected in parallel, as shown in Fig. 16, where 23 means a star point connection to which one ends each Coil are guided, while the other ends of the windings of each phase are two Points 20, 21 and 22 are derived. Each of these pairs of points lies on one Slip ring. The use of one of these types of circuit depends on the specific circumstances and the number of poles of the machine to be built and must be decided on a case-by-case basis will.

In der obigen Beschreibung ist entsprechend den Figuren der Zeichnung nur immer von einem Wicklungsstab die Rede; es ist jedoch selbstverständlich, daß an Stelle eines Stabes zwei oder mehrere treten können, so daß jedes Stabpaar oder ein Vielfaches von zwei Stäben pro Nut eine Spule darstellt.In the above description is only always in accordance with the figures of the drawing there is talk of a winding bar; however, it goes without saying that in place of one Rod two or more can occur, so that each rod pair or a multiple of two rods per slot represents a coil.

Ebenso ist es klar, daß in irgendeiner der vorbeschriebenen Wicklungen, wenn nur von einem Satz Schleifringen, die, falls sie direkt miteinander verbunden sind, einen neutralen Punkt bilden, die. Rede war, mindestens noch ein anderer solcher neutraler Punkt, im allgemeinen mehrere andere neutrale Punkte vorhanden sind, die dauernd miteinander verbunden sind. Diese Verbindungen können, wennIt is also clear that in any of the windings described above, if only by a set of slip rings, which, if they are directly connected to each other, have a neutral one Point that. There was talk, at least one other such neutral point, in general there are several other neutral points that are permanently connected to each other are. These connections can if

ίο es erwünscht ist, gelöst und zu Schleifringen herausgeführt werden, zwischen welchen Widerstände liegen, durch deren Ausschaltung eine weitere Regulierung der Umlaufsgeschwindigkeit möglich ist. · Außerdem ist es ohne weiteres verständlich, daß durch geeignete Anordnung der Verbindungen die Wicklungen bei Kaskadenschaltung so geschaltet werden können, daß sich an Stelle der Summe der Polgrundzahlen die Differenz ergibt. Eine Erklärung hierzu dürfte überflüssig sein, außer darüber, daß bei dem Entwurf einer solchen Wicklung die beiden ursprünglichen Wicklungen g^s Läufers, in welchen die überflüssigen Stäbe weggelassen werden, so angeordnet werden, daß ihre Felder in der gleichen Richtung sich drehen; ferner werden die überflüssigen Leiter weggelassen, und in die Nuten, in welchen Raum frei wird, werden, wie bereits erklärt, Leiter eingefügt, die in Verbindung mit Schleifringen stehen und Ströme der geeigneten Phasen führen.ίο it is desired to be loosened and put on slip rings can be brought out, between which resistors are, by switching them off a further regulation of the circulation speed is possible. · Besides, is it is readily understandable that by suitable arrangement of the connections the Windings in cascade connection can be switched in such a way that instead of the The sum of the basic pole numbers results in the difference. An explanation on this should be superfluous except that in the design of such a winding the two original Windings of the rotor, in which the superfluous bars are omitted are arranged so that their fields rotate in the same direction; furthermore, the superfluous conductors are omitted, and in the grooves in which space becomes free, conductors are inserted, as already explained, in connection with slip rings stand and conduct currents of the appropriate phases.

. Endlich sei bemerkt, daß die vorliegende Erfindung, obwohl sie im vorstehenden in Ausführung an einem Läufer eines Wechselstrommotors beschrieben ist, in gleicher Weise für den stillstehenden Teil der Maschine, wenn aus irgendeinem Grund die Funktionen von Läufer und Ständer vertauscht sind, anwendbar ist.. Finally, it should be noted that the present invention, although described in the above in Execution on a rotor of an AC motor is described in the same way for the stationary part of the machine if for any reason the functions of Runner and stand are reversed, is applicable.

Claims

Patent-to sayings:

I. winding for the induced part

of alternating current induction motors with windings on rotor and stator. the Generate fields of two different numbers of poles' and which can be connected in cascade and with which in the Rotor winding · those conductors whose effect cancel each other out are omitted are characterized by additional conductors on the rotor, on the one hand with the existing rotor winding and on the other hand are related to slip rings that are connected to one another directly or via resistors can be, whereby the current course in the rotor can be changed in such a way that a rotor field of only one of the basic pole numbers arises.

2. Winding according to claim 1, characterized in that the in the by the Omission of the mutually neutralizing conductors freed grooves arranged additional windings in series with the corresponding main windings are switched and lead to slip rings through which they either can be short-circuited or connected to one another via resistors.

3. winding according to claim 1 for motors, in which the main windings of the rotor are partly connected in a triangle and partly in a star by arranging additional windings, which are connected on the one hand to the centers of the triangle Winding parts and, on the other hand, are connected to slip rings through which they are connected directly or via Resistors can be connected to each other. ■

4. winding according to claim 1 and 3, characterized by the arrangement of one, two, or more sets of slip rings to match those made by the resolution the neutral points result-. the winding ends in the rotor are connected, making them either directly or they can be united with one another through resistance, for the purpose of another possibility for change to get the number in circulation.

1 sheet of drawings.