DE223705C

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Publication number: DE223705C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bei Mehrphasen-Kollektormotoren mit Trommelankern muß die im Stator aufgebrachte Kompensationswicklung aus verschiedenen Phasen kombiniert werden. Bisher hat man dies durch eine Art Spulenwicklungen versucht, wie solche z. B. in dem brit. Patent 18817/06 in den Fig. 4, 6 und 7 dargestellt sind. Derartige Spulenwicklungen haben den Nachteil, daß sie schwierig zu fabrizieren sind, da sie bei der mehrphasigen Anordnung vielfache Überkreuzungen haben.In the case of multi-phase commutator motors with drum armatures, the Compensation winding from different phases can be combined. So far one has tried this by a kind of coil windings, such as such. B. in British Patent 18817/06 4, 6 and 7 are shown. Such coil windings have the disadvantage that they are difficult to fabricate because they multiply in the multiphase arrangement Have crossovers.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine besondere Trommel-Statorwicklung, die derart angeordnet ist, daß mit Hilfe derselben eine Kombination von drei verschiedenen Phasen auf der Statoroberfiäche möglich ist. Diese ■ Wicklung kann angewandt werden, um bei einer Dreiphasen-Kollektormaschine das Ankerfeld eines Trommelankers zu kompensieren.The subject of the present invention is a special drum stator winding, which is arranged so that with the help of the same a combination of three different Phases on the stator surface is possible. This winding can be used be to the armature field of a drum armature in a three-phase collector machine to compensate.

Um die Amperestäbe des (in Dreieck geschalteten) Trommelankers durch die Bürstenströme (bei einer Trommelwicklung) im Stator zu kompensieren, muß die Statorwicklung pro Statorteilung aus drei Phasen kombiniert werden.Around the amperes of the drum armature (connected in a triangle) through the brush currents To compensate (with a drum winding) in the stator, the stator winding has to be combined from three phases per stator division will.

Die Schaltung soll·an einem Schema für eine zweipolige (elektrisch) Dreiphasen-Kollektormaschine erläutert werden. Die dreiphasige Anordnung gilt nur als Beispiel; die Wicklung ist gleichmäßig auch für jede andere Phasenzahl und jede andere Polzahl anwendbar.The circuit should be based on a scheme for a two-pole (electric) three-phase collector machine explained. The three-phase arrangement is only an example; the winding is even for every other number of phases and any other number of poles can be used.

In Fig. ι stellen i_v i₂ und i₃ die Vektoren der drei Ströme dar, die in den drei Anker-Stromkreisen fließen. Die Vektoren J₁, J₂ und J₃ stellen die Bürstenströme dar, die nach Verlassen der Bürsten die verschiedenen Kreise der Kompensationswicklung. durchströmen. In Fig. Ι i _v i ₂ and i _{3 represent} the vectors of the three currents that flow in the three armature circuits. The vectors J ₁ , J ₂ and J ₃ represent the brush currents, which after leaving the brushes the different circles of the compensation winding. flow through.

Fig. 2 ist das Schaltungsschema eines für Dreiphasenstrom gewickelten Trommelankers.Fig. 2 is the circuit diagram of a three phase current wound drum armature.

Der Ankerstrom I₁ ist durch ausgezogene Stirnverbinderlinien markiert, i₂ durch .gestrichelte und i_a durch strichpunktierte Linien.The armature current I ₁ is marked by solid end connector lines, i ₂ by dashed lines and i _{a by dash-dotted lines.}

Die leeren Kreise (die die Ankerstäbe darstellen) bedeuten, daß die Vektoren der Änkerströme in Fig. 1 positiv, die Kreise mit Kreuzen, daß sie negativ zu rechnen sind. (Eine Bezeichnung als positiv und negativ gewickelte Stäbe ist deshalb notwendig, weil die Ströme so'wohl von hinten nach vorn, als von vorn nach hinten fließen können, was einer Drehung im Diagramm um 180 ° entspricht.) The empty circles (which represent the anchor rods) mean that the vectors of the anchor currents positive in Fig. 1, the circles with crosses that they are to be calculated negative. (A designation as positively and negatively wound rods is necessary because the currents can flow from back to front as well as from front to back, what corresponds to a rotation in the diagram by 180 °.)

Fig. 3 stellt ein Beispiel der Schaltung der Stator-Kompensationswicklung dar, die den Inhalt der vorliegenden Erfindung bildet. Die Fig. 3 stellt eine Kompensationswicklung dar, die imstande ist, den Anker der Fig. 2 zu kompensieren. (Der Anker [Fig. 2] und der Stator [Fig. 3] sind in getrennten Figuren eingezeichnet, um die Zeichnungen übersichtlicher zu machen.)Fig. 3 shows an example of the circuit of the stator compensation winding which the Forms content of the present invention. Fig. 3 shows a compensation winding, which is able to compensate for the armature of FIG. (The anchor [Fig. 2] and the Stator [Fig. 3] are shown in separate figures to make the drawings clearer close.)

Die Kompensationswicklung der Fig. 3 wird von den Bürstenströmen J₁, J₂ und J_n durchflossen. Die Ankerstäbe haben spezielle Markierungen, die in einer Tabelle unter Fig. 3 angegeben sind.The compensation winding of FIG. 3 is traversed by the brush currents J ₁ , J ₂ and J _n . The anchor rods have special markings, which are given in a table under FIG. 3.

Die Kreise mit ein, zwei und drei Punkten bedeuten die Statorströme J₁, /., und /₃, wenn dieselben positiv zu rechnen sind, wogegen die drei Ströme mit Kreisen mit zwei bis vierThe circles with one, two and three points mean the stator currents J ₁ , /., And / ₃ , if they are to be calculated positively, whereas the three currents with circles with two to four

Strichen dargestellt sind, wenn die Ströme negativ zu rechnen sind. Gleichzeitig sind die Stirnverbindungslinien besonders unterschieden, je nachdem sie die Ströme J₁, J₂ und /₃ führen, nämlich durchgezogen, gestrichelt bzw. strichpunktiert.Lines are shown when the currents are to be calculated as negative. At the same time, the front connection lines are particularly differentiated depending on whether they carry the currents J ₁ , J ₂ and / ₃ , namely solid, dashed or dash-dotted lines.

Es läßt sich aus den Fig. ι bis 4 leicht ermitteln, daß das Statorfeld (Fig. 3) das Ankerfeld (Fig. 2) kompensiert. In den Obernächenteilen AB des Rotors sind 24, in dem Statorteil AB 16 Stäbe untergebracht, d. h. je 6 Stäbe des Rotors müssen von 4 Stäben des Stators kompensiert werden (24:16 = 6:4). Durch die Umkreisung b sind die Stäbe aus Fig. 2 und 3, die sich gegenseitig kompensieren, hervorgehoben.It can easily be determined from FIGS. 1 to 4 that the stator field (FIG. 3) compensates for the armature field (FIG. 2). 24 bars are accommodated in the upper surface parts AB of the rotor and 16 bars are accommodated in the stator part AB , ie every 6 bars of the rotor must be compensated by 4 bars of the stator (24:16 = 6: 4). The bars from FIGS. 2 and 3, which mutually compensate for one another, are emphasized by the circumference b.

Vergleicht man nun die Fig. 2 und 3 mit dem Diagramm Fig. 1 und setzt die Vektoren der in den 6 + 4 Kreisen (Stäben) fließendenIf one now compares FIGS. 2 and 3 with the diagram in FIG. 1 and sets the vectors the one flowing in the 6 + 4 circles (bars)

ao Ströme zusammen, so ergibt sich das Diagramm Fig. 4, aus dem man erkennt, daß die vektorielle Summe der vier Vektoren der Statorströme / den sechs Vektoren der Rotorströme i das Gleichgewicht halten, d. h. die Resultierende aus den Strömen i ist der Resultierenden aus den Stömen / gleich und entgegengesetzt gerichtet.ao currents together, the diagram in FIG. 4 results, from which it can be seen that the vector sum of the four vectors of the stator currents / the six vectors of the rotor currents i keep the equilibrium, ie the resultant from the currents i is the resultant from the Stream / same and opposite directions.

Nachdem nachgewiesen ist, daß die Statorwicklung nach Fig. 3 eine richtige Kompensation ergibt, ist noch zu zeigen, auf welche Weise eine solche Wicklung erhalten wird.After it has been verified that the stator winding of FIG. 3 is a correct compensation shows how such a winding is obtained.

Aus Fig. 3 läßt sich erkennen, daß die Kompensationswicklung aus zwei parallel laufenden Strängen besteht. Diese sind in der Figur noch besonders dadurch hervorgehoben, daß der erste Strang stark ausgezogen und der zweite Strang dünn ausgezogen ist. Die beiden Stränge würden zwei voneinander vollkommen unabhängige, in sich geschlossene Wicklungen bilden, wenn sie nirgends aufgeschnitten wären, was sich leicht einsehen läßt, wenn man sich die Wicklungen an den Kreuzungspunkten, wo die Kreise a eingezeichnet sind, verbunden denkt. Diese beiden Wicklungen sind aber an den mit den Kreisen α bezeichneten Stellen aufgeschnitten, und die entstehenden Teile sind durch die Umführungen U₁, U₂ und U₃ so verbunden, daß jeder Bürstenstrom hintereinander einen Teil des einen und dann einen Teil des anderen Stranges durchfließt. Die Statorwicklung kann ebensogut als Schleifenwicklung wie als Wellenwicklung ausgeführt werden.From Fig. 3 it can be seen that the compensation winding consists of two parallel strands. These are particularly emphasized in the figure in that the first strand is drawn out strongly and the second strand is drawn out thinly. The two strands would form two completely independent, self-contained windings if they were not cut open anywhere, which can easily be seen if one imagines the windings to be connected at the intersection points where the circles a are drawn. However, these two windings are cut open at the points marked with the circles α , and the resulting parts are connected by the bypasses U ₁ , U ₂ and U ₃ so that each brush current flows one after the other through part of one and then part of the other strand . The stator winding can just as well be designed as a loop winding or as a wave winding.

Fig. 5 ist das Schaltungsschema einer vierpoligen (elektrisch) Maschine mit Wellenwicklung. Die Fig. 5 ist vollkommen entsprechend der Fig. 3 aufgezeichnet. Eine Erklärung der Fig. 5 erübrigt sich daher.Fig. 5 is the circuit diagram of a four-pole (electrical) machine with wave winding. FIG. 5 is drawn entirely in accordance with FIG. 3. An explanation 5 is therefore superfluous.

Claims

Patent claim:

Compensation winding for multi-phase collector machines with drum armature, at which require a current volume in the stator to compensate for an armature segment is that must be combined from at least three current phases, characterized in that the compensation winding is a drum winding consisting of two or more parallel strands, the individual phase currents successively flow through parts of different strands.

1 sheet of drawings.