DE2240748A1

DE2240748A1 - Stromrichtergespeiste kollektormaschine

Info

Publication number: DE2240748A1
Application number: DE19722240748
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr Ing Beier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-08-18
Filing date: 1972-08-18
Publication date: 1974-02-28
Also published as: DE2240748B2; CH555105A; FR2196543B1; JPS4946107A; FR2196543A1

Description

Stromrichtergespeiste Kollektormaschine

Die Erfindung "betrifft eine stromrichtergespeiste Kollektormaschine ohne Glättungsdrossein mit einer in Ständernuten untergebrachten Kompensationswicklung.

Bei stromrichtergespeisten Kollektormaschinen, insbesondere bei Gleichstrommasohinen, enthält der Ankerstrom einen durch den Wechselspannungsanteil hervorgerufenen Wechselstromanteil, der eine zusätzliche unerwünschte Kommutierungsbeanspruchung und zusätzliche leistungsmindernde Verluste ergibt. Bei kompensierten Kollektormaschinen entfällt der sonst im Hauptpolluftspalt (Erregerpolluftspalt) auftretende Teil der Maschineninduktivität, so daß solche Maschinen eine verkleinerte Ankerkreisinduktivität aufweisen. Da im Hinblick auf eine mögliche höhere Ausnützung, eine höhere Überlastbarkeit, eine bessere Stabilität und erweiterte Feldschwächung aber meist auf die Kompensation solcher Maschinen nicht verzichtet werden kann, müssen' bei Stromrichterspeisung zusätzliche Induktivitäten vorgesehen werden. Dabei scheidet die an sich wirksamste Maßnähme zur Induktivitätssteigerung, nämlich die Erhöhung des Strombelages unter Minderung der Luftspaltinduktion, ebenso wie die Vergrößerung der Nutstreuung der Ankerwicklung im Hinblick auf die unzulässige Vergrößerung der Kommutierungsbeanspruchung aus. Es ist deshalb bekannt, zur Kleinhaltung der Leistungsminderung gesonderte Glättungsdrosseln der Kollektormaschine vorzuschalten. Solche Glättungsdrosseln bedingen zusätzliche Kosten und erfordern einen erhöhten Raumbedarf für ihre Unterbringung.

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Zur Vermeidung solcher Glättungsdrosseln ist es bekannt geworden (österreichische Patentanmeldung A 4749/68), die Ständernuten für die Kompensationswicklung mit Streuschlitzen zu versehen, um die Induktivität der Kompensationswicklung durch Vergrößerung der Streuung zu erhöhen. Mit dieser Maßnahme kann jedoch nur ein begrenzter Effekt erreicht Werden» d& die Streuschlitze eine zum Einlegen oder Einträufeln der Kompensationswicklung notwendige Mindestbreite haben müssen, die der Vergrößerung der Induktivität enge Grenzen setzt und wobei wegen des Platzbedarfes der Streuschlitze auch die Ausnutzung einer solchen Kollektormaschine gemindert wird.

Der Erfindung liegt für stromrichtergespeiste Köliektorma-Bchinen, z.B. für Gleichstrommaschine!! mit Einzelpolen oder in vollständig geblechter Ausführung, wie sie insbesondere als Mischstrommotoren für Bahnen benutzt sind, die Aufgabe zugrunde, eine ausreichende Induktivitätserhöhung der Maschine zu erreichen, ohne deren Ausnützung herabzusetzen od§r eine erhöhte Kommutierungsbeanspruchung in Kauf nehmen zu müssen, so daß auf gesonderte Drosselspulen ganz verzichtet werden kann.

Die Lösung der Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß in die Streuwege der im Ständer angeordneten Wicklungen Füllkörper mit vielfach größerer magnetischer Leitfähigkeit als Luft eingefügt sind.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung Sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten sind anhand der Zeichnung nachfolgend für einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Pig. 1 einen Querschnitt durch einen Teil eines Ständer mit Einzelpol,

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Pig. 2 einen Querschnitt durch einen !Deil eines geblechten Ständers mit in Nuten untergebrachter konzentrierter Erregerwicklung,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Wickelkopfanordnung, Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen in Füllmasse eingebetteten Ständerwickelkopf.

In Fig. 1 ist ein Quadrant eines Jochringes 1 mit angebautem Einzelpol 2 gezeigt, dar durch einen Luftspalt 3 vom rotierenden Anker 4 getrennt ist. In an sich bekannter Art ist der Polschuh 2a mit Nuten 5 für die Kompensationswicklung 6 versehen. Dabei münden die Nuten 5 in bekannter Weise über Streuschlitze 5a in den Luftspalt 3. Zur wesentlichen Vergrößerung des Streuflusses der Streuschlitze und damit zur Vergrößerung der Induktivität der Kompensationswicklung sind gemäß der Erfindung die Streuschlitze mit Füllkörpern 7 belegt, die eine vielfach höhere, z.B. bis zehnfache magnetische Leitfähigkeit als Luft haben.

In Fig. 2 ist ein bei Bahnmotoren üblicher vollgebl.echter Ständer 10 gezeigt, der in großen Nuten 11 konzentriert die Erregerwicklung 12 Je Pol aufnimmt. Neben den größeren Nuten

11 sind jeweils mit Streuschlitzen 13a versehene Nuten 13 für die Kompensationswicklung 14 angeordnet. Die Streuschlitze 13a sind wiederum mit Füllkörpern 7 belegt. Dazu können in nicht gezeigter bekannter Weise weitere Nuten für Wendepolwicklungen vorgesehen sein.

In Fig. 3 ragt stirnseitig über den Ständer 10 die Wendepolwicklung 15 und die radial darüber befindliche Erregerwicklung

12 hinaus. Die Wendepolwicklung ist in axialer Richtung von der Kompensationswicklung H überragt, die allseitig von dem Füllkörper 7¹ umgeben ist. Der Füllkörper 7¹ kann aus härtbarer Füllmasse gepreßt sein und aus einem Unterteil 7'a mit U-förmigem Querschnitt sowie einem flachen Ob.erteil 7'b bestehen. Die Ständernuten für die Aufnahme der Kompensations-

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wicklung können gegebenenfalls mit Streuschlitzen versehen sein, die mit nicht dargestellten Füllkörpern gefüllt sind.

Gemäß Fig. 4 kann die Füllmasse 7" die Wickelköpfe der Erregerwicklung 20, der Wendepolwicklung 21 und der Kompensationswicklung 22 allseitig umgeben. Maschinen nach der Erfindung sind besonders geeignet zur Speisung durch vielpulsige, z.B. sechspulsige Stromrichterschaltungen, wie sie in der modernen Antriebstechnik gefordert werden.

4 Patentansprüche
4- Figuren

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Claims

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Patentansprüche

ΓΛ j Stromrichtergespeiste- Kollektormaschine ohne Glättungs-

- drosseln mit einer in Ständernuten untergebrachten Kompensationswicklung, dadurch gekennzeichnet, daß in die Streu-.-wege der im Ständer (10) angeordneten Wicklungen (6, 12, . H₁ 15) Füllkörper (7, 7¹, 7") mit vielfach größerer magnetischer leitfähigkeit als Luft eingefügt sind.
2. Maschine nach Anspruch 1, insbesondere Gleichstrommaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörper (7) Streuschlitze (5a) und/oder in die 'wicklungsfreien Räume der Wickelköpfe der Kompensationswicklung (6, H) und/oder der ebenfalls in Ständernuten (5, 13) untergebrachten ,Wendepolwicklung (15) eingefügt sind.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständerwiekelk
(7") eingebettet sind.

daß die Ständerwickelköpfe vollständig^ in die Füllkörper
4. Maschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Füllkörper aus einer härtbaren Füllmasse besteht, die im verformbaren Zustand in die Räume und Streuschlitze eingebracht, bzw, um die Ständerwickelköpfe angeordnet und danach ausgehärtet ist. ,.

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