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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVl 228285 -KLASSE 21 d. GRUPPE - JVl 228285 - CLASS 21 d. GROUP

Ankerwicklung für Mehrphasen -Kollektormaschinen.Armature winding for multi-phase collector machines.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Mai 1908 ab.Patented in the German Empire on May 14, 1908.

Von Ankerwicklungen für Drehstrom-Kollektormaschinen sind,bisher zwei verschiedene Arten bekannt geworden, nämlich die gewöhnliche Gleichstromwicklung mit Wicklungsschritten, die annähernd dem halben Ankerumfange entsprechen (d. h. i8o° im elektrischen Sinne, Durchmesserwicklung)·, und eine Wicklung, bei der die Wicklungsschritte annähernd gleich der Polteilung, unter sich aberFrom armature windings for three-phase collector machines are, so far, two different types have become known, namely the common one DC winding with winding steps that are approximately half the armature circumference (i.e., 180 ° in the electrical sense, diameter winding) ·, and one Winding in which the winding steps are approximately equal to the pole pitch, but under each other

ίο annähernd gleich sind, also bei einer dreipoligen Drehstrommaschine Y₃ des Umfanges betragen. Wicklungsschritte, die annähernd gleich der Polteilung sind, lassen sich nicht bei Wellenwicklung anwenden, denn wenn die Weite der Wellen eine Polteilung beträgt, so werden die Wellen bei Drehstrom-Kollektormaschinen mit drei um Y₃ des Umfanges versetzten Kollektorbürsten einfach kurzgeschlossen, und es kann keine elektromotorische Kraft an den Bürsten auftreten. Andererseits ist die Wellenwicklung oft erwünscht aus Gründen, die auch bei Gleichstrommaschinen auftreten, u. a. bei höheren Spannungen und um Reihenschaltung bei Kompensation vollständig durchführen zu können, das teilweise Parallelschalten von Stromkreisen zu vermeiden.ίο are approximately the same, i.e. for a three-pole three-phase machine Y _{3 of} the circumference. Winding steps that are approximately equal to the pole pitch cannot be used for wave winding, because if the width of the waves is one pole pitch, the waves in three-phase collector machines with three collector _{brushes offset by Y 3 of} the circumference are simply short-circuited, and none can electromotive force occur on the brushes. On the other hand, the wave winding is often desirable for reasons that also occur in DC machines, including at higher voltages and in order to be able to carry out series connection completely with compensation, to avoid the partial parallel connection of circuits.

Es zeigt sich nun aber, daß man auch bei Wellenwicklung wesentlich kleinere Wicklungsschritte, als dem halben Ankerumfange ent- sprechen, anwenden kann, wenn man je zwei zusammengehörende Wicklungsschritte (nach der üblichen Bezeichnungsweise y₁ und y₂) in folgender Weise bestimmt:It has now been shown, however, that winding steps that are significantly smaller than half the armature circumference can also be used for wave winding if you determine two winding steps that belong together (according to the usual notation y ₁ and y ₂ ) in the following way:

Der erste Schritt y_x wird gleich der PoI-teilung gewählt, der zweite Schritt y₂ gleich der doppelten Polteilung. Dann ergibt sich dieselbe Stromverteilung am Ankerumfange wie bei Anwendung der nur bei Schleifenwicklung zulässigen gleichen Wicklungsschritte.The first step y _x is chosen equal to the pole pitch, the second step y ₂ equal to the double pole pitch. This results in the same current distribution at the armature circumference as when using the same winding steps that are only permitted for loop winding.

Zur näheren Erläuterung ist in den Fig. 1 bis 4 die Stromverteilung am Ankerumfange durch verschieden schraffierte Flächen dargestellt, und zwar durch voll-, gestrichelt- und strichpunktiert-schraffierte Flächen. Durch wagerechte und senkrechte Striche bei Schraffierungen derselben Art sollen gleichzeitig die entgegengesetzten Stromrichtungen unterschieden werden. Dann gilt die in Fig. 1 dargestellte Stromverteilung für die gewöhnliche Durchmesserwicklung. Fig. 3 dagegen stellt die Stromverteilung bei unter sich gleichen Wicklungsschritten einer Schleifenwicklung dar, je von der Größe der Pol teilung. Dieselbe Stromverteilung tritt aber auch ein bei der oben gekennzeichneten neuen Bemessung der Wicklungsschritte einer Wellenwicklung mit y₁ = der Polteilung und y₂ = der doppelten Polteilung. Dabei ist selbstverständlich nicht auf genaues Einhalten dieser Maße Wert zu legen, da ja schon wegen des Fortschreitens der Wicklung kleinere Abweichungen erforderlich sind.For a more detailed explanation, the current distribution on the armature circumference is shown in FIGS. 1 to 4 by different hatched areas, specifically by solid, dashed and dash-dotted hatched areas. By horizontal and vertical lines in hatching of the same type, the opposite current directions should be distinguished at the same time. The current distribution shown in FIG. 1 then applies to the normal diameter winding. Fig. 3, however, shows the current distribution with the same winding steps of a loop winding, depending on the size of the pole division. The same current distribution also occurs with the new dimensioning of the winding steps of a wave winding identified above with y ₁ = the pole pitch and y ₂ = the double pole pitch. Of course, it is not important to adhere to these dimensions exactly, since minor deviations are necessary because of the progression of the winding.

In vielen Fällen wird zweckmäßig sein, nicht die in Fig. 3 dargestellte Stromverteilung am Ankerumfange herbeizuführen, sondern etwa eine Stromverteilung nach Fig. 2 oder nach Fig. 4. Solche und andere Strömverteilungen lassen sich nach dem Vorhergehenden leicht durch entsprechende Wahl der beiden Wicklungsschritte y₁ und y₂ erreichen, sofern nur festgehalten wird, daß die Summe der beiden Wicklungsschritte y_x und y_% annähernd gleichIn many cases, be appropriate to bring not the current distribution shown in Fig. 3 at anchor extent, but about a current distribution of FIG. 2 or in FIG. 4. These and other Strömverteilungen are readily prepared by the foregoing, by appropriate selection of the two winding steps y ₁ and y ₂ reach, provided that it is only noted that the sum of the two winding steps y _x and y _% approximately equal

der dreifachen Polteilung oder gleich 360^ό in elektrischem Sinne wird. Im besonderen ist bei der Stromverteilung nach Fig. 2 y_x größer als die Polteilung, bei der Stromverteilung nach Fig. 4 kleiner als die Polteilung.three times the pole pitch or equal to 360 ^ό in the electrical sense. In particular, in the current distribution according to FIG. 2, y _{x is} greater than the pole pitch, and in the current distribution according to FIG. 4, it is smaller than the pole pitch.

Die neue Wicklung gilt für alle Drehstrom-Kommutatormotoren mit und ohne Kompensation und sinngemäß für Mehrphasen-Kollektormaschinen überhaupt. Die Kompensation ist wie bei anderen Maschinen mit ähnlicher Verteilung in bekannter Weise vorzunehmen. Da die Kompensationswicklung das Spiegelbild der Ankerwicklung darstellt, so gelten für ihre Ausführung ebenfalls die vorstehenden neuen Regeln, und der Begriff »Ankerwicklung« bezieht sich auf beide den Anker gleichartig beeinflussende Wicklungen. Die Erregung kann in Reihenschluß-, in Nebenschluß- oder Fremderregung erfolgen. Dabei werden vielfach Leiter der verschiedenen Wicklungen in denselben Nuten des Statoreisens liegen, und bei entgegengesetzter Richtung der Ströme werden sich ihre Wirkungen entweder gegenseitig aufheben oder zu einer resultierenden Phase zusammensetzen. Leiter dieser Art können dann einfach fortgelassen oder durch einen die resultierende Phase führenden Leiter ersetzt werden, so daß sich für die verbleibenden Leiter kleinere Wickelräume und für die ganze Maschine eine einfachere Ausführungsweise ergibt.The new winding applies to all three-phase commutator motors with and without compensation and correspondingly for multi-phase collector machines in general. The compensation is to be carried out in the known manner as with other machines with a similar distribution. Since the compensation winding is the mirror image of the armature winding, the following apply for their implementation also the above new rules, and the term "armature winding" refers to both windings that influence the armature in the same way. The excitement can take place in series, shunt or separate excitation. Doing so many times Heads of the different windings lie in the same slots in the stator iron, and if the currents move in the opposite direction, their effects become either mutual cancel or combine to form a resulting phase. Heads of this type can then simply be left out or through a conductor leading to the resulting phase can be replaced so that the remaining Head of smaller changing rooms and a simpler design for the whole machine results.

Claims

Patent-to sayings:

1. Armature winding for multi-phase collector machines, characterized by execution as a wave winding, the sum of two associated winding steps equal to 360 ° in electrical Sense is while the two steps are unequal. .

2. winding according to claim 1 for three-phase machines, characterized in that the one of two associated winding steps is equal to the simple, the other is equal to double the pole pitch.

1 sheet of drawings.