DE2532338C2 - Kurzschlußläuferwicklung für einen umrichtergespeisten Asynchronmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kurzschlußläuferwicklung für einen Asynchronmotor, der über ^inen Umrichter gespeist und dessen Drehzahl durch Änderung der Speisefrequenz gesteuert ist (H. Rentzsch: Handbuch für EleL.romotoren, Essen 1968, S. 158-165).

Bei einem sinusförmigen Verlauf ^J.er Speisespannung entsteht im Läufer einer solrhen Asynchronmaschine lediglich die Schlupfspannung, die je ".ach Motorgröße eine Frequenz von ca. 0,5 bis 1,5 Hz aufweisen kann. Bei einer Speisung des Motors aus einem Umrichter weist jedoch die Spannung Oberschwingungen zur Grundwelle auf, die im magnetischen Kreis entsprechende Drehfelder erzeugen, deren Winkelgeschwindigkeit wesentlich größer ist als das Drehfeld der Grundwelle. Dadurch werden von den Oberwellenspannungen größere Spannungen im Läufer induziert, die zum Fließen von entsprechenden Strömen führen. Verursacht durch die erhöhte Frequenz dieser Ströme findet ein Stromverdrängungseffekt statt, der genauso wirkt, als wäre der Widerstand des Leiters für diese Frequenz größer. Zur Beseitigung des Stromverdrängungseffektes, der auch im Ständer bei normaler Netzfrequenz auftritt, hat man bereits Kunststäbe, insbesondere die sogenannten Roebelstäbe entwickelt, bei denen die Stromverdrängungsverluste wesentlich niedriger als bei massiven Leitern sind. Solche Roebelstäbe sind jedoch relativ teuer in der Herstellung und bereiten bei kleineren und mittleren Maschinen in der Herstellung auch Schwierigkeiten.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Läuferwicklung anzugeben, bei welcher die Verluste, welche im Läufer durch die von Oberschwingungen der Grundwelle induzierten Ströme entstehen, merklich herabgesetzt werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei der eingangs erwähnten Kurzschlußläuferwicklung erfindungsgemäß darin, daß die Läuferwicklung als Zweischichtwicklung aufgebaut ist und aus einer Anzahl von voneinander unabhängigen, in sich kurzgeschlossenen Spulen gleicher Spulenweite besteht und daß jede Spule aus mehreren Teilleitern besteht, die radial übereinanderliegend angeordnet und untereinander in Reihe geschaltet sind.

ίο Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Teilleiter durch mehrere Windungen eines Leiters gebildet sind, dessen beide Enden im Bereich des Wickelkopfes durch Abkröpfung miteinander verbunden sind.

! 5 Bei einer besonderen Aiisführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Spulen mit verkürztem Wickelschritt ausgeführt sind. Hierdurch ergibt sich eine Verringerung der Oberwelleneinflüsse.

Die Teilleiter einer Spule können durch die Abkröpfung der Stirnverbindung nicht nur ihre Lage

von der einen in die andere Schicht, sondern auch die

Reihenfolge in der Höhenlage innerhalb der Schicht

wechseln.

Die Erfindung wird anhand des im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt die

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Rotor eines Drehstrommotors naplj der Erfindung, die F i g. 2 eine schematische Darstellung der Wicklung, die

F i g. 3 einen Schnitt durch eine Rotornut und die Fig.4 eine Abkröpfung im Wickelkopf, schematisch dargestellt

In den Zeichnungen ist mit 1 das Rotorblechpaket mit

den Nuten 2 bezeichnet, in denen die Leiterstäbe 31,32, 33 der Oberschicht bzw. 47,48,49 der Unterschicht zu sehen sind. Die Nut ist mit einem Nutverschlußkeil 21 verschlossen. Die Teilleiter jeder Spulenseite sind jeweils mit 311, 312 ... 319, 310 bzw. 411, 412 ... 419,

410 bezeichnet Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, wechseln die TeiUeiter beim Übergang von öer oberen in die untere Schicht jeweils ihre Höhenlage innerhalb der

Spulenseite, d.h. die oben liegenden TeiUeiter 311 und

316 der Oberschicht der einen Nut liegen in der zweiten

Nut dieser Spule in der Unterschicht in der untersten Lage und umgekehrt

In der schematischen Darstellung F i g. 2 sind von der Rotorwicklung lediglich drei Spulen dargestellt, welche in verschiedenen Nuten eingelegt sind. Die Stimverbindüngen sind dabei mit 51,52,53 und die Abkröpfungen an den Stirnverbindungen (siehe auch F i g. 4) mit 61,62, 63 bezeichnet Dabei ist z. B. der in der Oberschicht der einen Nut liegende Leiterstab 31 über die Stirnverbindung 51 mit dem in der Unterschicht einer etwa eine Polteilung entfernten Nut angeordneten Leiterstab 47 verbunden, während der Leiterstab 32 über die Stirnverbindungen 52 mit dem in der unteren Schicht liegenden Leiterstab 48 und der Leiterstab 33 über die Stirnverbindung 53 mit dem Leiterstab 49 verbunden ist. Die Anzahl und Dicke der TeiUeiter richtet sind jeweils nach der Art der Motoreinspeisung. Die Teilleiter sind entweder parallel oder in Reihe geschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   U Kurzschlußläuferwicklung für einen Asynchronmotor, der über einen Umrichter gespeist und dessen Drehzahl durch Änderung der Speisefrequenz gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Läuferwicklung als Zweischichtwicklung aufgebaut ist und aus einer Anzahl von voneinander unabhängigen, in sich kurzgeschlossenen Spulen gleicher Spulenweite besteht und daß jede Spule aus mehreren Teilleitern besteht, die radial übereinanderliegend angeordnet und untereinander in Reihe geschaltet sind.
2. 2. Kurzschlußläuferwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die TeiUeiter durch mehrere Windungen eines Leiters gebildet sind, dessen beide Enden im Bereich des Wickelkopfes durch Abkröpfung miteinander verbunden sind
3. 3. Kurzschlußläuferwicklung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen mit verkürztem IVjckelschritt ausgeführt sind.