DE253888C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 253888 KLASSE 21 d. GRUPPE

ALLGEMEINE ELEKTRICITÄTS-GESELLSCHAFT

in BERLIN.

im Verhältnis 1:2.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. März 1912 ab.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue Schaltung der Rotorwicldungen bei Schleifring-Induktionsmotoren mit umschaltbarer Polzahl, welche gestattet, ohne Änderung der Anschlüsse zwischen "'den Schleifringen und den Regelungs- bzw. Anlaßwiderständen, diese für beide den verschiedenen Polzahlen entsprechende Geschwindigkeiten zu benutzen.

ίο Es war bis jetzt üblich, bei den Induktionsmotoren, deren Polzahl und damit die synchrone Drehzahl durch Umkehrung des Stromes jeder Phasenhälfte des Ständers im Verhältnis ι: 2 variiert werden konnte, den Läufer

*5 entweder mit Käfigwicklung auszuführen, welche sich, wie bekannt, jeder Polzahl anpaßt, oder, wenn der Gebrauch vom Anlaßwiderstand für die beiden Polzahlen erforderlich war, den Läufer mit sechs Schleifringen zu versehen. Im letzteren Falle benutzte man auch einen sechsphasigen Rheostat oder änderte beim Übergang von der einen Geschwindigkeit auf die andere die Schaltung der Läuferwicklung, da diese in der für die eine Polzahl geeigneten Schaltung bei der andern Polzahl von dem Drehfeld nicht mehr beeinflußt wird und demzufolge nicht arbeiten kann.

Gemäß der Erfindung werden nun die Phasenwicklungen des Läufers so zusammengesetzt, daß sie ohne jede Änderung ihrer Schaltung sowohl für die eine wie auch für die andere Polzahl des Ständers von dem Drehfeld induktiv beeinflußt werden können. Dies wird dadurch erreicht, daß jeder Teil der dreiteilig angeordneten Läuferwicklung aus zwei oder mehreren Spulengruppen mit verschiedenen elektrischen Achsen gebildet wird, wobei die Spannungen der einzelnen je einen der Läuferwicklungsteile bildenden Spulengruppen zeitlich nicht übereinstimmen, so daß ihre Summe, d. h. die hierdurch sich ergebende Phasenspannung des Läufers für die beiden Polzahlen immer größer als Null ist.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. In derselben zeigt die Fig. 1 das allgemeine Schaltungsschema, die Fig. 2 und 3 sind erläuternde Vektordiagramme für die Zusammensetzung der einzelnen Läuferspannungen, und die Fig. 4 stellt eine der möglichen praktischen Ausführungen der Wicklungsanordnung des Ständers und Läufers bei dem Motor gemäß Fig. 1 dar.

Die drei Ständerwicklungen verschiedener Achsen A A', BB' und CC bestehen jede aus zwei Teilen, wie z. B. A und A'', welche mit entsprechenden Kontakten eines Umschalters D verbunden sind. Durch Umlegung des Umschalters D wird bei jeder Wicklungsgruppe

bestimmter Achse je in einer Hälfte derselben die Stromrichtung umgekehrt. Wenn z. B. der Umschalter so eingestellt wird, daß die linken beweglichen Kontakte mit den festen Kontaktfingern zur Deckung kommen, so werden die Verbindungspunkte zwischen den Gruppen C und B', B und A', A und C an das Netz E mittels der Zuleitungen 7, 8 und 9 angeschlossen, während die Zuleitungen 10, 11, 12 offen bleiben, so daß die Ständerwicklung dabei in Dreieck geschaltet ist und je zwei Spulengruppen gleicher Achse von einem und demselben Strom in Reihe durchflossen sind. Schaltet man nun den Schalter D so um, daß die rechten beweglichen Kontakte mit den festen Kontaktfingern zur Deckung kommen, so werden die Verbindungspunkte zwischen je zwei Spulengruppen gleicher Achse über die Zuleitungen 10, 11 und 12 an das Netz angeschlossen. Die Zuleitungen 7, 8 und 9 aber werden am" Schalter in einem gemeinschaftlichen Punkte des Sternsystems verbunden. In jeder Ständerphase fließt jetzt der Strom von dem Verbindungspunkt der beiden entsprechenden Spulengruppen gleicher Achse über diese Gruppen in zwei parallelen Zweigen zum neutralen Punkte hin; somit wird durch die Umschaltung des Schalters D die relative Richtung des Stromes bei jeder Ständerwicklung der Ständerachse je in einer Hälfte derselben umgekehrt, und dadurch kann bei passender Anordnung der einzelnen Spulengruppen die Polzahl des Feldes in bekannter Weise im Verhältnis 1:2 geändert werden.

In dem oberen Teil der Fig. 4 ist eine der möglichen praktischen Ausführungen der Ständerwicklung für einen Vierpol-Achtpolmotor mit je drei Spulen pro Pol und Phase dargestellt.

Die Läuferwicklung ist beim gewählten Ausführungsbeispiel gleichfalls dreiphasig und jede Läuferwicklung bestimmter elektrischen Achse besteht aus je zwei Spulengruppen. Die Läuferwicklung in der ersten Achse besteht aus den Spulengruppen α und a'. die in der zweiten Achse aus b und b', die in der dritten Achse aus c und c'. Die sämtlichen drei Wicklungen sind wie gewöhnlich gegeneinander um gleiche Winkel versetzt. Bei dem Arbeiten des Motors mit einfacher Polzahl bilden je zwei Wicklungen verschiedener Achse miteinander 120 elektrische Grade, bei Verdoppelung der Polzahl 240 elektrische Grade.
Die Läuferwicklung ist so geschaltet, daß sie drei Teile bildet, deren jeder aus Spulengruppen verschiedener Achse besteht. Der erste Teil besteht beispielsweise aus den Spulengruppen α und c', der zweite aus b und a', der dritte aus c und V. Ferner sind je zwei Spulengruppen eines Läuferteiles «im umgekehrten Schaltsinne relativ zueinander verbunden. Infolge der eben angegebenen Verbindung der einzelnen Teile setzen sich die in ihnen induzierten Spannungen, wie in der Fig. 2 dargestellt, zusammen.

Die in der Spulengruppe c' induzierte Spannung ist gegenüber der Spannung des mit ihr in Reihe geschalteten Teiles α zeitlich um 120° phasenverschoben. Da aber die Spulengruppe c' in umgekehrter Richtung mit a verbunden ist, so schließen die beiden Spannungskomponenten dieses ersten Läuferteiles nur einen Winkel von 60 ° ein, so daß die resultierende Spannung sich nicht wesentlich von der aritmetischen Summe der beiden Spannungskomponenten unterscheidet. Das gleiche gilt auch für die zwei übrigen Läuferteile.

Die Wirkung der Polumschaltung des Ständers auf die Zusammensetzung der im Läufer induzierten Spannungen ist aus der Fig. 3 ersichtlich. Wenn die Spannungen der Wicklungsgruppen α und b bei der einfachen Polzahl sich in der Phase um 120° unterscheiden, werden sie sich bei der doppelten Polzahl um 240 ° unterscheiden. Ebenso, wenn die Phasendifferenz zwischen den Wicklungen a und c bei einfacher Polzahl 240 beträgt, wird sie bei doppelter Polzahl 480 ° oder was dasselbe ist 120° betragen. Vergleicht man somit die Lage der auf die Wicklungen a, b und c bezüglichen Vektoren in Fig. 3 mit der in Fig. 2, so sieht man, daß bei der ersteren die Vektoren b und c ihre Lagen umgetauscht haben. In ähnlicher Weise beträgt auch der Phasenunterschied der Wicklung c' gegenüber der Wicklung a, welcher für die einfache Polzahl unter Berücksichtigung ihres Schaltsinnes auf 60 ° angegeben war, bei doppelter Polzahl doppelt so viel, d. h. 120 °. Die resultierende Summe von je zwei Spannungskomponenten eines und desselben Läuferteiles ist jetzt, wie aus der Fig. 3 ersichtlich, der Größe nach gleich jeder der Komponenten. Bei der oben angegebenen Verbindungsweise ist also die resultierende Läuferphasenspannung bei doppelter Polzahl kleiner als bei einfacher, jedoch könnte diese nach Wunsch größer gemacht werden durch Umkehrung der Verbindungen der Wicklungen a', V und c'.

Eine beispielsweise Wicklungsanordnung des Läufers zeigt der untere Teil des Wicklungsschemas Fig. 4.

Da die Spannungen in jedem Läuferteile sich für beide Polzahlen zu einer genügend großen Resultierenden zusammensetzen, so braucht man die Läuferwicklung nur an drei Schleifringe F (Fig. 1) fest anzuschließen, so daß ein mit den Schleifringen über die Bürsten f verbundener Anlaßwiderstand G für die beiden Polzahlen benutzt werden kann.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Schleifring - Drehstrom - Induktionsmotor
   mit einem Ständer für Umschaltung der
   Polzahl im Verhältnis ι: 2, dadurch-gekennzeichnet, daß jeder Teil der dreiteiligen

   Läuferwicklung aus verschiedenachsigen, in Reihe geschalteten Spulen bzw. Spulengruppen besteht, derart, daß die Spulen bzw. Spulengruppen gleicher Achse abwechselnd in verschiedenen Läuferteilen liegen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI.