DE272433C

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Publication number: DE272433C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

'-Ja 272433 KLASSE 21 d. GRUPPE

in BELFORT.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. Juni 1913 ab.

Um das Anlaßdrehmoment von Synchronmotoren, die als Asynchronmotoren angelassen werden, zu erhöhen, ist vorgeschlagen worden, ihre Feldwicklung während des Anlaufs in eine zweiphasige Läuferwicklung eines Asynchronmotors umzuwandeln; dabei wird die Umschaltung so vorgenommen, daß diese Läuferwicklung ebenso wie die Ständerwicklung die halbe normale Polzahl erhält. Die beiden Phasen des Läufers werden über Anlaß wider stände geschlossen.

Bei normalem Lauf erhalten Ständer und Läufer ihre normale Polzahl, wobei der Läufer an die Erregerquelle angeschlossen wird.

Statt die Hauptfeldwicklung als Anker für den Asynchronmotor zu benutzen, der das Anlaufmoment erzeugt, hat man auch vorgeschlagen, zu diesem Zweck eine Hilfswicklung zu verwenden, die in besonderen Nuten im magnetischen Feldkreis so untergebracht sind, daß die einzelnen Leiter der Wicklung sehr nahe an dem Luftspalt liegen. Man erzielt auf diese Weise ein bedeutend kräftigeres Anlaßmoment als mittels der Hauptfeldwicklung, die wegen der üblichen Anordnung mit ausgeprägten Polen oder selbst wegen der Unterbringung in den gezwungenermaßen breiten und sehr tiefen Nuten eines zylindrischen Eisenankers nicht gut als Anker des Induktionsmotors arbeiten kann. Die Hilfswicklung wurde dann nach Beendigung der Anlaufszeit und nach Vornahme neuer Anschlüsse mit Gleichstrom gespeist und beim normalen Lauf der Maschine als Kompensationswicklung, als Kompoundoder gegebenenfalls als Umkehrwicklung benutzt.

Nach der Erfindung ordnet man ebenfalls auf dem Feldmagneten des Synchronmotors in besonderen Nuten verteilte Hilfswickmngen an, die aber mit den Feldwicklungen 'in Reihe geschaltet und so verteilt sind, daß beim Anlassen die in ihnen induzierten Spannungen in Reihe mit denen in der Hauptfeldwicklung sind und das von der letzteren erzeugte Anlaßmoment infolgedessen vergrößern; während des normalen Laufes sind die Hilfswicklungen dagegen als Dämpferwicklungen geschaltet, ohne daß nach Wiederherstellung der normalen Polzahl für die Ständerwicklung irgendein Anschluß geändert zu werden braucht.

In den Fig. 1 bis 4 ist die Anordnung dieser Zusatzwicklungen dargestellt. Die Fig. 1 und 2 stellen das allgemeine Schema dar; in dasselbe sind die Stromrichtungen beim Anlassen und

bei normalem Lauf eingezeichnet. Die Hauptwicklung· ist in bekannter Weise für die halbe Polzahl 2 ρ in zwei um 90 ° verschobene Phasen geschaltet, von denen jede in zwei parallele Teile α b, a¹ b¹ und c d, c¹ d¹ geteilt ist. Diese Phasen sind mit den ebenfalls in zwei parallele Teile e f, e¹ f¹ bzw. g h, g¹ h¹ geteilten Zusatzwicklungen in Reihe geschaltet; diese Zusatzwicklungen besitzen aber einem der normalen Polzahl 4 ρ entsprechenden Wicklungsschritt.

Bei der vorliegenden Anordnung sind sechs Schleifringe b b¹, d d¹, i j nötig. Beim Anlauf (Fig. 1) ist b mit b¹, d mit d¹, i mit / verbunden, und die zwei Widerstände k, k¹ liegen zwischen i j und b b¹ bzw. d d¹.

Bei normalem Lauf (Polzahl 4 p) sind die Verbindungen nach Fig. 2 angeordnet. Zu-. und Abführung des Erregerstromes erfolgt über die Schleifringe b¹ und d¹ ; die Verbindüngen b b¹, i j, d d¹ sind jetzt gelöst und b mit d verbunden. Die Zusatzwicklungen e f, ^ßl f¹, S hj g¹ h¹ ^smd in sich kurzgeschlossen.

Die Fig. 3 und 5 stellen die Anordnung der Feldwicklung η fi und der Zusatzwicklungen 0, q bei einem Feldmagneten mit ausgeprägten Polen bzw. bei einem solchen von Zylinderform mit verteilter Wicklung dar. Um in bekannter Weise die beim Anlassen am meisten wirksamen, dicht an dem Luftspalt liegenden Windungen der Feldwicklung möglichst gut auszunutzen, sind die Zusatzwicklungen in besonderen Nuten untergebracht und zu den Feldwicklungen so versetzt, daß beide Wicklungen so gleichmäßig wie nur möglich ringsum am Luftspalt verteilt sind.

Die Hauptwicklung η bzw. f weicht von der bekannten Anordnung nicht ab, nach der sie normal auf 4 ρ Pole, beim Anlauf zweiphasig auf 2 ρ Pole geschaltet ist. Das Schema der Zusatz wicklungen ist in Fig. 4 gegeben, wo die Pole durch die Rechtecke dargestellt sind. Die Punkte e f, e¹ f¹, gh,. g¹ h¹ entsprechen denen der Fig. 1 und 2; es sind diejenigen Punkte der Zusatzwicklung, die mit der Hauptwicklung und den Schleifringen in Verbindung stehen. Wie bereits angegeben, bestehen die' Hilfswicklungen aus Abschnitten, deren Wicklungsschritt der Polzahl 4 ρ entspricht; es sind demnach 4 p Abschnitte für jede der zwei Phasen dieser Wicklung vorhanden, und die den zwei Phasen entsprechenden Abschnitte sind unter sich um 180° elektrische Grade versetzt. Das bedeutet aber bei einer Schaltung der Ständerwicklung auf 2 p Pole eine wirkliche Verschiebung um 90 ° und demnach eine Zweiphasenschaltung.

Zur besseren Verdeutlichung der Schaltung zwischen den verschiedenen Abschnitten, die eine Hilfsphase bilden, sei z. B. der Abschnitt e f, e¹ f¹ betrachtet: vier aufeinander folgende Abschnitte der Pole, jeder einen halben Pol bildend.

gehören zu einer der Phasenhälften, nämlich ef; die vier entsprechenden, hierauf folgenden Abschnitte der Pole gehören dann zu der Phasenhälfte e¹ f¹, die beiden darauffolgenden wieder zu e f usw. Die Abschnitte der einen Phasenhälfte e f liegen in bezug auf die in ihnen durch den 2 p-polig geschalteten Anker hervorgerufenen Spannungen in Reihe; ebenso verhält es' sich mit den Abschnitten der Phasenhälfte e^l f¹. Die beiden Phasenhälften β f und e¹ f¹ werden schließlich parallel geschaltet. Bei der eben beschriebenen Schaltungsanordnung für die Abschnitte einer Phase zeigt sich, daß die beiden Phasenhälften e f und e¹ f¹ in bezug auf die beim Anlassen entstehenden Spannungen um 180° versetzt liegen; man ist daher stets in der Lage, sie durch angemessen gewählte Verbindung zwischen den Enden e und f einerseits und e¹ f¹ anderseits parallel zu schalten. In Fig. 4 wären die erforderlichen Verbindungen e e^x und f f\

Die Schaltverbindungen zwischen den Abschnitten der Phase g h, g¹ h¹ geschieht genau nach den gleichen Grundsätzen. Dann werden zum Schluß die beiden Phasen e f, e¹ f¹ und g h, g¹ h¹ in Reihe mit den beiden Phasen a b, a¹ b¹ und c d, c¹ d¹ geschaltet, die beim Anlassen in der Feldwicklung erzeugt werden.

Beim Anlauf (2 ρ Pole) haben die Ströme in einem gewissen Augenblick die Richtung der einfachen Pfeile (Fig. 4). Die Spulenseiten heben sich zur Hälfte in ihrer Wicklung auf, so daß die Zusatzwicklung tatsächlich eine 2 p-polige Wicklung bildet.

Bei normalem Lauf (4 p Pole) ist der Richtungssinn der in der Hilfswicklung induzierten Ströme, sobald eine Schlüpfung eintritt, so, wie die Doppelpfeile angeben (Fig. 4). Verfolgt man diese Pfeile, so zeigt sich, daß man jeden der Stromkreise e f, e¹ f¹ und g h, g¹ h¹ für sich vollkommen durchläuft, und daß jeder 4polig ist. Sie bilden also wirklich Dämpferwicklungen.

Claims

Patent-Anspruch:

Einrichtung zum Anlassen von Synchronmotoren als Asynchronmotoren, bei denen Anker und Feld während ' des Anlaufens no mit der Polzahl 2 p, d. h. der halben normalen Zahl 4p, und das Feld als Zweiphasenwicklung geschaltet sind sowie eine in gesonderten, ringsum im magnetischen Erregerkreise verteilten Nuten untergebrachte zwei- H5 phasige Hilfswicklung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Phasen der Hilfswicklung (e f, e¹ f¹ und g h, g¹ h¹) in bezug auf die beim Anlaufen in ihnen erzeugten Spannungen mit den entsprechenden Phasen der Feldwicklung (a b, a¹ b^x und cd, c¹ d¹) in Reihe geschaltet sind.

wobei jede der beiden Hilfsphasen aus 4 ρ Abschnitten gebildet wird, und die 4 ρ Abschnitte der einen Hilfsphase (e f bzw. gh) um i8o° zu den 4p Abschnitten der anderen Hilfsphase (β¹ f¹ bzw. g¹ h¹) versetzt liegen, während gleichzeitig die j 4P Abschnitte jeder der Hilfsphasen in zwei parallel geschaltete Hälften unterteilt sind, die sich auf die 4 ρ Abschnitte so verteilen,.-daß die eine von ihnen (z. B. e f) vier aufeinander folgende Polabschnitte, jede einen halben Pol bildend, umfaßt und die zweite Hälfte (z. B. e¹ f¹) die vier folgenden Abschnitte der Pole, darauf die erste Hälfte wieder die nun folgenden vier Polabschnitte usw., zum Zwecke, beim normalen Lauf mittels der beiden Hilfsphasen ohne irgendeine Änderung ihrer Verbindungsanschlüsse die Bildung von zwei 4 p-polig geschalteten Stromkreisen zu erreichen, die kurzgeschlossen sind und als Dämpferwicklungen arbeiten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.