DE3030220A1

DE3030220A1 - Polumschaltbare wicklung fuer ein- und zweiphasenmotoren

Info

Publication number: DE3030220A1
Application number: DE19803030220
Authority: DE
Inventors: Josef Dr.-Ing. 8300 Landshut Feigel
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1980-08-09
Filing date: 1980-08-09
Publication date: 1982-02-25
Also published as: DE3030220C2

Description

Polumschaltbare Wicklung für Ein- und Zweiphasenmotoren.
I)ie Erfindung betrifft eine im Verhältnis 2:1 polumschaltbare Wicklung für Hin- und Zweiphasenmotoren mit vorzugsweise je in zwei Teile unterteilter Haupt- und Hilfsstrangwicklung, die entsprechend der gewünschten Polzahl verschieden geschaltet werden, und hei der die Wicklungsteile der einen Wicklung, vorzugweise der Hauptstrang, für die hohe Polzahl in Reihe und für die niedrige Polzahl parallel geschaltet sind.
Derartige Wicklungen sind bekannt (DE-AS 1 os4 164). Bei der bekannten polumschaltbaren Wicklung sind die Teile der llilfsstrangwicklung ebenfalls in Reihe oder parallel geschaltet, wobei aber im letzteren Falle die Spulen nicht fortlaufend in Reihe geschaltet sind, sondern jeweils eine Spule übersprungen ist.
Diese bekannte polumschaltbare Wicklung ist nur als Zweischichtwicklung zu verwirklichen. Das hat jedoch die nachteilige Folge, daß sie sehr kostspielig in der herstellung ist. Weiterhin ist es bei einem Motor mit der bekannten polumschaltbaren Wicklung notwendig, bei Umschaltung auf eine andere Polzahl, d.h. Drehzahl, wegen der in der Dimensionierung festgelegten Hilfswicklung für den Kondensator einen anderen Kapazitätswert ZU verwenden.
Die der Erfindung zugrunde Tiegende Aufgabe besteht nun in erster Linie dar in, eine polumschaltbare Wicklung i?ür Einod Zweiphasenmotoren zu schaffen, welche einfach und preiswert, d.h. maschinell, hergestellt werden kann. Außerdem soll der mit einer solchen Wicklung versehene Motor einfach inr Aufbau sein und seine Drehzahlumschaltung mit einfachsten Mitteln möglich sein.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die polumschaltbare Wicklung als Einschichtwicklung ausgebildet, für jede llolzahl eine separate Hilfsstrangwicklung und für beide Polzahlen der gleiche Kondensator vorgesehen ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den Ansprüchen 2 bis 4 enthalten ei der erfindungsgemäßen polumschaltbaren Wicklung wird bei nur einem unverändertem Kapazitätswert für beide Drehzahlen die Anpassung an das maximale Drehmoment bei den beiden Drehzahlen durch optimale Dimensionierung der ltilfsstrangwicklungen erreicht. Der für die Hilfsstrangwicklungen vorgesehene Statorbereich ist derart in zwei Teilen aufgeteilt, daß die Hilfsstrangwicklung sowohl eine Polteilung der niedrigen Polzahl als auch eine Polteilung der hohen Polzahl aufweist.
Die Nutenzahl je Pol und lti lfsphase ist in beiden I:.illen gleich. Die Leiter- bzw. Windungszahlen werden entsprechend dem erwünschten Drehmoment gewählt.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Haupt- und Hilfsstrangwichlung kann maschinell mittels der an 5 icti bekannten Einichtechnik in zwei liebenen als Einlochwicklung ausgeführt werden. I)abei wird in der inneren Ebene die Hauptstrangwicklung und in der äußeren liebene die in zwei Teilwicklungen aufgeteilte Hilfsstrangwicklung angeordnet.
Durch die Anordnung der beiden Hilfsstrangwicklungen in der Weise im Ständer, dalo jede Hilfsstrangwicklungshälfte für die niedrige Polzahl zwei Teilspulen der Hilfsstrangwicklung für die höhere Polzahl kreuzungsfrei einschließt, ist eine Zwei -etagenanordnung der Stirnverbindungen der beiden Hilfsstrangwicklungen ermöglicht. Die Stirnverbindungen von Haupt- und Hilfsstrangwicklung sind elektrisch voneinander getrennt in verschiedenen Ebenen angeordnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Figuren 1 bis 5 näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung die Draufsicht eines mit Wicklungen versehenen Motorständers, Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Motorständer in Seitenansicht, Fig. 3 die Schaltungsanordnung der Haupt- und Hilfsstrangwicklungen bei Betrieb des Motors mit hoher Polzahl (niedrige Drehzahl Fig. 4 die Schlatungsanordnung der Haupt- und Hilfsstrangwicklungen bei Betrieb des Motors mit niedriger Polzahl (hohe Drehzahl) und Fig. 5 Schaltungsanordnung des Motors Wie atis Fig. 1 ersichtlich, handelt es sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel um einen Motor, dessen Ständer Z1 Nuten hesitzt. Von diesen Z1 Nuten sind als Einlochwicklung Z1/2 Nuten mit den beiden Hauptstrangwicklungen und Z1/2 Nuten mit den vier Hilfsstrangwicklungen belegt. Die Stirnverbindungen der Hauptstrangwicklungen sind mir 1 und die Hilfsstrangwicklungen mit 2 bzw. 3 bezeichnet. Anfang und Ende der Hauptstrangwicklungen 1 tragen die Bezeichnung I-II bzw. III-IV, Anfang und Ende der Hilfsstrangwicklungen 2 bzw. 3 sind mit den Bezeichnungen V-VI bzw. VII-VIII versehen. I)ie elcktrisch leitenden Verbindungen zwischen der Teilen der Hilfsstrangwicklungen sind in der Läuferöffnung der Motorständers für die Hilfsstrangwicklung 2 strichliert und für die Hilfsstrangwicklung 3 punktiert cingczeichnet. Aus lig. 1 ist deutlich erkennbar, daß eine Teilspule der Hilfsstrangwicklung i für die niedrige Polzahl zwei Teilspulen für die Hilfsstrangwicklung 2 für die höhere Pol zahl kreuzungsfrei einschließt Dadurch ist es möglich, wie aus Fig. 2 ersichtlich, die Stirnverbindungen der Haupt- und Hilfsstrangwicklungen in zwei litagen unterzubringen. Die Stirnverbindungen der Hauptstrangwicklungen 1 sind in der inneren itage Iind die Stirnverbindungen der Hilfsstrangwicklungen 7 und 3 in deläußeren Etage untergebracht. Erforderlichenfalls kann zwischen den Etagen eine Phasenisolation 4 angeordnet sein.
Wie Fig. 3 verdeutlicht, sind bei einem Betrieb des Motors mit hoher Polzahl (niedrige Drehzahl) die Hauptstrangwicklungen 1 in reihe und die Hilfsstrangwicklung 2 über den Kondensator C an Spannung gelegt. Bei 13etriel) des rotors mit niedriger Polzahl (hohe Drehzahl) sind die Hauptstrangwick-Jungen 1 parallel und die Hilfsstrangwicklung r über den Kondensator (: an Spannung gelegt. Der Kondensator C ist in beiden Fällen gleich.
Die Umschaltung des Motors kann, wie aus Fig. 5 zu erkennen ist, mit einem einfacher, handelsüblichen dreipoligen Umschalter vorgenommen werden. In der Schalterstellung 0 ist der Motor vom Netz getrennt. Die Schalterstellung 2 entspricht der Betreibsschaltung des Motors bei hochpoligem Betrieb während die Schalterstellung 1 der Betriebsschaltung des Motors bei niederpoligem Betrieb entspricht.

Claims

Patentansprüche: 1) Im Verhältnis 2:1 polumschaltbare Wicklung für Hin- und Zweiphasenmotoren mit vorzugsweise je in zwei Teile unterteilter Haupt- und Hilfsstrangwicklung, die entsprechend der gewünschten Polzahl verschieden geschaltet werden, und bei der die Wicklungsteile der einen Wicklung, vorzugsweise der Haupstrang, für die hohe polzahl in Reihe und für die niedrige Polzahl parallel geschaltet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die polumschaltbare Wicklung als Einschichtwicklung ausgebildet, für jede Polzahl eine separate Hilfsstrangwicklung und für beide Pol zahlen der gleiche Kondensator vorgesehen ist.
2) Polumschaltbare Wicklung nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die llilfsstränge im Ständer derart angeordnet sind, daß die Stirnverbindung des Hilfsstranges für die niedrige Pol zahl zwei Teile des llilfsstranges für die höhere Polzahl kreuzungsfrei einschließt.
.) Polumschaltbare Wicklung nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dein beiden Polzahlen gemeinsamen Betriebskondensator in an sich bekannter Weise ein selbsttätig abschaltbarer Anlaufkondensator zuschaltbar ist.
4) Polumschaltbare Wicklung nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie unter Zwischenschaltung eines dreipoligen Umschalters an die Netzspannung angeschlossen ist.