DE397873C

DE397873C - Armature for three-phase motors with two cage windings

Info

Publication number: DE397873C
Application number: DEK79317D
Authority: DE
Original assignee: HENDRIK ABRAHAM WYNAND KLINKHA; NAAMLOOZE VENNOOTSCHAP HENGELO
Current assignee: HENDRIK ABRAHAM WYNAND KLINKHA; NAAMLOOZE VENNOOTSCHAP HENGELO
Priority date: 1921-05-12
Filing date: 1921-10-04
Publication date: 1924-06-30

Description

Anker für Drehstrommotoren mit zwei Käfigwicklungen. Die Erfindung bezieht sich auf Anker für Drehstrommotoren, welche nach den Vorschlägen von B o u c h e r o t mitzweiKäfigwick-Lungen versehen sind, von denen die Arbeitswicklung innerhalb der am Rotorumfang verlegten Anlaßwicklung liegt in Nuten, welche durch schmale, offene Schlitze mit den Nuten der Anlaßwicklung verbunden sind.Armature for three-phase motors with two cage windings. The invention refers to armatures for three-phase motors, which according to the suggestions of B o u c h e red are provided with two cage-wound lungs, one of which is the working winding within the starting winding laid on the rotor circumference lies in grooves which go through narrow, open slots are connected to the grooves of the starting winding.

In der Praxis hat es sich herausgestellt, daß derartige Motoren den Nachteil haben, daß die Charakteristik bei hohen Tourenzahlen schlechter wird. Läßt man aber bei den ,hohen Tourenzahlen keine große Abweichung von der normalen Charakteristik zu, so wird. die Verbesserung des Anlasses kleiner. Es muß also ein Ausgleich zwischen den sich widersprechenden Anforderungen geschaffen werden. Da es vier verschiedene Größen gibt, welche beliebig angenommen werden können, nämlich Widerstand und Selbstinduktion jeder der beiden Wicklungen, so ist eine sehr große Anzahl Kombinationen möglich, und es ist sehr wichtig, Widerstände und Selbstinduktionen richtig zu wählen. Es stellt sich aber heraus, daß dies mit den bekannten Einrichtungen nicht ohne Preisgabe anderer Vorteile zu erreichen ist, denn es ist dabei nicht gut möglich, die Selbstinduktion der Arbeits- Wicklung groß genug, und zu gleicher Zeit deren Widerstand klein genug zu machen.In practice it has been found that such motors the Have the disadvantage that the characteristics deteriorate at high speeds. Leaves But with the high numbers of revolutions, there is no great deviation from the normal characteristics too, so will. improving the occasion smaller. So there has to be a balance between the contradicting requirements are created. Since there are four different There are quantities that can be assumed at will, namely resistance and self-induction each of the two windings, a very large number of combinations are possible, and it is very important to choose resistances and self-inductions correctly. It but it turns out that this with the known facilities is not without disclosure other advantages can be achieved, because it is not well possible to use self-induction the working Winding large enough, and at the same time its resistance small enough to make.

Dies wird jedoch ermöglicht und es werden zu gleicher Zeit noch einige andere Vorteile erreicht, wenn man nach der Erfindung die Arbeitswicklung in ganz oder teilweise offene Nuten verlegt, deren Anzahl geringer ist als die Nutenzahl der Anlaßwicklung.However, this will be made possible, and at the same time some will be other advantages achieved when one according to the invention the job winding in whole or partially open grooves, the number of which is less than the number of grooves the start winding.

Bekanntlich wird bei einer einzigen Wicklung auf dem Anker die Streufeldreaktanz dieser Wicklung größer, wenn man die Anzahl Nuten kleiner nimmt. Derselbe Erfolg wird erzielt, wenn gleichzeitig verschiedene Wicklungen auf dem Anker liegen, ohne daß Wechselwirkungen, welche für die Wirkung des Motors schädlich sind, zwischen diesen Wicklungen auftreten. Die Vergrößerung der Streufeldreaktanz beruht zum größten Teil auf einer Vergrößerung der Streuung, welche doppelt zwischen Stator und Rotor gekoppelt ist (s.Rogowski und Simons E. T. Z. igo8, Seite 535). Es stellt sich heraus, daß die doppelt gekoppelte Streuung zwischen den Rotorwicklungen unter sich, welche durch die Herabsetzung der Nutenzahl der Arbeits Wicklung gleichfalls vergrößert wird, keine schädliche Wirkung zur Folge hat und daß die neue Einrichtung auch sonst keine unerwünschten Verhältnisse ins Leben ruft. Diese Einrichtung ermöglicht weiter eine sehr gute Ausnutzung des Rotorbleches, wodurch die Sättigung der Rotorzähne klein gehalten werden kann. Die sich hieraus ergebende Verbesserung des Leistungsfaktors bei kleinen Belastungen kann als ein erheblicher Vorteil betrachtet werden, weil die meisten Motoren mehr mit kleinen als mit großen Belastungen laufen.It is known that the stray field reactance is increased with a single winding on the armature This winding is larger if you take the number of slots smaller. Same success is achieved when different windings lie on the armature at the same time, without that interactions which are detrimental to the operation of the engine between these windings occur. The increase in the stray field reactance is due to the greatest Part on an enlargement of the scatter, which doubles between stator and rotor is coupled (see Rogowski and Simons E. T. Z. igo8, page 535). It turns out, that the doubly coupled leakage between the rotor windings among themselves which also increased by reducing the number of slots in the working winding will have no harmful effect and that the new facility will also otherwise does not create undesirable conditions. This facility enables further a very good utilization of the rotor lamination, which saturation of the rotor teeth can be kept small. The resulting improvement in the power factor with small loads can be viewed as a significant advantage because most engines run with more small than large loads.

Diese Verhältnisse sollen an Hand der Abb. i und 2 näher erläutert werden, welche Rotorbleche zeigen, in denen die Arbeitswicklung innerhalb der Anlaßwicklung angebracht ist. Bei der bekannten Einrichtung nach Abb. i ist die Nutenanzahl für beide Wicklungen gleich, während Abb.2 ein Ausführungsbeispiel der neuen Einrichtung darstellt.These relationships are explained in more detail with reference to Figs which rotor laminations show in which the working winding is within the starting winding is appropriate. In the known device according to Fig. I, the number of grooves is for both windings the same, while Fig.2 shows an embodiment of the new device represents.

Um mit der Anordnung gemäß Abb. i die erforderliche große Selbstinduktion zu erhalten, wäre es notwendig, den inneren Nutenkreis so nahe an die Welle heranzulegen, daß der Zahnquerschnitt und der Querschnitt des aktiven Eisens hinter den Zähnen für den Durchgang des Feldes nicht genügen würde.In order to achieve the required large self-induction with the arrangement according to Fig it would be necessary to place the inner groove circle so close to the shaft that that the tooth cross-section and the cross-section of the active iron behind the teeth would not be sufficient for the passage of the field.

Aber auch wenn man ohne Rücksicht auf die Selbstinduktion zwei Rotoren mit demselben Gesamtquerschnitt der Kupferstäbe und demselben Nutenteilkreis, aber mit verschiedener Nutenzahl miteinander vergleicht, so ergibt die Anordnung gemäß Abb. 2 bei gleichem Felde immer noch eine kleinere Zahnsättigung.But even if you have two rotors regardless of the self-induction with the same overall cross-section of the copper bars and the same pitch circle, but compares with one another with a different number of slots, the arrangement according to FIG Fig. 2 with the same field still a smaller tooth saturation.

In beiden Fällen soll ja der gesamte Kupferquerschnitt für die innere Wicklung gleich groß sein. Nun bleibt aber ein größerer Eisendurchschnitt für das Feld übrig, wenn man das Kupfer in wenigen großen Nuten, als wenn man es in vielen kleinen Nuten unterbringt. In hohem Maße ist dies der Fall mit den aus Herstellungsgründen üblichen runden Stäben und Nuten, indem hier der von den Nuten beanspruchte Teil des Teilkreises bei gleichem Kupferinhalt zu der Nutenanzahl in umgekehrtem Verhältnis steht. Hierbei ist dann noch nicht einmal berücksichtigt, daß der Spielraum, mit dem die Stäbe in den Nuten passen müssen, bei kleinen Nuten prozentual größer ist als bei großen Nuten. Wird auch dieses berücksichtigt, so erscheint der Vorteil der neuen Einrichtung noch größer. Nicht nur die Steigerung der Reaktanz der Arbeitswicklung, sondern auch die Herabsetzung der Reaktanz der Anlaßwicklung ergibt eine Verschiebung der Motorcharakteristik in der gewünschten Richtung. Da der Widerstand der Anlaßwicklung verhältnismäßig groß, also der Kupferquerschnitt dieser Wicklung klein sein soll, kann die Nutenanzahl für diese Wicklung groß gewählt werden, so daß die Reaktanz dieser Wicklung klein wird.In both cases, the entire copper cross-section should be used for the inner Winding must be the same. But now there remains a larger iron average for that Field left if you put the copper in a few large grooves than if you put it in many accommodates small grooves. To a large extent, this is the case with manufacturing reasons usual round rods and grooves, in that here the part claimed by the grooves of the pitch circle with the same copper content to the number of slots in inverse proportion stands. This does not even take into account that the leeway with which the rods have to fit in the grooves, is larger in percentage for small grooves than with large grooves. If this is also taken into account, the advantage appears the new facility even bigger. Not only increasing the reactance of the job winding, but also lowering the reactance of the starting winding results in a shift the motor characteristics in the desired direction. Because the resistance of the starting winding relatively large, i.e. the copper cross-section of this winding should be small, the number of slots for this winding can be selected to be large, so that the reactance this winding becomes small.

Weil die Wicklung mit der großen Reaktanz den kleinsten Widerstand, und diejenige mit der kleinen Reaktanz den größten Widerstand haben muß, wirken bei der neuen Wicklung alle Umstände zusammen, eine möglichst wirtschaftliche Materialverwendung der Werkstoffe und eine möglichst günstige Verschiebung der Charakteristik zu erzielen.Because the winding with the large reactance has the lowest resistance, and the one with the low reactance must have the greatest resistance With the new winding all the circumstances together, the most economical use of material possible of the materials and the most favorable possible shift in the characteristic.

Claims

PATENT-ANSPRUCFI: Armature for three-phase motors with two cage windings, of which the working winding has relatively little resistance and high self-induction inner. half of the starting winding laid on or close to the rotor circumference large resistance and small self-induction, characterized in that the working winding is laid in completely or partially open grooves, the number of which is less than the number of slots in the starting winding.