Einrichtung zur Verbesserung der Kommutierung elektrischer Maschinen,
vorzugsweise von Gleichstrommaschinen. Bekanntlich entstehen in den Ankerleitern
einer Gleichstrommasdhine oder anderer kommutierender Maschinen während der Stromwindung
Wirbelströme, die einer Änderung des Nutenfeldes entgegenwirken. Auf der einen Seite
führt diese Erscheinung zu zpsUzlichen Kommutierungsverlusten, auf der anderen Seite
bewirkt sie eine Erleichterung der Stromwendung, was aus folgender Betrachtung hervorgeht.Device for improving the commutation of electrical machines,
preferably from DC machines. As is well known, arise in the anchor ladders
a DC machine or other commutating machine during current winding
Eddy currents that counteract a change in the slot field. On the one hand
this phenomenon leads to additional commutation losses, on the other hand
it brings about a relief of the current reversal, which can be seen from the following consideration.
Unter .der vereinfachenden Annahme, daß das gesamte Stromvolumen jeder
Nut momentan seine Richtung während der Stromwendung ändert, bildet sich eine Wirb.elstromverteilting
deraxt aus, daB das Nutenfeld, soweit es die Leiter durchsetzt, im ersten Augenblick
nach-
vollzogener Stromwendung noch ungeändert :erjialtenbleibt. D:6 Wirbelstrombildung
setzt an den äußersten Stabfasern ein und verbreitet sich von dort aus nach den
inneren Stabs.chichten, wobei sich das Feld ganz allmählich wendet. Diese Verlangsamung
der Feldwendung setzt die Wendespannung herab und begünstigt daher den funkenfreien
Lauf. Die Abb. ia und ib zeigen die Verteilung von Feld und Strom längs der Nut
im Diagramm vor und kurz nach der Stromwendung. An der Verzögerung der Feldwendung
gegenüber der Stromwendung haben aber diejenigen Linien keinen Anteil, die die Nut
zwischen den einzelnen Leitern oder über ihnen (an den. Zahnköpfen) durchsetzen.
Diese Linien müssen vielmehr gleichphasig mit dem Strome kommutieren, und sie sind
es hauptsächlich, die eine Verzögerung der Stromwendung herbeiführen und die Bürsten
zum Feuern bringen.Under the simplifying assumption that the entire volume of electricity is each
If its direction changes momentarily during the reversal of the current, a vortex distribution forms
deraxes that the slot field, as far as it penetrates the ladder, at first
after-
completed current reversal still unchanged: erjialten remains. D: 6 Eddy current generation
starts at the outermost rod fibers and spreads from there to the
inner staff layers, whereby the field turns very gradually. This slowdown
turning the field lowers the turning voltage and therefore favors the spark-free
Run. Figs. Ia and ib show the distribution of field and current along the groove
in the diagram before and shortly after the current reversal. At the delay in turning the field
compared to the reversal of the current, however, those lines that form the groove have no share
enforce between the individual conductors or above them (at the tooth tips).
Rather, these lines must commutate in phase with the current, and they are
it mainly the commutation delay and the brushes
get to fire.
Erfindungsgemäß wird auf Grund dieser Erkenntnisse die Stromwendung
dadurch verbessert, daß man die Verzögerung des ganzen Nutenfeldes durch Anordnung
zweckmäßiger Wirbelstromwege begünstigt. Dies läßt sich z. B. durch Bleche aus Kupfer
oder anderem elektriscli gut leitenden. Material erreichen, die längs der Nut eingelegt
werden. Bei Verwendung hoher Leiter genügt es auch, in den Teil, der den Zwischenraum
zwischen z übereinanderliegenden Leitern abschließt, wef kupferne Blechstücke einzusetzen.
Die letzt--nannte Anordnung zeigt Abb. 2a, Die übereinanderliegenden Leiter i und
a sind von den kupfernen Blechstücken 3, 4, 5 und 6 in. der gezeichneten Weise begrenzt.
Abb. ab gibt die Anordnung mit nur zwei Kupferblechen 7 und 8 wieder. Besonders
wirksam wird das Einlegen von Kupferblechen für diinndrähtibe Wicklungen sein, wie
diese z. B. bei Gleichstrom-Hochspannungsmaschinen mit schwieriger Kommutation verwendet
werden, da hier ein größerer Teil. von Feldlinien zwischen den Leitern frei lundurchtreten
kann und außerdem die WirbeIstromausbildung sehr gering ist. Zweckmäßig gibt man
daher den Leitern die Form von dünnen, in der Längsrichtung flach nebeneinanderliegenden
Bändern. Die gemäß der Erfindung zu beiden Seiten der Leiter in die Nut eingelegten
Kupferbleche verstärken noch die Ausbildung der Wirbelströme und ermöglichen so
:einen funkenfreien Lauf der Maschine.According to the invention, the current reversal is based on these findings
improved by the fact that the delay of the entire slot field by arrangement
expedient eddy current paths favored. This can be z. B. by sheets of copper
or other good electrical conductors. Reach material that is inserted along the groove
will. If high conductors are used, it is also sufficient in the part that has the space between them
between z superimposed conductors concludes using wef pieces of copper sheet metal.
The latter arrangement is shown in Fig. 2a, the superimposed conductors i and
a are limited by the copper sheet metal pieces 3, 4, 5 and 6 in the manner shown.
Fig. Ab shows the arrangement with only two copper sheets 7 and 8. Particularly
the insertion of copper sheets for thin-wire windings will be effective, such as
this z. B. used in DC high-voltage machines with difficult commutation
be there a bigger part here. of field lines between the ladders
and also the eddy currents are very low. Appropriately one gives
therefore the conductors have the shape of thin, flat juxtaposed in the longitudinal direction
Ribbons. The inserted according to the invention on both sides of the ladder in the groove
Copper sheets reinforce the formation of eddy currents and thus make it possible
: a spark-free running of the machine.