-
Kaskadengeschalteter Motor für synchronen Lauf. Die Erfindung betrifft
in Kaskade geschaltete elektrische Maschinen, die für synchronen Lauf geeignet sind.
Der Zweck der Erfindung ist, eine Maschine zu schaffen, die als Motor angelassen
werden kann und auf Touren kommt und dann bei der Kaskadengeschwindigkeit in Synchronismus
gebracht werden kann, ohne daß es nötig wäre, Schleifringe oder gleichwertige Teile
auf dem Läufer zu verwenden. In den bekannten Maschinen dieser Art mußten wegen
des Anlaßverfahrens stets Schleifringe verwendet werden, durch welche Ströme in
die Läuferwicklungen derart flossen, daß sie nur eine der Grundpolzahlen erzeugten,
während der Ständer nur mit dem Wechselstrom erregt wurde, welcher die gleiche Grundpolzahl
erzeugte. Die Maschine wurde als Induktionsmotor von der Grundpolzahl angelassen
und ungefähr auf Kaskadengeschwindigkeit gebracht, darauf die Verbindungen umgeschaltet
und der Ständer mit Gleichstrom erregt, so daß die Maschine auf synchrone Kaskadengeschwindigkeit
kam. Die Schleifringe waren nötig, um den Stromverlauf so zu regeln, daß die Erzeugung.eines
zweiten Feldes während des Anlassens vermieden wurde. Dieses Anlaßverfahren bietet
den Vorteil, daß der Leistungsfaktor hoch ist und die Maschine mit bedeutender Überlastung
anlaufen kann. Es gibt jedoch auch Verhältnisse, welche die Anwendung von Schleifringen
oder reibenden Kontakten unerwünscht erscheinen lassen, während es nicht so wichtig
ist, daß der Leistungsfaktor während des Anlassens hoch ist. Es besteht daher ein
Bedürfnis, eine Maschine dieser Art zu schaffen, die ohne Veränderung der Läuferschaltung
angelassen werden kann, bei der die Ströme in dem Läufer so fließen, daß sie das
zweite Feld mit der zweiten Grundpolzahl erzeugen.
-
Um eine gute Anlaßzugkraft ohne Verwendung von Schleifringen oder
reibenden Kontakten auf dem Läufer zu erzielen, wird- gemäß der Erfindung der Verlauf
der Ströme, die in den Ständerwicklungen oder in Teilen derselben durch das zweite
Feld während des Anlassens induziert werden, geregelt. Der Verlauf dieser Ströme
kann durch die Verwendung eines Widerstandes oder einer Induktanz geregelt werden,
die während des Anlassens in die Stromwege eingeschaltet wird, nach welchen die
Ströme zu fließen streben. Der Verlauf dieser Ströme kann aber auch verhindert werden,
indem die. Ständerwicklungen so angeordnet sind, daß den die induzierten Ströme
erzeugenden elektromotorischen Kräften entgegengewirkt wird.
-
Eine Anzahl von Ausführungsbeispielen von Motoren, bei denen verschiedene
Arten zum Regeln der in den Ständerwicklungen induzierten Ströme angewendet werden,
sind im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
-
Abb. i zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem Motor mit einer
Ständerwicklung mit parallelen. Sternen.
-
Abb. 2 zeigt eine Abänderung der Abb. i. Abb. 3 zeigt eine andere
Ausführungsform. Abb. q. und 5 zeigen eine andere Ausführung der Ständerwicklung
mit einer besonderen Gleichstromwicklung, welche das Umgruppieren der Spulen in
der Wechselstromwicklung gestattet.
-
Die Abb. 6 und 7 zeigen eine für einen solchen Motor geeignete Gleichstromwicklung.
Die Abb. 8 bis io zeigen andere Ausfüh r engen von Gleichstromwicklungen.
-
Die Abb. ii und 12 zeigen eine andere Art der Gleichstromwicklung.
-
Die Abb. 13 und 1q. zeigen eine andere Schaltart der Wechselstromständerwicklung
während des Anlassens bei Verwendung einer besonderen Gleichstromwicklung.
-
Abb. 15 zeigt eine Ständerwicklung, in welcher Drosselspulen zur Regelung
der induzierten Ströme verwendet werden.
-
Abb. 16 zeigt eine andere Ausführungsform, bei welcher sogenannte
Wirbelstromanlasser
für den deichen Zweck verwendet werden.
-
Ahb. 17 zeigt eine Ständerwicklung, welche eine Weiterbildung der
in Abb. 16 dargestellten Wicklung ist.
-
Abt). 18 zeigt eine vereinfachte Form der Wicklung nach Abb. 17.
-
Abb. i9 zeigt eine andere Ausführungsform eines Wirbelstromanlassers
zur Verwendung in der in Abb. 18 dargestellten Anordnung.
-
Die Abb.2o bis 22 erläutern eine geeignete Art von Läuferwicklungen
für die gemäß der Erfindung ausgeführten Motoren.
-
Die Abb.23 und 24 zeigen eine andere Läuferwicklung.
-
In Abb. i besteht die als Parallelsternwicklung ausgeführte Ständerwicklung
aus zwei Sternen a b c und .a1 hl cl, wobei die entsprechenden Klemmen
der Sterne miteinander und mit den Stromzuführun:gsklemmenA.B,C beispielsweise so
verbunden sind, wie es in der Patentschrift 322,439 beschrieben ist. Die Gleichstromquelle,
welche das synchronisierende zweite Feld erzeugst, ist als Hauptstromerregerdyiiamo
x, y dargestellt, und sie ist, wie üblich, so angeordnet, daß sie auf die heidenSternpunkte
oder netitralenPunkten,n.l geschaltet «-.erden kann. Die Erregermaschine kann auch
als N.ebenschlußmaschinegewickelt sein.
-
In dem. Motor werden die induzierten Ströme wie folgt geregelt: Die
,#,bzweigpunkte r, s, t tmd r1, s1, t1 sind in der Mitte der Zweige der Ständerwicklung
angeordnet und werden während des Anlassers über Widerstände o, p, q miteinander
verbunden. Beien Ansteigen .der Drehzahl der Maschine werden diese Widerstände dann
ausgeschaltet, bis schließlich die Erregermaschinex,y durch den Schalter d auf die
neutralen Punkte n.,, n1 geschaltet wird.
-
Die Spulen der Läuferwicklung R sind :in an sich bekannter Weise für
Käskadenlauf mit den beiden Grundpolzahlen, aber ohne Schleifringverbindungen geschaltet.
-
Beim Anlassen steht Schalter d gemäß Abb. i derart, daß die Erregermaschine
x, t, ausgeschaltet .ist. Dafür ist ein veränderbarer Widerstand e zwischen die
neutralen Punkte n, n1 eingeschaltet, und die Widerstände o, p, g sind ebenfalls
eingeschaltet. Der Läufer läuft nun als ein Kaskadeninduktionsmotor .an, bis die
synchrone Geschw incügkeit annähernd erreicht ist. Die Widerstände o, p,
q und der Widerstand e werden dann ausgeschaltet, und die Erregermaschine
x, 31 wird durch den Schalter d eingeschaltet. Dies -geschieht entweder in dem Augenblick,
in welchem die Abzweigungsleiter zwischen den Punkten a a', b b' und c cl
offen sind, oder sie können unmittelbar nach Einschalten der Erregdrmaschine in
den Stromkreis geöffnet werden, worauf die Maschine sofort als Synchronmotor zu
laufen beginnt und als solcher weiterläuft.
-
In einzelnen Fällen, besonders beim Anlassen ohne schwerere Überlastung,
ist es unnötig, .die Abzweigpunkte a. a1, b hl, c cl und die
Leiter zwischen ihnen während des Anlassens vorzusehen. Es genügt dann, den regelbaren
Widerstand e zwischen die neutralen Punkte n, ml zu schalten und ihn auszuschalten,
wenn .die Drehzahl der Maschine zunimmt, worauf der Gleichstromerreger x,
y
zur Synchronisierung eingeschaltet wird, wenn der Widerstand e ausgeschaltet
ist.
-
Abb. 2 zeigt eine geringe Änderung der in Abb. i .dargestellten Anordnung.
Der Gleichstrom vom Erreger x, y wird hier nicht nur den neutralen Punkten
@a, n1 der Wechselstromständerwicklung a b c, cal b' cl, sondern auch
einer zweiten Ständerwicklung f zugeführt. Während des Anlassens bleiben die Verbindungen
dieselben wie in dem in Abb. i dargestellten Falle, und der Widerstand e ist durch
den Schalter d zwischen die neutralen Punkte zi, yal geschaltet. Im Augenblicke
des Synchronisierens, wenn der Schalter d umgelegt wird, wird die Erregermaschine
x, y mit der Ständerwicklung f verbunden und mit den Ständerwicklungen a
b c, a.1 b1 cl in Reihe geschaltet, weil, wie dargestellt, ein Ende der Wicklung
f mit dem neutralen Punkt n' verbunden wird. Wenn der Gleichstrom mit niedriger
Spannung zugeführt wird, ist diese Anordnung vorteilhafter, als wenn mir die Stromkreise
durch die neutralen Punkte n, ral der Wecbselstrornständerwicklung für die Gleichstromerregung
verwendet würden. Die Verwendung der zusätzlichen Gleicbstromfeldwicklung f gestattet
also die Verwendung von Gleichstrom jeder geeigneten Spannung.
-
Nach Abb. 2 wird die Wicklung f nur dann verwendet, wenn Gleichstrom
ztim Synchronisieren benutzt wird.
-
In Abb. 3 ist eine Zusatzgleichstromwicklung dargestellt, welche den
Durchfluß der durch das zweite Feld im Läufer induzierten Wechselströme gestattet.
Die Zusatzgleichstromwicklung besteht ebenfalls .aus zwei parallelen Sternen g 1a
k, g1 hl hl. In diesem Falle sind die neutralen Punkte in, in' der
Gleichstromwicklung in Reihe mit den neutralen Punkten ya, ni der Wecbselstromwicklung
geschaltet, und die Gleichstromwicklung hat ebenfalls Abzweigpunkte an den Mittelpunkten
eines jeden Zweiges der Sterne, und die Mittelpunkte der entsprechenden Phasen sind
während des Anlassers durch Widerstände 1, cc, v verbunden, so daß der Verlauf der
induzierten Ströme geregelt werden kann,
wodurch eine gute Anlaßzugkraft
erzielt wird. Auch in diesem Falle ist ein Schalter d vorgesehen, um die Erregermaschine
x, y auf die neutralen Punkte zu schalten und um den Widerstand e in dem
Augenblick des Synchronisierens zu öffnen.
-
Wie bereits angegeben, können, wenn eine besondere Gleichstromwicklung
verwendet wird, die Spulen in jeder Phase der Wechselstromständerwicklung so umgruppiert
werden, daß die infolge des zweiten Felles im Läufer induzierten Ströme sich in
jeder der parallelen Bahnen einer jeden Phase aufheben.
-
In Abb. 4 ist eine normale Ständerwickl_ung mit zwei parallelen Bahnen
in jeder Phase dargestellt. jede Bahn in jeder Phase hat vier Spulen, und in Abb.
¢ sind diese Spulen nach ihrer ziffernmäßigen Folge um den Ständer numeriert. In
Abb. 5 ist eine Ständerwicklung dieser Art dargestellt, wobei die Spulen in jeder
Phase gemäß der vorliegenden Erfindung umgruppiert sind. Es ist ersichtlich, daß
die vom zweiten Feld im Läufer erzeugten induzierten Ströme sich in jeder der parallelen
Bahnen jeder Phase aufheben. Die Mittelpunkte der parallelen Bahnen sind als Abzweigpunkte
ausgebildet und paarweise über Widerstände o, p, q während des Anlassens
verbunden, so daß sie Bahnen bilden, Tiber welche die induzierten Ströme fließen
können. Die Maschine läuft also wie ein Kaskadeninduktionsmotor an, und die Geschwindigkeit
wird, nachdem die Widerstände o, p, q kurzgeschlossen sind, annähnähernd
die Kaskadengeschwindigkeit sein, so daß die Maschine in Schritt fallen wird, sobald
der Gleichstromerreger x, y mit der zusätzlichen Gleichstromwicklung f verbunden
wird.
-
Die zusätzliche Gleichstromwicklung kann nach Art der Abb. 6 und 7
ausgeführt sein. Diese Wicklung gestattet den Durchfluß der induzierten Ströme,
welche sich aus dem zweiten Feld im Läufer ergeben. Die dargestellte Wicklung ist
von der Wechselstromparallelsternwicklung abgeleitet, wobei die parallelen Bahnen
jedes Zweiges an ihren mittleren Punkten unterbrochen sind und die drei Phasen in
Sternform auf jeder Seite mit den neutralen Punkten n, n1 verbunden sind. Während
des Anlassens werden die induzierten Ströme durch Widerstände o, p,
q und oh p1, q1 geregelt, und die neutralen Punkte n, W sind
durch einen Schalter w miteinander verbunden. Beim Synchronisieren wird der
Schalter w umgelegt, so daß die Erregermaschine x, y zwischen die Sternpunkte
n, W geschaltet wird. Die Widerstände o, p, q und 0l, p1, q1 sind geöffnet,
und die Klemmen der Phasen sind alle in Sternform miteinander verbunden. Abb.6 stellt
die Schaltungen während des Anlassens dar und Abb.7 die Schaltungen nach dem Synchronisieren,
wobei es nicht erforderlich erscheint, die Gesamtheit des Steuergetriebes darzustellen,
um diese Änderung in den Schaltungen durchzuführen. Es genügt, daß aus Abb.7 zu
erkennen ist, daß für den Verlauf der Dämpfungströme, welche während des synchronen
Laufens des Motors Pendelerscheinungen verhindern, Bahnen vorgesehen sind. Praktisch
wird es gewöhnlich genügen, die Widerstände nur zwischen drei oder vier der Phasen
vorzusehen.
-
In Abb. 8 ist ein Motor mit einer ähnlichen Ständerwicklung wie in
Abb. 6 und 7 dargestellt, wobei indessen die Wechselstromwicklung auch für Gleichstromerregung
verwendet wird. In Abb. 6 waren die Schaltungen während des synchronen Laufes dargestellt.
Der Schalter w schaltet die Erregermaschine x, y auf die Gleichstromwicklung
und auf die Wechselstromwicklung a b c und a1 b1 cl mit den neutralen Punkten
in Reihe. Die Wechselstromwicklung ist als eine normale Parallelsternwicklung dargestellt.
In den Abb. 9 und io ist eine Gleichstromwicklung wie in den.Abb. 6 und 7 beim Anlassen
dargestellt. Die parallelen Bahnen in den Zweigen des Sternes sind an ihren mittleren
Punkten offen, wie in Abb.6 dargestellt, aber die Hälften der verschiedenen Phasen
sind nach Abb. 9 so miteinander verbunden, daß während des Anlassens ein Dreiphasenanlasser
S über die Klemmen A, B, C und ein zweiter Dreiphasenanlasser Sl über die
Klemmen Al, B1, Cl geschaltet werden kann. Der einzige Unterschied der in Abb. 9
dargestellten Wicklung besteht darin, daß die neutralen Punkten, n1 der beiden Dreiphasensysteme
so miteinander verbunden werden, daß die ganze Wicklung ein Sechsphasensystem mit
Bezug auf die induzierten Ströme ist und daß ein üblicher Sechsphasenanlasser Sll
mit den Klemmen A, B, C und Al, B1, Cl verbunden werden kann (Abb. io). In
beiden Fällen erfolgen die Schaltungen für synchronen Lauf gemäß Abh. 7.
-
In den Abb. ii und 12 ist eine Wicklung dargestellt, die als Gleichstromerregerwicklung
für Motoren geeignet ist, welche auf dem Ständer eine besondere Wechselstromwicklung
haben. Die Wicklung ist von der in Abb. 4 dargestellten Normalparallelsternwicklung
abgeleitet. Um die Darstellung klarer zu gestalten, sind die entsprechenden Spulen
in den Abb. 4, 1i und r2 durch die gleichen Ziffern bezeichnet.
-
Die Spulen in den einander entsprechenden Zweigen der beiden Sterne
sind so umgruppiert, daß in Abb. i i in jedem Zweige die
Spulen
angeordnet sind, in welchem die durch das zweite Feld im Läufer induzierten Ströme
alle in Phase sind. Der Zweck dieser Anordnung besteht darin, die Wicklung so auszubilden,
daß die Zweige paarweise für dreiphasiges Anlassen in Reihe geschaltet werden können.
Die Zweige, welche in Reihe geschaltet sind, sind die Spulen, welche in benachbarten
Bahnen in einer Achtpolwicklung liegen. Es sind die Zweige b und cl, c und a1, a
und b1. Es ist ersichtlich, daß diese Zweige in Abb. i i in Reihe geschaltet sind,
und daß die Widerstände s, s1, s2, welche einen üblichen Dreiphasenanlasser bilden,
mit den äußeren Klemmen der Dreiphasen der sich ergebenden Dreiphasenvierpolwicklung
verbunden sind. Diese Gleichstromerregerwicklung ist dazu geeignet, mit einer beliebigen
Wechselstromständerwicklung verwendet zu werden, die gemäß der Erfindung mit Einrichtungen
zum Regeln des Verlaufes der durch das zweite Feld während des Anlassers im Läufer
induzierten Ströme ausgestattet ist. Gewöhnlich wird in Dreiphasenschaltung angelassen,
bis die Anlaßwiderstände s, s1, s2 vollständig kurzgeschlossen sind. Wenn die Geschwindigkeit
die synchrone-Geschwindigkeit nahezu erreicht hat, wird in die in Abb.12 dargestellte
Schaltung angeschaltet, d. h. die verschiedenen Zweige der beiden Sterne werden
umgruppiert, und der Gleichstromerreger wird an die neutralen Punkte gelegt.
-
In den Abb. 13 und 14 ist eine andere Ausführungsform der Wechselstromwicklung
zur Verwendung mit einer besonderen Gleichstromwicklung dargestellt. Letztere kann
eine Wicklung der in den Abb. 6 bis io dargestellten Art sein. Abb. 13 zeigt die
Wechselstromwicklung so, wie sie während des synchronen Laufes geschaltet ist; die
Wicklung ist dann eine Parallelsternwickung a b c, a1 b1 cl. Diese Wicklung
ist als Normalwicklung dargestellt, und der Einfachheit halber ist jeder Zweig der
Sterne so dargestellt, daß er zwei Spulen hat, die in ihrer ziffernmäßigen Folge
um den Ständer herum numeriert sind. Damit die induzierten Spannungen aus dem zweiten
Feld' aufgehoben werden und keine induzierten Ströme während des Anlassers in dieser
Wicklung fließen können, wird sie während des Anlassers entweder als einzelne Dreieckschaltung
oder als ein einzelner Stern mit den Phasen in Reihe geschaltet. In Abb. 14 ist
die Wicklung während des Anlassers als einzelne Dreieckschaltung dargestellt, und
die entsprechenden Spulen sind so numeriert, daß sie anzeigen, wie die durch das
zweite Feld induzierten Spannungen einander aufheben. Die zusätzliche Gleichstromwicklung
bietet Stromwege für die induzierten Ströme während des Anlassens und ermöglicht,
daß diese induzierten Ströme durch Widerstände geregelt werden. Die Wicklung schafft
ferner Dämpfungswege, um während des normalen Ganges den Synchronismus aufrechtzuerhalten.
-
In Abb. 15 ist die Ständerwicklung wiederum als eine Parallelsternwicklung
a b c, a1 b1 cl dargestellt. Während des Anlassens werden Drosselspulen
o, p, q in die Verbindungen zwischen den entsprechenden Klemmen der
beiden Sterne a b c und a1 b1 cl eingeschaltet. Die Stromzuführungsklemmen
A, B. C sind mit den Mittelpunkten dieser Drosselspulen verbunden. Soweit
die Ströme der Wechselstromquelle in Frage kommen, sind die beiden Hälften jeder
der Drosselspulen einander entgegengesetzt, so daß für diese Ströme die Drosselspulen
im wesentlichen nicht induktiv sind. Indessen fließen die induzierten Ströme während
des Anlassers durch jede Drosselspule in der gleichen Richtung, so daß die Induktanz
dieser Spulen während des Anlassers dem Durchfluß der induzierten Ströme entgegenwirkt.
Kurzschlußschalter r, s, t sind vorgesehen, um beim Synchronisieren die Drosselspulen
o, p, q auszuschalten.
-
In Abb. 16 wird der Verlauf der vom zweiten Feld während des Anlassers
induzierten Ströme durch sogenannte Wirbelstromanlasser geregelt.
-
Derartige Anlasser sind bereits an Stelle von mit der Ständerwicklung
von Kaskadenrnotoren verbundenen Anlaßwiderständen während des Anlassers verwendet
«-orden. Sie haben einen festen Kern, welcher eine oder mehrere Wicklungen trägt,
die so aus-,geführt sind, daß bei Strömen von verhältnismäßig hoher Frequenz ein
hoher effektiver Widerstand vorhanden ist, während für Ströme niedrigerer Frequenz
der effektive Widerstand selbsttätig infolge der geringen Verluste im Kern geringer
wird. In Abb. 16 besteht die Ständerwicklung wieder aus einer Parallelsternwicklung
a. b c und a1 b1 cl, und die Wirbelstromanlasser o, p, q ersetzen
die Drosselspulen o, p, q der Abb. 15. Die Wirbelstromanlasser bieten
noch den Vorteil, daß, wenn die synchrone Geschwindigkeit nahezu erreicht ist und
die Frequenz der induzierten Ströme verringert wird, sie einem geringeren effektiven
Widerstand diesen Strömen entgegensetzen, bis sie schließlich durch die Schalter
r, s, t kurzgeschlossen werden. In Abb. 16 -sind ebenfalls drei Wirbelstromanlasser
g, h, k dargestellt, welche die Widerstände o, p, q der Abb. i ersetzen. Sie haben
auch drei Kurzschlußschalter l,u,v, durch welche sie beim Synchronisieren kurzgeschlossen
werden. Wenngleich beide Gruppen von Wirbelstromanlassern in Abb.16
dargestellt
sind, so kann auch jede einzelne Gruppe allein verwendet werden, falls dies erwünscht
sein sollte.
-
Abb. 17 zeigt eine weitere Ausbildung der Verwendung von Wirbelstroinanlassern
mit Bezug auf die vorliegende Erfindung. Die Wirbelstromanlasser sind in ihrer Wirkung
den Wirbelstromanlassern o, p, q der Abb. 16 ähnlich. In Abb. 17 ist aber jeder
dieser Wirbelstromanlasser durch zwei Anlasser 00l, ppl und qql ersetzt. Die Anlasser
o, p, q sind zwischen die Klemmen entsprechender Phasen geschaltet, und ihre Mittelpunkte
sind mit den drei Stromzuführungsklemmen A, B, C verbunden. Die drei Wirbelstromanlasser
o1, p1, q1 sind zwischen die entgegengesetzten Klemmen entsprechender Phasen geschaltet,
und jeder ihrer Mittelpunkte ist mit dem neutralen Punkte yi verbunden. Alle Anlasser
sind mit Kurzschlußschaltern u1, u', u3 bzw. v1, v2, v2 ausgestattet. Die Zweige
der beiden Sterne haben Abzweigungen an ihren Mittelpunkten rrl, ssl, ttl. Während
des Anlassens sind die Abzweigpunkte entsprechender Zweige durch Schalter in', m2,
m3 miteinander verbunden. Durch diese Anordnung bildet jedes Paar entsprechender
Zweige während des Anlassens ein Zweiphasensystem, wobei der Strom, welcher in dem
äußeren Teil der beiden Zweige fließt, außer Phase mit dem Strom ist, welcher in
dem inneren Teil der beiden Zweige fließt. Es wird daher volle Anlaßzugkraft erzeugt.
Wenn die synchrone Geschwindigkeit erreicht ist, sinkt die Frequenz der Ströme in
den Wirbelstromanlassern, so daß der effektive Widerstand der letzteren geringer
wird, bis kurz vor dem Synchronisieren die Wirbelstromanlasser durch die Schalter
u1, u2, u3 und die Schalter v1, v2, v3 kurzgeschlossen werden. Sobald dies geschehen
ist, werden die inneren Enden der Zweige aal, bbl, ccl geöffnet und durch die Schalter
w1, w2, w3 und z1, z2, z3 mit zwei neutralen Punkten iil, 7z2 verbunden, mit welchen
die Gleichstromerregermaschine x, y verbunden ist. Im gleichen Augenblick werden
die Schalter in', m2, 1$Z3 geöffnet, so daß der Gleichstrom in seiner eigenen Strombahn
fließen kann. Hierauf fällt der Motor in Synchronismus. Die in Abb. 17 dargestellte
Anordnung ist besonders für Hochspannungsinaschinen vorteilhaft. Die Hälfte der
elektromotorischen Gegenkräfte wird z. B. in jedem der Wirbelstromanlasser p, p1
induziert. Deshalb wird die Spannung in jeder Wicklung auf die Hälfte ihres Wertes
vermindert, als wenn die Spulen mit den Klemmen A, B, C allein verbunden
wären, wie dies bei den Wirbelstromanlassern o, p, q der Abb. 16 der Fall
war.
-
Abb. 18 zeigt eine etwas einfachere Anordnung, bei welcher die mittleren
Abzweigpunkte in den Zweigen und deren Verbindungsschalter fortgefallen sind, so
daß die Wicklung eine Dreiphasenwicklung geworden ist, anstatt einer Sechsphasenwicklung.
In diesem Falle ist indessen die Anlaßzugkraft nicht so groß wie bei der Anordnung
nach Abb. 17. Die Schalter zum. Ausschalten der neutralen Punkte der Zweige und
zum Einschalten der Gleichstromerregermaschine sind in Abb. 18 nicht dargestellt.
Es sind hierzu die gleichen Verbindungen wie in Abb. 17
herzustellen.
-
Abb. i9 zeigt schematisch eine andere Abänderung der in Abb. 18 dargestellten
Anordnungen. Gemäß Abb. ig, welche nur eine Phase der Wicklung der Abb. 18 zeigt,
sind die Wirbelstromanlasser o, o1 um denselben Kern gewickelt, während die Schaltungen
dieselben wie in Abb. 18 sind. Die Läuferwicklung der Abb. i kann ebensogut bei
jedem anderen der dargestllten Motoren verwendet werden. Mit einer solchen Wicklung
ist das Verhältnis von Amperewindungen je Nüt für das vierpolige Feld bzw. für das
zweipolige Feld 1,73 : 1. Die erforderliche Gleichstromerregung kann indessen durch
Verwendung einer Läuferwicklung verringert werden, welche das Verhältnis der Amperewindungen
für die beiden Polzahlen auf 2 = i bringt. In den Abb. 2o bis 22 ist eine Wicklung
dieser Art dargestellt. Abb. ao zeigt die Vierpolwicklung und die Zweipolwicklung
abgerollt, aus welchen die Wicklung zusammengesetzt werden soll. Es ist zu beachten,
daß die Vierpolwicklung in diesem Falle mit vollem Wicklungschritt ausgeführt ist.
In diesem Schaltbild ist, wie gebräuchlich, angenommen, daß in dem betrachteten
Augenblick der Strom in Phase o auf seinem höchsten Werte ist und die Ströme in
den Phasen b und c auf ihren halben höchsten Werten sind.
-
Abb.2i zeigt die Wicklung, welche durch Vereinigung der . beiden in
Abb. 2o dargestellten Wicklungen entsteht. Beim Vereinigen der beiden Wicklungen
sind überflüssige Stäbe fortgelassen, und wo zwei Stäbe Ströme führen, die uni 6o°
in Phase verschoben sind, sind sie zu einem einzigen vereinigt und in Stern geschaltet,
genau wie dies für die Abb. 7 bis to im Journal der Institution of Electrical Engineers
Band 52 S. 112 beschrieben worden ist.
-
Abb.22 zeigt das Sterndreieckschlüsseldiagramm dieser Wicklung. Aus
dieser Abbildung ist zu ersehen, daß in jedem Dreieckteil eine Spule vorkommt, nämlich
1, 5 oder g, und zwei Spulen 2, d. oder 6,8 oder io, 12 in jedem Sternteil.
Infolge der Tatsache, daß die verwendete Vierpolwicklung mit vollem
Wicklungschritt
ausgeführt ist, stehen die Amperestäbe je Nut in den beiden. zusammengesetzten Wicklungen
im Verhältnis von 2 . 1.
-
Die Abb. 23 und 24 zeigen eine Abrollung und ein Sterndreieckschlüsseldiagramm
einer anderen Wicklung, bei welcher das Verhältnis der Amperestäbe 2 : i ist. Der
Unterschied zwischen dieser Wicklung und derjenigen nach Abb. 21 besteht hauptsächlich
darin, daß die Stäbe 2, q., 6, 8, l o, 12 verdreifacht worden. sind, d. h. daß drei
Stäbe je Nut in Abb. 23 vorhanden sind, anstatt einer Schiene in Abb. 21, und die
Endverbindungen sind in Abb.23 so angeordnet, daß diese dreifachen Stäbe in den
Dreieckschaltungsteilen der Wicklungen vorkommen. Ein Vergleich der Abb. 21 und
23 zeigt, daß die Verteilung der Ströme in beiden Abbildungen die gleiche ist, aber
der Stromwert in jeder Nut ist dreimal so groß in Abb. 23 wie in Abb. 21. Die Anordnung
ergibt ein Verhältnis von 2 : 1 zwischen den Amperexvindungen für die Nuten der
zweiten Polzahl und gestattet die gewünschte Herabsetzung der Gleichströmerregung,
wodurch Kupfer erspart wird.
-
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind alle Dreiphasenwicklungen.
Die Erfindung ist jedoch in bezug auf die Phasenzahl nicht begrenzt, da z. B. alle
dargestellten Parallelsternwicklungen von beliebiger Phasenzahl sein können.