DE512975C - Polumschaltung im Verhaeltnis 6:8 an einer 6 n-poligen Dreiphasenwicklung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 21. NO VEMBER 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 512975 KLASSE 21 d 2 GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Juli 1926 ab

Die Erfindung betrifft eine Polumschaltung im Verhältnis 6 : 8 an einer für die Polzahl 6 η in der üblichen Weise ausgeführten Dreiphasenwicklung. Die Umschaltung ist im folgenden der Einfachheit halber an einer 6poligen Dreiphasenwicklung erläutert. Die Wicklung besitzt gemäß dem Schema der Abb. 1 die geringstmögliche Zahl von neun Wicklungsteilen bzw. Spulen. Die Zahl der Spulen pro Polpaar und Phase ist also gleich 1. Selbstverständlich kann man aber die Erfindung ohne weiteres auch auf Dreiphasenwicklungen anwenden, die pro Polpaar und Phase eine größere Anzahl von Spulen oder Wicklungsteilen besitzen. Die Dreiphasenwicklung kann z. B. auch als aufgeschnittene Gleichstromwicklung ausgeführt sein. Unter einem im folgenden genannten Wicklungsteil ist daher die Gesamtheit aller Windungen bzw. Spulen pro Polpaar und Phase zu verstehen.

ao Ebenso ergibt sich sinngemäß die Anwendung auf eine 6 ;?-polige Dreiphasenwicklung (n eine beliebige ganze Zahl).

An sich sind bereits an Dreiphasenwicklungen Polumschaltungen im Verhältnis 6 : 8 bekannt; es handelt sich dabei jedoch um Wicklungen, die für die Polzahl 8 die normale Dreiphasenschaltung aufweisen und für die Polzahl 6 auf eine besondere Schaltung umgeschaltet werden. Der durch die Erfindung demgegenüber erzielte technische Fortschritt besteht vor allem darin, daß nunmehr auch eine Wicklung mit normaler Dreiphasenschaltung für die Polzahl 6 η auf die Polzahl 8 η umschaltbar ist. Dies ist in vielen Fällen wichtig, da die normale Dreiphasenschaltung selbstverständlich die günstigsten Verhältnisse bezüglich Wirkungsgrad und Leistungsfaktor während des Betriebes ergibt und es in vielen Fällen erwünscht ist, daß diese günstigsten Verhältnisse für die Polzahl 611 vorhanden sind, da die Polzahl 8 η häufig nur ausnahmsweise gebraucht wird. Außerdem erweitert die Erfindung den für eine 6;z-polige Dreiphasenwicklung durch Polumschaltung erzielbaren Regelbereich derart, daß nunmehr auch eine Drehzahl möglich ist, die geringer ist als die normale 6 H-polige, während die bekannten Polumschaltungen nur höhere Drehzahlen ermöglichen.

Zur Herstellung der Polzahl 8 bzw. 8«bilden gemäß der Erfindung von den neunWicklungsteilen einer 6poligen Wicklung zwei gegeneinander um 4 π/3 verschobene Wicklungsteile und entweder der zwischen diesen Teilen liegende Wicklungsteil unter gegensinniger Einschaltung oder ein gegenüber diesen Teilen um 4 π/3 bzw. 8 nfe verschobener Wicklungsteil unter gleichsinniger Einschaltung eine Phase. 2 π ist dabei der Winkel von 360 elektrischen Graden, bezogen auf die 6polige Ausgangsschaltung. Abb. 2 und 3 der Zeichnung zeigen zwei 8polige Schaltungen einer normal 6poligen Wicklung, die den beiden alternativen Ausführungen der Erfindung entsprechen.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben ivorden:

Dipl.-Ing. Helmut Weinert in Berlin-Spandau,

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In Abb. 2 besteht die Phase I aus den beiden um 4 ^πΐ3 gegeneinander verschobenen Wicklungsteilen ι und 3 der Abb. ι und dem dazwischenliegenden Wicklungsteil 2. Der Teil 2 ist dabei gegensinnig eingeschaltet, was in der Zeichnung durch ein Minuszeichen angedeutet ist. In derselben Weise sind die Phasen II und III geschaltet.

Bei der Anordnung nach Abb. 3 besteht, die Phase I wiederum aus den um 4 π/3 gegeneinander verschobenen Wicklungsteilen 1 und 3. Der dritte Wicklungsteil dieser Phase ist aber der gegenüber dem Teil 3 um 4 π/3 und gegenüber dem Teil 1 um 8 π/3 verschobene Teil 5. Alle drei Teile sind gleichsinnig hintereinandergeschaltet. Die Phase II in Abb. 3 wird durch die gleichsinnig geschalteten Teile 4, 6 und 8, die Phase III durch die Teile 7, 9 und 2 gebildet. Sowohl bei der Schaltung nach Abb. 2 als auch bei der nach Abb. 3 besitzen die einzelnen Phasen mit ihren entsprechenden Teilen am Ankerumfang einen gegenseitigen Abstand von 2 π.

Wie die Versuche gezeigt haben, entwickelt die gemäß einer der beiden Ausführungen der Erfindung geschaltete Wicklung ein 8- bzw. 8 ;z-poliges Drehfeld. Die 8polige Feldverteilung geht auch aus dem in Abb. 1 unterhalb der einzelnen Leiter eingezeichneten Strombelag für eine nach Abb. 2 geschaltete und dreiphasig gespeiste Wicklung hervor. Für den Strombelag ist der normale Zustand angenommen, nach dem in einem bestimmten Zeitpunkt der Strom in einer Phase vom Anfang zum Ende der Phase fließt, in den beiden anderen Phasen hingegen vom Ende zum Anfang. Wie aus Abb. ι zu ersehen ist, tritt am Ankerumfang ein 8maliger Wechsel der Richtung des Strombelages ein, dementsprechend entsteht ein 8poliges Feld (durch Pfeile angedeutet).

Dasselbe gilt auch für die Schaltung nach Abb. 3 der Zeichnung. Daß durch die Anordnung nach Abb. 3 derselbe Effekt, nämlich ein Spoliges Feld erreicht wird, geht auch aus folgendem hervor: Bei der Anordnung nach Abb. 2 gehört der z. B. zwischen den Teilen 1 und 3 liegende Wicklungsteil 2 derselben Phase an, bei der Anordnung nach Abb. 3 hingegen einer zweiten Phase. Da nun der Strom in der zweiten Phase eine Phasenverschiebung von 120 ° besitzt, was mit einer Umkehrung der Stromrichtung etwa gleichbedeutend ist, so übt der einer anderen Phase angehörige Wicklungsteil 2 mit den Teilen 1 und 3 in Abb. 3 dieselbe magnetische Wirkung aus wie in Abb. 2, wo er derselben Phase angehört, hingegen gegensinnig eingeschaltet ist.

Selbstverständlich kann man die nach der Erfindung gebildeten Phasen der Sjz-poligen Schaltung in irgendeiner bekannten Schaltung, z. B. einer Stern- oder einer Dreieckschaltung, miteinander verbinden. Ebenso kann man die einzelnen Wicklungsteile einer Phase hintereinanderschalten oder auch zueinander parallel oder teils zueinander parallel, teils in Reihe miteinander. Man wird die Schaltung dabei zweckmäßig derart aussuchen, daß man im Eisen die Induktion erhält, die für das in einem bestimmten Fall gewünschte Drehmoment erforderlich ist.

Abb. 4 zeigt eine Schaltung, die sich als sehr zweckmäßig erwiesen hat. Die drei gemäß der Erfindung 8polig geschalteten Wicklungsteile der öpoligen Wicklung nach Abb. 1 sind dabei auf eine Dreieckseite und einen Sternstrahl einer gemischten Sterndreieckschaltung aufgeteilt. Die Anordnung ist derart, daß von den drei Wicklungsteilen der Phase I der Wicklungsteil ι eine Dreieckseite und die Wicklungsteile 2 und 3 in Parallelschaltung zueinander einen Sternstrahl bilden. Der Wicklungsteil 2 ist dabei wiederum gegensinnig eingeschaltet. Die Parallelschaltung der beiden Wicklungsteile im Sternstrahl hat den Vorzug, daß die Strombelastung der einzelnen Wicklungsteile eine gleichmäßigere wird, da bekanntlich der Strom im Sternstrahl den 3fachen Wert des Stromes in den Dreieckseiten besitzt.

Für die normal 6 iz-poligeWicklung, die nach der Erfindung auf eine 8 )/-polige umgeschaltet wird, kann man noch andere bereits vorgeschlagene Polumschaltungen anwenden. Man kann z. B. eine I2polige Wicklung dadurch auf eine 6polige umschalten, daß man die in Dreieck geschaltete Wicklung von den Mitten der Dreieckseiten aus speist und die Eckpunkte des Dreiecks miteinander verbindet.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Polumschaltung im Verhältnis 6 : 8 an einer 6?z-poligen Dreiphasenwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Polzahl 8 bzw. 8 η von den neun Wicklungsteilen der öpoligen Wicklung zwei gegeneinander um 4 π/3 verschobene Wicklungsteile und entweder der zwischen diesen Teilen liegende Wicklungsteil unter gegensinniger Einschaltung oder ein gegenüber diesen Teilen um 4 π/3 bzw. 8 π/3 verschobener Wicklungsteil unter gleichsinniger no Einschaltung eine Phase bilden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den drei Wicklungsteilen einer eine Dreieckseite und zwei in Parallelschaltung einen Sternstrahl einer gemischten Sterndreieckschaltung bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen