DE542628C - Vielpoliger Wechselstrommotor mit mehrphasiger Staenderwicklung, insbesondere zum Sprechmaschinenantrieb - Google Patents

Description

Bei der Herstellung von kleinen und sehr langsam laufenden Wechselstrommotoren müssen verschiedene Schwierigkeiten baulicher Art überwunden werden, mit denen bei S den normalen Motoren dieser Stromart nicht gerechnet zu werden braucht. Vor allem werden bei den vielpoligen Maschinen geringer Leistung die Nutteilung und auch die Abmessungen der Nuten verhältnismäßig sehr klein, so daß eine Wicklung in ihnen nicht mehr untergebracht werden kann. Zur Behebung dieses Übelstandes hat man die Maße für die aktiven elektromagnetischen Teile größer gewählt. Hierdurch wird aber die Maschine verteuert und beansprucht einen für die meisten Fälle viel zu großen Raum. Besonders gilt dies für mehrphasige Maschinen, bei denen die Nutenzahl um ein Vielfaches größer ist als bei Einphasenmaschinen.

Andererseits aber weisen Mehrphasenmaschinen gegenüber Einphasenmaschinen bedeutende Vorzüge auf, so daß die Verwendung der Mehrphasenmaschinen aus Gründen wirtschaftlicher und technischer Art in vielen Betrieben nicht nur erwünscht, sondern vielfach unbedingt erforderlich ist. Es ist daher erwünscht, die vorstehend beschriebenen Mängel ohne Vergrößerung der Maschinentype zu beheben.

Dies ermöglicht die Erfindung dadurch, daß die Ständerwicklung im Gegensatz zu den bisher bekannten Wicklungsarten nicht am Umfang gleichmäßig angeordnet ist, sondern die Leiter der Ständerwicklung so zu Gruppen zusammengefaßt sind, daß Pole verschiedener Gruppen entweder um ein Vielfaches der

ρ Polteilung P oder um P vermehrt um —

(w = Phasenzahl) gegeneinander versetzt sind und die Läuferwicklung als eine wellenförmige, in sich geschlossene Wicklung ausgebildet ist, deren Wicklungsschritt im ersten Falle von der Ständerpolteilung verschieden, im zweiten Falle gleich der Ständerpolteilung ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform veranschaulicht.

Von dem zweiphasigen Motor der Abb. 1 sind der Ständer mit a, der Läufer mit b und die Leitergruppen der Ständerwicklung mit I₀, I₆, H₀ und H₆ bezeichnet. Die beiden Gruppen einer Phase, beispielsweise I₀ und I₆, liegen einander gegenüber. In den Nuten der Teilgruppe I₀ ist der Verlauf der S tänder wicklung angegeben, die so um die Zähne gewickelt ist, daß abwechselnd auf einen Nord- ein Südpol folgt.

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

Heinrich Baumeister in Berlin-Pankow.

Anstatt jeden Zahn einzeln zu bewickeln, kann auch für jede Phasen- bzw. Polgruppe eine gemeinsame wellenförmige, eingeträufelte Spule, wie sie in der Abb. 2 veranschaulicht ist, verwendet werden.

Bei der Ausführungsform der Abb. ι sind die Pole verschiedener Gruppen um die PoI-

teilung P vermehrt um —versetzt. Diese

Absetzung ist durch Einfügen eines einzelnen breiteren Zahnes erreicht. Sie könnte aber auch durch Einfügen einer entsprechend groß bemessenen Lücke erfolgen.

Die Läuferwicklung ist abweichend von der bisher gebräuchlichen Art nicht als reine Käfigwicklung, sondern als eine wellenförmige, fortlaufende, in sich geschlossene Wicklung ausgebildet, deren Wicklungsschritt beim Ausführungsbeispiel der Abb. ι gleich der Ständerpolteilung· ist. Die Stromrichtung in den Leitern der einzelnen Nuten des Läufers ist beiderseits der Zähne entgegengesetzt, so daß auch der Fluß eine dementsprechende Richtung innerhalb der Zähne besitzt.

Die Abb. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Leiter der Ständerwicklung so zu Gruppen zusammengefaßt, daß Pole verschiedener Gruppen um ein Vielfaches der Polteilung P gegeneinander versetzt sind. Der Wicklungsschritt der Läuferwicklung ist von der Ständerpolteilung verschieden, aber es kann in diesem Falle auch der Ständer mit gleichmäßiger Nutteilung ausgeführt werden, was bei der Ausführungsform der Abb. 1 nicht möglich ist. Damit keine gegenseitige Störung der Flüsse auftritt, bleiben vorteilhaft die benachbarten Nuten zweier Phasen unbewickelt.

Die Drehmomentbildung kommt bei der erfindungsgemäßen Maschine auf folgende Weise zustande: Der vom Wechselstrom der Ständerwicklung ausgehende Wechselfluß schneidet die Leiter des Läufers b, wodurch eine EMK induziert wird, die einen Strom durch das geschlossene Leitersystem des Läufers treibt. Der von den Wicklungsgruppen I₀ und I₆ auf diese Weise hervorgerufene Strom, der auch die Läuferleiter unter den Ständerwicklungsgruppen H₀ und IL, durchfließt, eilt um etwa 90⁰ gegenüber dem Primärfeld der Phase I nach und ist daher in Phase mit dem pulsierenden Feld der Phase II. Dieses Feld bildet mit dem Strom ein Drehmoment. Ebenso bildet nach einer bestimmten Verdrehung der von der Phase II erzeugte Rotorstrom mit dem Feld der Phase I ein Drehmoment. Das Drehmoment der erfindungsgemäßen Maschine könnte gegebenenfalls noch durch Anordnung einer zweiten, gegenüber der ersten um 90⁰ verschobenen Rotorwicklung verbessert werden-.

Bildet man die Läuferwicklung einphasig aus nach Art der in den Abbildungen angegebenen Darstellung und speist man den Stator mehrphasig, so kann der Läufer mit der der halben Polzahl und Frequenz entsprechenden

Drehzahl, also mit η = —s wobei / die Fre-

if 1

quenz und p die Polpaarzahl bedeuten, betrieben werden. Gegenüber dem Mehrphasenläufer zeigt der einphasig geschaltete allerdings den Nachteil einer schlechteren Ausnutzung der Maschine. Da jedoch das Wesen der Erfindung in einer Maßnahme zur Erzielung von kleinen Abmessungen besteht, ist die Möglichkeit, mit der Polzahl bei einer gegebenen Drehzahl auszukommen, von weit wichtigerer Bedeutung als das Verhalten des Wirkungsgrades.

Die nach der Erfindung ausgeführte Maschine stellt einen asynchron laufenden Motor dar. Durch Anordnung von Zacken am Umfang des Läufers läßt sich der Motor nach Abb. ι jedoch in bekannter Weise in eine Reaktionsmaschine verwandeln. Außerdem läßt sich die Maschine durch Speisung des ■ Läufers mit Wechselstrom auch als doppeltgespeister Motor ausführen. Weicht die Frequenz des Stator stromes von der des Rotorstromes ab, so dreht sich der Anker mit einer Drehzahl, die der Frequenzdifferenz proportional ist und die auch hier entsprechend kleiner ist als bei Motoren üblicher Ausführung.

Die beschriebenen Motoren können natürlich auch an ein Netz für Einphasenwechselstrom angeschlossen werden. Um die in den verschiedenen Stromkreisen des Motors nötige Phasenverschiebung zu erzielen, ist es dann notwendig, besondere Hilfsmittel, wie Kondensatoren, vorzusehen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Vielpoliger Wechselstrommotor mit mehrphasiger S tänder wicklung, insbesondere zum Sprechmaschinenantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter der Ständerwicklung so zu Gruppen zusammengefaßt sind, daß Pole verschiedener Gruppen entweder um ein Vielfaches der Polteilung· P oder um P vermehrt um

   — (n = Phasenzahl) gegeneinander ver- ¹¹S

   setzt sind und daß die Läuferwicklung als eine wellenförmige, in sich geschlossene Wicklung ausgebildet ist, deren Wicklungsschritt im ersten Falle von der Ständerpolteilung verschieden, im zweiten Falle gleich der Ständerpolteilung ist.
2. 2. Vielpoliger Wechselstrommotor nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Ständerwicklung noch die Läuferwicklung mit Wechselstrom gespeist ist.
3. 3. Vielpoliger Wechselstrommotor nach

   Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Betrieb mit Einphasenstrom bekannte Mittel zur Phasenverschiebung in die Stromkreise der verschiedenen Phasen eingeschaltet sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen