DE675896C - Anordnung zur Verbesserung der Kommutierung von Gleich- oder Wechselstromkommutatormaschinen mit einfachen oder mehrfachen Schleifenwicklungen und mehrfachen Wellenwicklungen - Google Patents

Description

S123812

Ein- und mehrfache; Schleifenwicklungen sowie mehrfache Wellenwicklungen bei gewissen Polzahlen haben bekanntlich den Nachteil, daß die von den gleichphasigen bzw. gleichpoligen Bürsten kurzgeschlossenen Spulen gleichzeitig aus dem Kurzschluß heraustreten bzw. eintreten. Geringfügige Unterschiede in der Kommutatorteilung oder in der Bolzenteilung haben dann zur Folge, daß einzelne Bürsten stark überlastet werden und zum Feuern neigen. Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es bereits bekannt, die Wicklung so auszubilden, daß die Lamellenzahl durch die Polpaarzahl nicht teilbar ist.

Dieser Weg hat jedoch den großen Nachteil, daß man die bekannten Ausgleichleitungen nicht anbringen kann bzw. daß in diesen Ausgleichleitungen starke Ausgleichströme fließen, die naturgemäß. den Wirkungsgrad herabsetzen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Verbesserung der Kommutierung von Gleich- oder Wechselstromkommutatormaschinen mit einfachen oder mehrfachen

S5 Schleifenwicklungen oder mehrfachen Wellenwicklungen, die ohne Zuhilfenahme besonderer Schlußverbinder außerhalb der Wicklungen in sich geschlossen sind. Erfindungsgemäß wird durch ungleichmäßige Lamellenteilung ein Nacheinanderkammutieren der um 360⁰ elektrisch gegeneinander verschobenen parallel geschalteten Bürstenbolzen erzwungen. Bei dieser Anordnung lassen sich, im Gegensatz zu der geschilderten bekannten Anordnung Ausgleichleitungen ohne weiteres anbringen, die eine weitere Verbesserung der Kommutierung bewirken. Besonders wirksam wird die neue Anordnung dann, wenn man recht viele Ausgleichleitungen nimmt, insbesondere wenn man an jeder Lamelle eine solche anschließt. Man erreicht dann, daß zu jeder Spule, die aus dem Kommutierungskurzschluß austritt und die unter einem bestimmten Polpaar liegt, immer Spulen parallel geschaltet sind, die unter anderen Polpaaren liegen und die noch kurzgeschlossen sind, so daß sie in an sich bekannter Weise für die aus dem Kurzschluß austretende Spule einen unmittelbar galvanisch verbundenen Dämpfungskreis darstellen, der eine Funkenbildung an der den Kurzschluß verlassenden Spule verhindert.

An sich sind bereits mehrfach geschlossene Wechselstromwellenwicklungen für Ein-

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

Dipl.-Ing. laroslav Kosisek in Berlin-Charlottenbur%_

ankerumformer bekannt, bei denen die einzelnen Stränge der mehrfach geschlossene» Wicklung mit ihren Anfängen und i&rea Enden je an eine Kommutatorlamelle angeschlossen sind, die nur mit diesem WicklungSj anfang oder -ende verbunden ist, hingegen nicht, wie die übrigen Kommutatorlamellen, mit den Enden zweier Spulen. Diese nur an eine Spule angeschlossenen Kommutator· ίο lamellen, von denen die eine als Blindlaraelle bezeichnet ist und die am Kommutator um 360⁰ elektrisch gegeneinander versetzt sind, sind dann außerdem über einen besonderen Schluß verbinder, der jedoch nicht der vom Felde induzierten Wicklung angehört, miteinander verbunden. Der Zweck dieser Anordnung besteht darin, einen symmetrischen Anschluß der Wellenwicklung an die Schleifringe des Einankerumformers zu ermöglichen. Im Gegensatz dazu bezieht sich die Erfindung nicht auf mehrfache Wellenwicklungen, die erst mit Hilfe besonderer Schlußverbinder * in sich geschlossen werden, sondern auf solche, die bereits ohne Zuhilfenahme solcher Schlußverbinder durch unmittelbare Verbindung des Anfangs und des Endes der Wicklung an einer Kommutatorlamelle in sich geschlossen sind. Dementsprechend ist hier eine eingeschobene Blindlamelle, die eine ungleichmäßige Lamellenteilung herbeiführen soll, nicht an ein Spulenende angeschlossen, sondern an die benachbarte Lamelle, die ihrerseits mit den Enden zweier Spulen in der üblichen Weise verbunden ist. Um zu erreichen, daß in einer Nut zwei Spulenseiten nicht gleichzeitig den Kurzschluß verlassen, ist es bereits bekannt, alle Bürsten der positiven Polarität um eine halbe Lamellenbreite im Verhältnis, zu den negativen Bürsten zu verschieben oder die Kommutatorlamellen mit ungleichen Breiten und Teilungen auszuführen. Es handelt sich dabei also darum, daß Spulen, die um eine Polteilung gegeneinander versetzt sind, nicht gleichzeitig aus dem. Kurzschluß austreten, um zu erreichen, daß von diesen induktiv miteinander gekuppelten Spulen die noch im Kurzschluß befindliche auf die den Kurzschluß verlassende dämpfend einwirkt. Im Gegensatz dazu soll durch die ungleichmäßige Lamellenteilung nach der Erfindung ein Nacheinanderkommutieren derjenigen Spulen erzwungen werden, die um die doppelte PoI-tedlung voneinander entfernt sind, die als y nicht miteinander induktiv gekoppelt sind. Eine gegenseitige Dämpfung beim Verlassen des Kurzschlusses wird hier, wie geschildert, durch die galvanische Parallelschaltung der um 360° versetzten Spulen mit Hilfe der Ausgleichleiter erzielt.

Während also beim normalen Kommutator alle an die Ankerwicklung angeschlossenen , Kommutatorlamellen gleiche Breite besitzen und gleichmäßig über den Umfang des Komimutators verteilt sind, ist dies bei der An- «Ordnung nach der Erfindung nicht der Fall. JSEan kann z. B. außer den normalen, für die Wicklung erforderlichen Kommutatorlamellen noch eine zusätzliche, an die Ankerwicklung nicht unmittelbar angeschlossene Kommutatorlamelle (Blindlamelle) vorsehen und diese . zwischen die normalen Kommutatorlamellen einschieben. Diese können dann nicht mehr über den Umfang des Kommutators gleichmäßig verteilt sein, was zur Folge hat, daß die parallel geschalteten Bürstenbolzen nacheinander- in die Kommutierungszone eintreten bzw. aus dieser austreten. Die eingeschobene Blindlamelle kann dieselbe Breite wie die normalen Kommutatorlamellen besitzen; sie kann aber auch breiter oder schmäler sein. Zweckmäßig wird sie mit einer benachbarten Kommutatorlamelle leitend verbunden. Man könnte die eingeschobene Lamelle auch in zwei Lamellen aufteilen und diese je mit der benachbarten normalen Lamelle verbinden. Sieht man beispielsweise bei einer dreipolpaarigen Maschine eine Lamelle mehr als erforderlich vor, dann sind die drei Bürstenbolzen einer Phase elektrisch derart gegenüber den Ankerspulen verschoben, daß die Gesamtverschiebung am Umfang eine Lamelle beträgt. Man erzielt also ein Nacheinanderkommutieren der drei parallel geschalteten Bürstenbolzen einer Phase bzw. einer Polarität.

Anstatt eine Blindlamelle einzuschieben, kann man auch mehrere über den Kommutatorumfang beliebig verteilte Lamellen einschieben und diese mit benachbarten normalen Lamellen verbinden. Ebenso könnte man einzelne der normalen Lamellen in ihrer Breite von der Breite der übrigen Lamellen abweichen lassen, also diese Lamellen schmäler oder breiter als die anderen, machen. *°5 Immer wird dadurch eine ungleichmäßige Aufteilung der Kommutatorlamellen über den Umfang des Kommutators und so ein Nacheinanderkommutieren der parallel geschalteten Bürstenbolzen erzielt. ■ H⁰

Die Anordnung nach der Erfindung hat gewisse Ausgleichströme unter den gleichphasigen bzw. parallel geschalteten Bürstenbolzen zur Folge. Diese können aber durch zweckmäßige Wahl der ungleichmäßigen Auf- "5 teilung der Kommutatorlamellen derart klein gehalten werden, daß sie sich nach außen hin kaum bemerkbar machen. Die Ausgleichleitungen können dabei auch aus Widerstandsmaterial hergestellt sein, um die Aus- ;leich.ströme noch mehr herabzusetzen. Die Vorteile, die man durch das Nacheinander-

kommutieren der gleichphasigen Bürstenbolzen erhält, überwiegen, wie die Erfahrung gezeigt hat, bei weitem den kleinen Nachteil der Ausgleicbströme. Die Anordnung nach der Erfindung hat noch den großen Vorteil, daß an dem bisherigen System der Kommutatorwicklungen sowie der Ausgleichleitungen nichts geändert wird.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Anordnung zur Verbesserung der Kommutierung von Gleich- oder Wechselstromkommutatormaschinen mit einfachen oder mehrfachen Sdhleifenwicklungen und mehrfachen Wellenwicklungen, die ohne Zuhilfenahme besonderer Sehlußverbinder außerhalb der Wicklungen in sich geschlossen sind, dadurch gekennzeicöinet, daß durch ungleichmäßigeLamellenteilung ein Nacheinanderkommutieren der um 360⁰ elektrisch gegeneinander verschobenen parallel geschalteten Bürstenbolzen erzwungen wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, da- ; durch gekennzeichnet, daß zwischen die -normalen Kommutatorlamellen noch ein oder mehrere über den 'Kommutatorumfang verteilte Blindlamellen eingeschoben sind, die zweckmäßig je mit einer benachbarten normalen Lamelle leitend verbunden sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der normalen Kommutatorlamellen in ihrer Breite von der Breite der übrigen Kommutatorlamellen abweichen.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lamelle an eine Ausgleichleitung angeschlossen ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichleitungen aus Widerstandsmaterial ausgeführt sind.