DE694262C

DE694262C - Elektrische Synchronmaschine der Klauentype

Info

Publication number: DE694262C
Application number: DE1937S0126333
Authority: DE
Inventors: Dr Herbert Weissheimer
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1937-03-09
Filing date: 1937-03-09
Publication date: 1940-07-27

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Synchronmaschine der Klauentype, also auf eine Maschine, bei der klauenförmige Pole abwechselnd von verschiedenen Seiten her eine ringförmige, konzentrisch zur Maschinenachse liegende Erregerwicklung übergreifen. An Stelle einer- Erregerwicklung und zweier Klauenreihen können auch zwei und mehr Erregerwicklungen mit mehreren Klauenreihen treten. Derartige Maschinen leiden an dem Mangel, daß starke Läufer-■ streuflüsse, insbesondere Wellen- und Lagerschildflüsse, auftreten. Um diese erträglich zu halten, müssen solche Maschinen sehwach magnetisiert werden, wodurch die Maschinen viel aktives Material benötigen und die Span-' nung stark lastabhängig wird.

Bei Maschinen der Gleichpoltype, bei denen ebenfalls große Streuungen auftreten können, ίο ist es bekannt, auf der einen Maschinenseite eine die Maschinenwelle ·umgebende und der Erregerwicklung entgegenwirkende Hilfswicklung anzubringen. Auch die Erfindung macht von einer Hilfswicklung Gebrauch, beseitigt aber bei Maschinen der Klauentype die oben genannten" Mängel dadurch, daß die Hilfswicklung etwa gleichmäßig auf die beiden Maschinenstirnseiten verteilt wird.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden. 1 ist die Welle. 2, 3 sind idie Klauienpole, die abwechselnd von verschiedenen Seiten her die ringförmig die Welle 1 umgebende Erregerwicklung 4 übergreifen. 5 ist der Ständer. Die Hilfswicklung ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 symmetrisch in zwei Gegienwicklungen 6 aufgeteilt, die an den äußeren Stirnseiten der Klauenpolrejhen angeordnet sind. Sie sitzen fest auf der Welle 1, können aber auch, wie bei 67 (Fig, 3), von der Welle getrennt angeordnet sein und zwecks Kupferersparnis die Welle mit geringem Luftspalt umschließen. Um die Streuung herabzusetzen, können sie, wie bei 66 (Fig. 4), als Abschluß des Luftspaltes oder, wie bei 60 (Fjg. 1), neben den Polflächen 7 der Klauenpole angebracht sejn. Statt dessen können sie auch, wie bei 61 (Fig. 1), unmittelbar axial

neben der Erregerwicklung 4 sitzen. Unterteilt man noch, wie bei Fig. 1, die Erregerwicklung 4 in zwei Scheiben, so ergibt sich hierbei der Vorteil, daß für die Erreger- und für die Gegenwicklungen vollkommen gleiche - Spulen benutzt werden können.

Während bei den bekannten Klauenpoltypen in der Welle, im Lagerschild und im Gehäuse ein starker Streufluß auftrat, der auf die konzentrische Anordnung der Erregerwicklung 4 und die besondere Anordnung der als Pole dienenden Klauen zurückzuführen war, wird bei Verwendung der Gegenwicklungen dieser Streufluß unterbunden. Für den Integrationsweg: Welle, Lagerschild^4, Ständerjochgehäuse, Lagerschild B₁ Welle ist die resultierende Durchflutung Null, da die Erregerwicklung 4 und die Gegenwicklungen 6 einander entgegenwirken. Es kann also kein üo Streufluß auftreten, der sich durch die Lagerschilde, das Gehäuse, die Welle und die Lager schließt. Ebenso sind keine Streuflüsse möglich, die sich über den einen Lagerschild, die halbe Wellenlänge, die eine Klaue und das Gehäuse schließen, weil sich bei der Integration der Feldstärken auf diesem Wege ergibt, daß die Durchfiutungen der Wicklungen 4 und 6 jn allen Axialschnitten gleich der magnetischen Luftspaltspannung sind. Die Gegenwicklung kann z. B. auch, wie bei 68 angedeutet, am Ständer und, wie bei 65 angedeutet, am Lagerschild feststehend angebracht sein. Auch kann man, wenn die Gegenwicklungen, wie beispielsweise bei 6, 60, 61, 67, in der Nähe der - Welle oder der Stirnseiten der Klauenpole angeordnet sind, die Wicklungen, feststehend anordnen, indem man sie in geeigneter Weise gegen den Ständer oder die Lagerschilde abstützt. Im Ausführungsbeispiel laufen die Klauenpole um, der Ständer steht fest; statt dessen kann auch der Ständer umlaufen und die Klauenpole feststehen. Auch können im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel die Klauenpole den Ständer bilden, während der induzierte Teil umläuft. Unter Umständen empfiehlt es sich, die Gegenwicklungen auf jeder Maschinenseite in zwei oder mehrere Einzelwicklungen aufzuteilen, die an verschiedenen Stellen, gegebenenfalls teils feststehend, teils umlaufend, angeordnet sind.

In Fig. 2 ist eine Maschine dargestellt mit drei Klauenreihen 8, 9, 10, bei der zwischen je zwei Reihen eine Erregerwicklung 41 bzw. 42 liegt, die entgegengesetzten Durchflutungssinn haben. Die Klauen der mittleren Reihe 9 haben, wie gestrichelt angedeutet ist, Hammerform. 62 sind die beiden Gegenwicklungen; jede Gegen wicklung hat einen Durchfiutungssinn, der derjenigen der benachbarten Erregerwicklung entgegengesetzt ist, und nur eine halb so große Durchflutung wie diese Wicklung. Zwecks Herabsetzung der Streuung empfiehlt es sich, die Gegenwicklungen statt bei 62, wie gestrichelt, bei 63 oder an einer der oben näher beschriebenen· Stellen anzubringen. Auch, bei dieser Ausführungsform läßt sich leicht beweisen, daß keine nennenswerten Magnetisierungen in den inaktiven Maschinenteilen auftreten.

Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil, daß wegen der Unterdrückung der Streuflüsse die aktiven Eisenteile knapper bemessen werden -können als bei der bekannten Klauentype, die Maschine höher magnetisiert werden kann und damit die Klemmenspannung weniger abhängig von der Belastung wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Synchronmaschine der Klauentype mit an der Maschinenstirnseite angeordneter, der Erregerwicklung ent- . gegenwirkender Hilfswicklung zur Unterdrückung der außerhalb des aktiven Eisens verlaufenden Streuflüsse des Erreger-

■ gleichfeldes, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklung etwa gleichmäßig auf die beiden Maschinenstirnseiten verteilt ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den äußeren Stirn-

. seilen des Klauenpolläufers vorzugsweise scheibenförmige Gegen wicklungen angeordnet sind.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenwicklungen im Anschluß an den Luftspalt so angeordnet sind, daß ihre Durchflutungen den magnetischen Abschluß des Luftspaltes bilden. '

4. Maschine nach Anspruch :, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenwicklungen unmittelbar neben den Polflächen der Klauen angeordnet sind.

5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegen wicklungen die Welle eng umschließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen