DE715563C

DE715563C - Hochfrequenzgenerator der Gleichpolbauart mit zusammengeschalteten Einzelwicklungen

Info

Publication number: DE715563C
Application number: DES128042D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Kurda
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1937-07-15
Filing date: 1937-07-15
Publication date: 1942-01-02

Description

Hochfrequenzgenerator, der Gleichpolbauart mit zusammengeschalteten Einzelwicklungen Sollen Wechselstromänaschinen unter Beibehaltung der bisher verwendeten Drehzahl für höhere Frequenzen hergestellt werden, so müßte ihre Polzahl erhöht werden. Diese Erhöhung bedingt aber eine Vergrößerung des Durchmessers des Polrades, wodurch auch die Umfangsgeschwindigkeit dieses Rades erhöht wird. Die Umfangsgeschwindigkeit kann aber nicht beliebig erhöht werden, und die Materialausnutzung schreibt daher einen äußersten Innendurchmesser für solche Hochfrequenzgener.atoren vor. Durch Vergrößerung der Polzahl wird aber bei diesem vorgeschriebenen äußersten Durchmesser :die Polteilung -immer kleiner, so daß schließlich andere Mittel ergriffen werden müssen, um die Frequenz des Generators zu steigern.
Auch die bekannte Zusammenschaltung von Einzehvicklungen, bei deren Zusammenschaltung die Grundfrequenzen der Wicklungen unterdrückt werden und eine Frequenz höherer Ordnung hervortritt und die für Generatoren vorgeschlagen wurde; die nach Bedarf verschiedene Frequenzen liefern sollen, führt zu Generatorabmessungen, die wegen zu hoher Umfangsgeschwindigkeiten des Läufers mechanisch nicht mehr ,ausführbar sind.
Die Erfindung ermöglicht nun, einen Generator für Frequenzen herzustellen, die über das bisher erreichbare Maß noch weit hinausgehen. Sie verwendet die an sich bekannte Gleichpolbauart mit zusammengeschalteten Einzelwicklungen, wobei die Frequenz höherer Ordnung durch Zusammenschaltung von in der Umfangsrichtung gegeneinander verschobenen und gesehnten Wicklungen erzeugt wird, die auf nebeneinander angeordneten Ständerblechpaketen liegen und deren zugehörige Polzahnkränze in der Umfangsrichtung ebenfalls gegeneinander verschoben sind; die Polbreite steht für jede gewünschte Frequenz m einem anderen Verhältnis zur Polteilung. Nach der Erfindung wird eine die höhere Frequenz begünstigende Bruchlochwicklung verwendet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. i der Zeichnung veranschaulicht. Diese zeigt im Querschnitt einen Hochfrequenzgenerator der Gleichpolbauart mit der Welle i und dem auf dieser befestigten Polrad 2 sowie dem diesem gegenüberliegenden Ständer 3. Der Ständer 3 trägt auf einem Joch q. zwei Blechpakete 5 und 6, denen auf dem Polrad z zwei Zahnkränze 7 und 8 gegenüberliegen. Zwischen den Blechpaketen 5 und 6 liegt die Erregerwicklung 9. Auf den Ständerblechpaketen sind die beiden induzierten Wicklungen Io und i i .angeordnet, die um i8oelektrische Grade gegeneinander versetzt sind, ebenso -wie die beiden Zahnkränze 7 und B. Die Erregerwicklung 9 erzeugt einen Fluß in der durch Pfeile ,angegebenen Richtung. _ In Fig. z sind zwei Zähne 13 des einen Zahnkranzes und eine Spule 14 der zu ihnen gehörenden induzierten Wicklung dargestellt. Mit x ist die Polteilung, mit b die Polbreite und mit s die Spulenweire bezeichnet. Die Wicklung enthält durchschnittlich auf je zwei Polteilungen nur eine Nut und ist daher eine Bruchlochwicklung, deren Nutzahl je Pol und Phase ungefähr i/. beträgt.
Durch Abänderung der Größen und bei gegebener Länge .und gegebenem Durchmesser des Generators können ganz bestimmte Spannungstworte der Grundwelle und der zweiten Oberwelle erzeugt werden, de die für den vorliegenden Zweck gewünschte Form der zusammengesetzten Welle ermöglichen. Bei Reihenschaltung der beiden Wicklungszweige Io und i i kann eine Spannung mit der Grundfrequenz und bei Gegenschaltung .eine Spannung mit der doppelten Frequenz erreicht -werden. An Hand der Fig. 3 bis 7 sei dies kurz erläutert. In Fig.3 ist die Spannung des Wicklungszweiges Io im Ständerbleehpaket 5 bei einem Wert für von ungefähr 1,5 und für von ungefähr 1.,2 dargestellt. Die im Wicklungszweig i i induzierte Spannung zeigt Fig. 4.. Es ist f (x ; @z) - - /(x-", da im Wicklungszweig i i die Flußrichtung entgegengesetzt der Flußrichtung im Zweig io gerichtet ist. Werden diese beiden Wicklungen hintereinandergeschaltet, dann entsteht durch Überlagerung von Fig. 3 und Fig. q. die Spannung mit der Grundfrequenz (Fig.5). Wird Wicklungszweig i i gegen Wicklungszweig 1 o geschaltet, so entsteht für den Wicklungszweig i i allein die in Fig. 6 dargestellte Spannung und durch Überlagern von Fig.6 und Fg.3 eine Spannung mit der doppelten Frequenz, -wie in Fig.7 veranschaulicht ist.
Spannungen mit der dreifachen Frequenz lassen sich erreichen, wenn die Wicklungen hintereinandergeschaltet werden, und die geeigneten Werte, vorteilhaft und erhalten und ein Sperrkreis für die Grundharmonische vorgesehen -wird. Die zweite Oberwelle und alle :anderen geradzahligen Oberwellen werden durch die Schaltung ohne -weiteres unterdrückt.
Die vierfache Frequenz läßt sich auf ähnliche Weise -wie die dreifache durch die Hintereinanderschaltung von zwei Wicklungen erreichen, -wobei und die hierfür geeigrieten Werte, vorteilhaft- und- erhalten und ein Sperrkreis für die zweite Oberwelle vorgesehen wird. Die Grundwelle und alle anderen ungeradzahligen Oberwellen werden durch die Schaltung ohne weiteres unterdrückt.
Durch Anwendung von Bruchlochwicklungen, die noch weiter gesehnt, d. h. zwei- oder mehrfach gesehnt werden, kann eine weitere Vergrößerung der Frequenzen gegenüber den für Maschinen der Gleichpolbauart bisher verwendeten Ganzlochwicklungen erreicht werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Hochfrequenzgenerator der Gleichpolbauart mit zusammengeschalteten Einzelwicklungen, bei deren Zusammenschaltung die Grundfrequenzen der Wicklungen unterdrückt werden und ,eine Frequenz höherer Ordnung hervortritt, -wobei die Frequenz höherer Ordnung durch Zusammenschaltung von in der Umfangsrichtung gegeneinander verschobenen und gegehrten Wicklungen erzeugt wird, die auf nebeneinander ,angeordneten Ständerblechpaketen liegen und deren zugehörige Polzahnkränze in der Umfangsrichtung ebenfalls gegeneinander verschoben sind. und die Polbreite für jede gewünschte Frequenz in einem anderen Verhältnis zur Polteilung steht, dadurch gekennzeichnet, daß eine die höhere Frequenz begünstigende Bruchlochwicklung verwendet ist. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Frequenz höherer Ordnung zwei um i8o elektrische Grade versetzte Polzahnkränze und zwei zugehörige induzierte Bruchlochwicklungen angeordnet sind und die Bruchlochwicldungen zur Erzeugung von Frequenzen gerader Ordnung gegeneinander-, zur Erzeugung von Frequenzen ungerader Ordnung hintereinandergeschaltet sind. 3. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch i, dadurch ;gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Frequenz der zweiten Ober--welle das Verhältnis der Polbreite zur Polteilung durch die Verhältnisse und gegeben ist. q.. Hachfrequenzgenerator nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Frequenzen vom Oberwellen höherer Ordnung ,als der zweiten die durch die jeweilige Schaltung noch nicht unterdrückten Grund- und Oberwellen durch geeignete Sperrkreise beseitigt werden. 5. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Spannungen mit ausgeprägten dritten oder vierten Oberwellen das Verhältnis der Polbreite zur Polteilung für die dritte Oberwelle durch die Verhältnisse und und für die vierte Oberwelle .durch die Verhältnisse und ;gegeben ist.