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Wendepolwicklung für Kommutatormaschinen Erfordert für eine einwandfreie
Stromwendung von' Kommutatormaschinen für starke Ströme die Wendepolwicklung eine
Windungszahl von wobei
einen echten Bruch, n die Anzahl
der in Reihe geschalteten Wendepole und x eine ganze Zahl oder Null bedeuten; also
beispielsweise eine Windungszahl von z, 2, so hat man sich bisher in der Weise geholfen,
daß man auf einen Pol rwei volle Windungen aufgewickelt hat und daß man den Feldüberschuß
durch einen zusätzlichen Luftspalt oder durch einen Nebenwiderstand zur Wendepolwicklung
kompensiert hat. Diese Maßnahme erfordert aber verhältnismäßig . viel Kupfer und
viel Raum und außerdem eine Zunahme-der . Maschinenverluste. Für den gleichen Zweck
hat man auch eine aus mehreren Parallelzweigen bestehende Wendepolwicklung benützt,:
was aber eine schlechte Kommutierung verursacht,-da der .Strom in den einzelnen
Zweigen und damit auch der magnetische Fluß in den einzelnen Polgruppen in der Regel
nicht vollkommen gleich ist.
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Es ist auch bekannt, den Nebenschluß zur Wendepolwicklung in Form
einer entgegengesetzt gewickelten Spule auf ein und demselben Pol anzubringen, wobei
die Wirkung des Nebenschlusses durch die' magnetische Gegenwirkung verstärkt wird.
Auch .diese bekannte Anordnung verursacht mehr Verluste und braucht mehr Wickelkupfer
und Wickelraum; als: es der wirksamen Windungszahl entspricht, weil ein Teil der
Amperewindüngen sich gegenseitig aufhebt.' Außerdem ist bei großen Strömen und damit
bei großen -Leiterquerschnitten und sehr kleinen Wicklungswiderständen die richtige
Abgleichung des Nebenschlusses hierbei praktisch' außerordentlich schwierig, um
so mehr, als die Widerstände temperaturabhängig sind.
Schließlich
ist auch vorgeschlagen worden,. zur Erzielung von Teilwindungen die Wendepolwicklung
oder eine Windung derselben nur um einen Teil des Wendepolquerschnittes zu wickeln.
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Die Ausführung einer solchen Wicklungsanordnung ist jedoch sehr umständlich
und teuer; außerdem entstehen gewisse Schwierigkeiten wegen der stark vergrößerten
Streuung einer solchen Wicklung.
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Erfindungsgemäß ist es möglich, auch ohne Mehraufwand an Kupfer und
ohne anormale Ausbildung des Wendepoleisens auf einen Pol einen Bruchteil von Windungen
aufzuwickeln. Zu diesem Zweck besitzt bei einer Wendepolwicklung mit in mehrere
voneinander isolierte Parallelbänder unterteiltem Leiter nach der Erfindung ein
Teil der Teilleiter der Wendepolwicklung auf jedem Pol eine andere Anzahl von Windungen,
und außerdem sind sowohl der Leiter der Wendepolwicklung als auch die Verbindungen
zwischen den Polen in n voneinander - isolierte und in bekannter Weise cyclisch
vertauschte Teilbänder unterteilt. In der Gesamtschaltung sind entweder alle Pole
hintereinander oder mit Rücksicht auf die Gleichheit des magnetischen Flusses' in
jedem Polpaar in zwei Parallelzweigen verbunden. Bei der Anordnung nach der Erfindung
wird auf einen Pol nur so viel Kupfer aufgewickelt, , als für die gegebenen Kommutierungsverhältnisse
notwendig ist; hierdurch wird gegenüber den bekannten Wendepolwicklungen für den
gleichen Zweck Platz gewonnen, und die Verluste sowie das Gewicht der Maschine werden
verringert. Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit, bei der erfindungsgemäß
ausgeführten Maschine ohne besondere Schwierigkeiten einen Bruchteil einer -Windung
hinzuzugeben- oder wegzunehmen, falls dies notwendig erscheint. -In Abb. i ist für
eine vierpolige Maschine die bisher am meisten gebräuchliche Ausführung einer Wendepolwicklung
mit zwei Windungen je Pol dargestellt. Würden für eine richtige Kommutierung in
einem -bestimmten Fall r, 2 Windungen je Pol notwendig, so würden auf jedem Pol
um o,8 Windungen, die durch Nebenschlüsse oder Gegenfelder zu kompensieren wären,
zuviel sein, d. h. es würden um 4o0/, mehr Kupfer, mehr Verluste und weniger Platz
als notwendig vorhanden sein.
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In Abb. 2 ist beispielsweise eine erfindungsgemäße Ausführung dargestellt,
und zwar wiederum für den Fall, daß die Windungszahl z, 2 betragen soll. Die Anzahl
der Teil-Bänder sei gleich n - 4, d. h. die größtmögliche für den gegebenen Fall.
Auf leinen Pol werden von einem Band- zwei Windungen und von den drei übrien Bändern
je eine Windung aufgewickelt. Im ganzen werden sich also auf einem Pol 2/4 = 5/4
Windungen, d. h. 4525 Windungen befinden. Durch cyclische Vertauschung der Anordnung
der einzelnen Bänder auf jedem Pol werden, wenn die Anzahl der Teilbänder gleich
der Anzahl der Pole ist, für -jedes Teilband ein gleicher Widerstand und eine gleiche
Windungszahl erzielt.
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Ein zweites Beispiel der erfindungsgemäßen Wicklung zeigt die Abb.
3, in welcher die Wicklung im Wendepolbereich einer achtpoligen Maschine mit zwei
Parallelzweigen für den Fall dargestellt ist, daß die Kompensationswicklung z unmittelbar
mit der Wicklung 2 der Wendepole verbunden ist. Die Anzahl der Parallelstäbe der
Kompensationswicklung beträgt vier und die notwendige Windungszahl für den Wendepol
= 0,35 insgesamt, d. h. 0,7 Windungen für einen Parallelzweig. Erfindungsgemäß werden
auf einen Pol 3/4 Windungen aufgewickelt, d. h. der Gesamtwicklungsquerschnitt wird
in vier parallele Bänder geteilt.. Hiervon bilden drei Bänder je eine Windung um
den Wendepol, und ein Band wirkt jeweils als Wicklungsstab der Kompensationswicklung,
ohne auf dem Wendepol eine Windung zu bilden. Durch cyclische Vertauschung läßt
jedes Band einmal der Wendepol aus, wodurch ein gleicher Widerstand und eine gleiche
Windungszahl für jedes Teilband erzielt werden.