-
Kommutatormaschine Für Läufer von Kommutatormaschinen mit mindestens
zwei Leitern je Nut wurde bereits vorgeschlagen, die Ausgleichsleiter und ihre Verbindungen
mit den Nutenleitern auf der vom Kommutator abgewandten Seite des Läufers, also
auf der Antriebsseite, unterzubringen. Trotzdem ist es vor allem wegen Raummangel
oft nicht möglich, jeden einzelnen Nutenleiter mit einem Ausgleichsleiter zu verbinden.
Aus diesem Grunde wurden nach einem weiteren Vorschlag bei Verwendung einer Schleifenwicklung
mit zwei Schichten zu drei Leitern nur der mittlere Leiter der Oberschicht an Ausgleichsleiter
angeschlossen, wie aus Fig. I der Zeichnung zu ersehen ist. Dabei bedeuten W die
Windungen, B die Bürsten und A die Ausgleichsleiter. Die mit O bezeichneten Leiter
liegen jeweils in Oberschichten, die mit U bezeichneten in Unterschichten in den
einzelnen Nuten. Die Strömungsrichtung des, Ausgleichsstromes ist durch Pfeile gekennzeichnet,
während die in einer gemeinsamen Nut liegenden Leiter einer Schicht durch Klammern
zusammengefaßt und mit I, 2, n + I, n + 2, m + I, m + 2 und l + I, l + 2 bezeichnet
sind. Bei dieser Anordnung ist jedoch der Ausgleich besonders bei hochausgenutzten
Maschinen nicht immer ausreichend.
-
Erfindungsgemäß wird. der Ausgleich stark verbessert, ohne daß eine
Erhöhung der Zahl der Ausgleichsleiter erforderlich ist. Das gelingt, indem die
Ausgleichsleiter an solche Wicklungsstellen angeschlossen werden, daß der Widerstand
für die Ausgleichsströme möglichst klein ist. Besonders zweckmäßig ist es, die Anschlußstellen
der Ausgldiichsleiter an der Wicklung derart zu legten, daß
die
resultierenden Volumina der Ausgleichsströme in den einzelnen Nuten möglichst klein
sind. Unter Stromvolumen ist dabei das Produkt aus der Leiterzahl und der Stromstärke
je Leiter zu verstehen. Werden die Nutenleiter von Ausgleichsströmen gleicher Stromstärke
durchflossen, dann sind demnach die Anschlußstellen derart zu wählen, daß möglichst
wenige vom Ausgleichsstrom in gleicher Richtung durchflossene Leiter in einer Nut
vorhanden sind, denen keine vom Ausgleichsstrom in entgegengesetzter Richtung durchflossene
Leiter in der gleichen Nut entsprechen.
-
Die Erfindung ist in den Fig. 2 und 4 der Zeichnung beispielsweise
dargestellt. Fig. 2 zeilgt die gleiche Wicklungsart wie Fig. I. Auch die gleichen
Bezeichnungen wurden verwendet. Erfindungsgemäß gelang es, den Widerstand für die
Ausgleichsströme gering zu halten, indem jeweils die ersten Nutenleiter der Oberschicht
O an die Ausgleichsleitungen A angeschlossen wurden. Diese Leiter der Oberschicht
wurden gleichzeitig mit dem dritten Leiter der Unterschicht U verbunden, wodurch
eine bestimmte Treppung der Wicklungen gegeben ist. Der durch die neuen Ausgleichsverbindungen
erzielte Vorteil läßt sich ohne weiteres erkennen, wenn die die Richtung des Ausgleichsstromes
kennzeichnenden Pfeile in den Fig. I und 2 beachtet werden. Während beispielsweise
bei der in Fig. I dargestellten Ausführung in der Oberschicht der Nut 2 zwei Leiter
vom Ausgleichsstrom im gleichen Sinn durchflossen werden, ist dies in Fig.2 vermieden.
Dort sind zwar in der Oberschicht der Nut I ebenfalls zwei Leiter vom Ausgleichsstrom
durchflossen, jedoch im entgegengesetzten Sinn. Dabei findet der Ausgleichsstrom
offensichtlich einen wesentlich geringeren induktiven Widerstand als in den gleichsinnig
durchflossenen, in einer gemeinsamen Nut liegenden Leitern der Ausführung gemäß
Fig. 2. Ähnliches ist auch für die Nuten M+I und m+2 festzustellen.
-
Bisher wurde nur auf die Ausgleichsströme von Bürste zu Bürste Rückseicht
genommen. Die neue Ausgleichsverbindung ist jedoch auch vorteilhaft hinsichtlich
des inneren Ausgleichsstromes. Das ist leicht beim Vergleich der Fig. 3 und 4 festzustellen.
Fig. 3 zeigt dabei die bereits vorgeschlagene, Fig. 4 die neue Ausführung. Bei jener
sind vor allem die Verhältnisse in den Nuten n+2 und l+2 sehr ungünstig, da dort
drei in einer Nut liegende Leiter in gleicher Richtung vom Ausgleichsstrom durchflossen
werden. Demgegenüber sind bei der erfindungsgemäßen Ausführung im ungünstigsten
Fall nur zwei in derselben Nut befindliches Leiter gleichsinnig vom Ausgleichsstrom
durchflossen.
-
Bei Berücksichtigung der in den Fig.2 und 4 dargestellten Verbindungen
und Stromwicklungen kann ohne weiteres folgendes festgestellt werden: Der Ausgleichsstrom
von Bürste zu Bürste findet den geringsten Widerstand, wenn der erste oder dritte
Leiter der Oberschicht und der erste oder dritte Leiter der Unterschicht an den
Ausgleichsleiter A angeschlossen ist. Der innere Ausgleichsstrom fließt hingegen
dann möglichst ungehindert, wenn der erste oder zweite Leiter der Oberschicht und
der zweite, oder dritte Leiter der Unterschicht an den Ausgleichsleiter angeschlossen
sind. Daraus ergibt sich, daß die dargestellte Wicklung derart getreppt werden muß,
daß der erste Leiter der Oberschicht mit dem dritten Leiter, der Unterschicht eine
Windung bildet und daß diese Windung an den Ausgleichsleiter anzuschließen ist,
wie aus den Fig. 2 und 4 zu ersehen ist.
-
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Ausgleichsverbindungen
ergibt sich einerseits eine Herabsetzung der Höchstwerte des Widerstandes für den
Ausgleichsstrom, andererseits werden aber auch die bei den einzelnen Bürstenstellungen
auftretenden Schwankungen des Widerstandes für den Ausgleichsstrom geringer. Ein
weit besserer Ausgleich ist daher die Folge. Aus diesem Grunde wird die Kommutierung
wesentlich verbessert.
-
Die Erfindung ist jedoch nicht auf Wicklungen mit zwei Schichten zu
je drei Leitern beschränkt, sondern sie kann ohne weiteres auch bei anderen Nutenleiter-
und Schichtenzahlen sinngemäß angewandt werden. Die neuen Ausgleichsverbindungen
können mit besonderem Erfolg bei ein- und mehrfachen Schleifen und Ringwicklungen
vorgesehen werden. Auch für mehrfache Wellenwicklungen ist die Erfindung mit Vorteil
anwendbar. Zweckmäßigerweise findet sie insbesondere bei hochausgenutzten Wechselstrombahnmotoren
Verwendung.