Polumschaltbarer Mehrphasen-Induktionsmotor. Die Erfindung betrifft einen polumschalt baren Mehrphasen-Induktionsmotor, bei wel chem sämtliche Spulen der Wicklung bei den verschiedenen Polzahlen Verwendung finden. Derselbe besitzt eine Einteilung der Wicklung in n. 8 Gruppen von je drei um 120 vonein ander entfernten Spulen, deren eines Ende an einen gemeinsamen Leiter angeschlossen sind, so dass im ganzen acht Gruppenzuleitungen entstehen, während das andere Ende der Spu len an wenigstens drei sogenannten Phasen zuleitungen derart angeschlossen sind, dass jede dieser Phasenzuleitungen mit Spulen ver schiedener Gruppen verbunden ist, wobei ein Umschalter vorgesehen ist, vermittelst dessen entweder die Gruppenzuleitungen oder die Phasenzuleitungen wahlweise an verschiedene Phasensysteme angeschlossen werden können, derart,
dass jeder Stellung des Umschalters eine andere Polzahl entspricht.
Die Zeichnung zeigt schematisch ein Aus führungsbeispiel eines Mehrphasen - Induk tionsmotors gemäss Erfindung, welcher zur Erzielung vier verschiedener Polzahlen bezw. Geschwindigkeitsstufen geeignet ist. Die Wicklung ist als Läuferwicklung dargestellt. Die Stromzuleitungen haben die Gestalt von Schleifringen mit Bürsten. In der Figur sind die verschiedenen Phasen einer Dreiphasen wicklung durch volle, gebrochene und strich punktierte Linien unterschieden. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, besitzt die Dreipha senwicklung pro Pol je eine Spule, die je zwei Spulen der beiden andern Phasen übergreift.
K ist ein Umschalter, der in vier Stellun gen A,ss,C,D die Wicklung auf vier ver schiedene Polzahlen umschaltet. F ist eine Stromquelle, aus der mittelst der Anzapfungs punkte I bis XII je nach Bedarf Zweiphasen-, Dreiphasen-, Vierphasen- oder Sechsphasen- Wechselstrom entnommen werden kann.
Je drei, um 120 zueinander versetzte Spulen,z.B.die Spulen 8,13,24-29,40,45, sind mit ihrem einen Ende mittelst des Schleifringes 1, der eine Gruppenzuleitung bildet, zu einer Gruppe vereinigt. Aus sämt lichen 24 Spulen der Wicklung sind in dieser Weise mittelst der Gruppenzuleitungsringe 1-8 im ganzen acht Gruppen gebildet. Die andern Enden der Spulen dieser Gruppen sind an sechs Schleifringe a, b, c, d, e,f an geschlossen, die die oben erwähnten Phasen- zuleitunben bilden. Der Anschluss der freien Enden der Spulen einer jeden Gruppe an die Phasenzuleitungsringe ist derart, dass mit den gleichen Phasenzuleitungsringen nur Spulen verbunden sind, die der gleichen Phase der Dreiphasenwicklung angehören.
So zum Bei spiel sind an den Ring a bloss Spulen der mit strichpunktierten Linien angedeuteten Phase angeschlossen. Nicht sämtliche Spulen der gleichen Phase der Dreiphasenschaltung, also im vorliegenden Falle nicht sämtliche st rieh- punktiert gezeichneten Spulen sind an den gleichen Ring a angeschlossen, sondern bloss die Hälfte der Spulen, und zwar zwei auf einanderfolgende und die diesen diametral gegenüberliegenden Spulen, während die an dere Hälfte der Spulen an einen besondern Phasenzuleitungsring d angeschlossen ist.
Würden sämtliche Spulen derselben Phase der Dreiphasenwicklung an einem gemein samen Phasenzuleitungsring angeschlossen sein, so würden statt sechs Phasenzuleitungs ringe bloss deren drei benötigt, aber in diesem Fall könnte die vierpolige Sechsphasenschal tung nicht ausgeführt werden.
In der Stellung B des Fahrschalters ist die Wicklung dreiphasig geschaltet, also die Klemmen I, V und IX der Stromquelle F, die den Dreiphasenstrom liefern, sind an die paarweise miteinander verbundenen Phasen zuleitungen a--d, b-e und c-f angeschlos sen, während die Gruppenzuleitungsringe 1-8 abgeschaltet sind.
Durch die Ringe a--d sind die einen Enden einer jeden Spule der mit strichpunktierten Linien angedeuteten Phase mit der Klemme I, die einen Enden der an die Phasenzuleitungsringe b-e angeschlos senen Spulen der mit vollen Linien gezeich neten Phasen mit der Klemme V und die einen Enden der an die Phasenzuleitungsringe c-f angeschlossenen Spulen der mit gebro chenen Linien angedeuteten Phase mit der Klemme IX der Dreiphasen-Stromquelle ver bunden, während die andern Enden der ver schiedenen Phasen angehörenden Spulen durch die die neutralen Punkte bildenden Ringe 1-8 miteinander verbunden sind. Die Wicklung wirkt demnach als eine achtpolige Dreiphasenwicklung.
Wird der Fahrschalter K in die Stellung D gebracht, so werden die, Phasenzuleitungen a, b, c, d, e, f einzeln an die sechs Klemmen I, 11I, V, VII, IX und XI der Stromquelle F angeschlossen, die einen Sechsphasenstrom liefern, während die die andern Enden der Spulen miteinander verbindenden Ringe 1-8 nach wie vor die neutralen Punkte bilden. Es entsteht dadurch ein ungleichmässiges vier- poliges Drehfeld.
Wird der Fahrschalter K in die Stellung C gebracht, so werden die Phasenzuleitungen a,b,c,d,e,f abgeschaltet und die acht Grup penzuleitungsringe 1-8 einzeln mit den Klemmen I, II, IV, VI, VII, VIII, X, XII der Stromquelle F verbunden, welche einen Vierphasenstrom liefern. Die 24 Spulen der Wicklung sind demnach gleichmässig in vier Phasen verteilt, in deren jede sechs Spulen entfallen, die je einen besondern Pol erzeugen, so dass in der vierphasigen Schaltung ein gleichmässiges sechspoliges Feld entsteht.
Die Stellung A des Fahrschalters K un terscheidet sich nur insofern von der Stellung C, dass die Gruppenzuleitungen A paarweise miteinander verbunden und bloss an vier Klemmen I, IV, VII, X einer Zweiphasen stromquelle angeschlossen sind, wodurch die Polzahl gegenüber der Stellung C auf 12 ver doppelt wird.
Wie also ersichtlich, lassen sich mit der oben beschriebenen Wicklung und Umschal tung vier verschiedene Polzahlen, d. h. die Polzahlen 12, 8, 6, 4 und dementsprechend vier Geschwindigkeitsstufen erzielen. Von diesen Polumschaltungen ist die Umschaltung einer dreiphasigen achtpoligen Wicklung in eine zweiphasige zwölfpolige Wicklung be kannt. Neu ist die Umschaltung der achtpoli- gen Dreiphasenwicklung in eine sechspolige Vierphasenwicklung bezw. in eine vierpolige Sechsphasenwicklung und die besondere Aus führung der Wicklung, welche die Durch- führung dieser sämtlichen Polumschaltungen ermöglicht.
Selbstverständlich bedeuten die obigen Polzahlen lediglich Verhältniszahlen, und es können diese Polzahlen verdoppelt, verdreifacht, oder vervielfacht werden.
Pole-changing multiphase induction motor. The invention relates to a pole-changing ble multi-phase induction motor, in wel chem all coils of the winding are used with the different numbers of poles. The same has a division of the winding into n. 8 groups of three by 120 vonein other remote coils, one end of which are connected to a common conductor, so that a total of eight group leads are created, while the other end of the coils to at least three so-called Phase leads are connected in such a way that each of these phase leads is connected to coils of different groups, a changeover switch being provided, by means of which either the group leads or the phase leads can be optionally connected to different phase systems, such as
that each position of the switch corresponds to a different number of poles.
The drawing shows schematically an exemplary embodiment of a multi-phase induction motor according to the invention, which BEZW to achieve four different numbers of poles. Speed levels is suitable. The winding is shown as a rotor winding. The power supply lines are in the form of slip rings with brushes. In the figure, the various phases of a three-phase winding are distinguished by solid, broken and dash-dotted lines. As can be seen from the drawing, the three-phase winding has one coil per pole, which overlaps two coils of the other two phases.
K is a changeover switch that switches the winding to four different numbers of poles in four positions A, ss, C, D. F is a power source from which two-phase, three-phase, four-phase or six-phase alternating current can be drawn by means of the tapping points I to XII, as required.
Three coils each, offset by 120 to one another, e.g. coils 8, 13, 24-29, 40, 45, are combined at one end to form a group by means of slip ring 1, which forms a group feed line. In this way, a total of eight groups are formed from all 24 coils of the winding by means of the group feeder rings 1-8. The other ends of the coils of this group are connected to six slip rings a, b, c, d, e, f, which form the phase supply lines mentioned above. The connection of the free ends of the coils in each group to the phase feed rings is such that only coils that belong to the same phase of the three-phase winding are connected to the same phase feed rings.
For example, only coils of the phase indicated by dash-dotted lines are connected to the ring a. Not all the coils of the same phase of the three-phase circuit, i.e. in the present case not all the coils drawn in dash-dotted lines, are connected to the same ring a, but only half of the coils, namely two consecutive coils and the coils diametrically opposite them, while the is connected to the other half of the coils to a special phase supply ring d.
If all the coils of the same phase of the three-phase winding were connected to a common phase supply ring, only three would be required instead of six phase supply rings, but in this case the four-pole six-phase circuit could not be implemented.
In position B of the drive switch, the winding is switched in three phases, i.e. the terminals I, V and IX of the current source F, which supply the three-phase current, are connected to the phase supply lines a - d, be and cf connected to each other in pairs, while the Group feed rings 1-8 are switched off.
Through the rings ad are one ends of each coil of the phase indicated by dash-dotted lines with the terminal I, one ends of the coils connected to the phase supply rings be the coils of the phases drawn with full lines with the terminal V and the one Ends of the coils connected to the phase supply rings cf of the phase indicated by broken lines are connected to terminal IX of the three-phase power source, while the other ends of the coils belonging to the different phases are connected to one another by the rings 1-8 forming the neutral points. The winding therefore acts as an eight-pole three-phase winding.
If the drive switch K is brought into position D, the phase leads a, b, c, d, e, f are individually connected to the six terminals I, 11I, V, VII, IX and XI of the power source F, which have a six-phase current supply, while the rings 1-8 connecting the other ends of the coils together still form the neutral points. This creates an uneven four-pole rotating field.
If the drive switch K is set to position C, the phase leads a, b, c, d, e, f are switched off and the eight group lead rings 1-8 are individually connected to terminals I, II, IV, VI, VII, VIII, X, XII of the current source F connected, which supply a four-phase current. The 24 coils of the winding are therefore evenly distributed in four phases, in each of which six coils are omitted, which each generate a special pole, so that a uniform six-pole field is created in the four-phase circuit.
The position A of the drive switch K only differs from the position C in that the group supply lines A are connected to each other in pairs and are only connected to four terminals I, IV, VII, X of a two-phase power source, whereby the number of poles compared to position C is 12 is doubled.
As can be seen, with the winding and switching described above, four different numbers of poles, ie. H. achieve the number of poles 12, 8, 6, 4 and accordingly four speed levels. Of these pole changes, the changeover from a three-phase eight-pole winding to a two-phase twelve-pole winding is known. What is new is the changeover from the eight-pole three-phase winding to a six-pole four-phase winding, respectively. into a four-pole six-phase winding and the special design of the winding, which enables all of these pole changes to be carried out.
Of course, the above numbers of poles only mean ratios, and these numbers of poles can be doubled, tripled, or multiplied.