Wicklung für Wechselstrommaschinen, welche mit Feldern von verschiedenen Polzahlen zu arbeiten vermag. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Wicklung für Wechselstrommaschi nen, welche mit Feldern von verschiedenen Polzahlen zu arbeiten vermag. Dieselbe be steht aus mindestens einem Leiternetz mit Stromverzweigungsstellen, die es ermöglichen, dass die Anzahl der Phasen in der Wicklung grösser ausfällt als die Phasenzahl eines ihr zugeführten Mehrphasenstromes, und ist so beschaffen, dass durch Änderung der Phasen des zugeführten Mehrphäsenstromes, ohne Änderung der Verbindungen der Wicklungs leiter an den genannten Stromverzweigungs stellen, verschiedene Polzahlen erzeugt wer den können, wobei mindestens ein von 2 : 1 verschiedenes Polzahlverhältnis auftritt.
Eine sehr zweckmässige Ausführungs form der Wicklung ist zum Beispiel eine solche, welche ein oder mehrere Leiternetze aufweist, von denen jedes eine gerade An zahl Abteilungen umfasst, die in Polygon, und eine gleiche Anzahl Abteilungen, die in Stern mit den Ecken des Polygons verbunden sind, wobei sowohl die Abteilungen im Polygon, als auch diejenigen im Stern abwechselnd umgekehrt angeschlossen sind.
Das ist so zu verstehen, dass, wenn man, auf Grund einer bestimmten Umfahrungsrichtung am Umfang der Maschine, bei jeder Abteilung Anfang und Ende unterscheidet, die das Po lygon bildenden Abteilungen so miteinander verbunden sind, dass Abteilungsende an Abteilungsende und Abteilungsanfang au Abteilungsanfang stossen, und die die Stern arme bildenden Abteilungen abwechselnd die eine mit ihrem Anfang und die andere mit ihrem Ende an die Polygonecken angeschlos sen sind.
Neben den ohne Änderung der genannten Verbindungen erzielbaren Polzahlen können auch solche Polzahlen vorgesehen sein, deren Erreichung solche Änderungen voraussetzt.
Wicklungen gemäss der Erfindung kön nen beispielsweise als Primärwicklungen für Mehrphasenmotoren dienen, welche durch blosse Änderung der Anschlüsse' zwischen der Wicklung und einem Apparat, welchem Ströme der - geeigneten Phasen entnommen werden können, polumschaltbar sind; 'sie können auch als Sekundärwicklungen für<B>pol-</B> umschaltbare Motoren dienen, unter Um ständen so, dass sie bei einer Polzahl als kurzgeschlossene Wicklung, bei einer andern Polzahl aber als eine an einen Anlasswider stand anzuschliessende Wicklung arbeiten.
Es können solche Wicklungen auch, bei Ma schinen mit sogenannter innerer Kaskaden- sehaltung, als Primärwicklung mit einer Polzahl und als Sekundärwicklung der zwei ten Kaskadenstufe mit einer andern oder mit mehreren andern Polzahlen dienen.
In den beifolgenden Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes dargestellt.
Die Fig. 1 bis 4 dienen zur Erläuterung eines ersten einfachen Ausführungsbeispiels; Fig. 5 zeigt eine andere solche Wicklung zusammen mit Stromzuführungs- und Steuer apparaten, bei deren Benützung die Wicklung wechselnde Polzahl ergibt; Fig. 6 bis 10 dienen zur Erklärung des Gebrauches dieser Wicklung und der Wir kungsweise ihres Steuerschalters; Fig. 11 zeigt noch eine solche Wicklung mit Stromzuführungs- und Steuerapparaten; Fig. 12 illustriert weiterhin die Wirkung dieses Steuerapparates; Fig. 13 bis 15 zeigen ein weiteres Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstan des.
Es ist bekannt, dass eine einfache, in Stern oder Polygon geschaltete Wicklung dazu gebraucht werden kann, wahlweise irgend eine aus einer Anzahl von Polzahlen zu erzeugen, unter Anwendung elektromoto rischer Kräfte geeigneter Phase an ihren Anschlussklemmen (siehe britisches Patent Nr. 18887 von 1914). Ebenso ist bekannt, dass eine Stern-Polygon-Schaltung der Ab teilungen einer Wicklung benützt werden kann, um in der Wicklung eine grössere Zahl von Phasen zu erzeugen als in der äussern Zuleitung (siehe britisches Patent 123395).
Ich habe nun gefunden, dass man durch eine Wicklung, die Stern-Polygon-Schaltung auf weist, von der weiter unten angegebenen An ordnung, unter Anwendung elektromotorischer Kräfte geeigneter Phase zwischen ibren Anschlussklemmen, Felder von allen Pol zahlen von 2 bis zu etwa 2/3 der Anzahl der Abteilungen der Wicklung, mit Ausnahme einer Polzahl gleich der Hälfte der Zahl der Abteilungen, zu erzeugen vermag. Die obere Grenze ist bestimmt durch den Umstand, dass für befriedigendes Arbeiten die Phasendiffe renz zwischen benachbarten Abteilungen nicht viel grösser sein soll als 120 . Wie schon in meiner britischen Patentschrift Nr. 143600 angegeben wurde, ist es zweck mässig, diese Grenze nicht wesentlich zu überschreiten.
Fig. 1 zeigt eine Wicklung von zwölf Abteilungen, die geeignet ist, zwei, vier oder acht Pole zu erzeugen, ohne Änderung der jenigen Verbindungen ihrer in der Zeichnung durch dicke Striche angegebenen Abteilun gen, die aus der genannten Figur ersichtlich sind. Die Abteilungen sind als dem Umfang der Maschine entlang fortschreitend nume riert angenommen, und die Nummer jeder Abteilung ist in den Figuren in einem klei nen Kreis angegeben, der je den Anfang der betreffenden Abteilung bedeutet, wenn man in einem bestimmten Sinn um die Maschine herum vorschreitet.
Es ist ersichtlich, dass jede zweite Abteilung zum Polygon gehört und dass die übrigen Abteilungen als Stern- Strahlen an die Ecken des Polygons an geschlossen sind; ferner, dass jede zweite Abteilung des Polygons umgekehrt ange schlossen ist, und ebenfalls jede zweite Ab teilung des Sterne, und dass schliesslich, wo die Anfänge von zwei Polygon-Abteilungen zusammengefügt sind, das Ende der da zwischen liegenden Stern-Abteilung an sie angeschlossen ist, während da, wo die En den zweier Polygon-Abteilungen zusammen kommen, der Anfang der dazwischen liegen den Stern-Abteilung an sie angeschlossen ist.
In der Fig. 1 sind die Abteilungen einer seits mit nicht unterstrichenen Zahlen ver sehen, die die Phasenwinkel bedeuten, wel- ehe die in ihnen erzeugten elektromotorischen Kräfte haben müssen, wenn die: Wicklung zwei Pole erzeugen soll; und anderseits mit unterstrichenen Zahlen, die die Phasenwin kel für vier Pole angeben, beides ausgehend von der Phase 0 für die Abteilung 1.
Da es keinen Unterschied ausmacht in der Wir kung der Wicklungen, ob die Phase aller ihrer Abteilungen, um denselben Betrag ge ändert werde, ist es klar, dass die zweipolige Anordnung gegenüber der vierpoligen keine weiteren Phasen in der Zuleitung benötigt; denn wenn 30 zu ihren Phasenwinkeln hin zugefügt werden, werden diejenigen der Stern-Abteilungen gleich oder entgegengesetzt zu denen der einen oder andern Zuleitungs phase für vier Pole.
Die Verhältnisse bei zwei Polen sind noch besser ersichtlich aus Fig. 2, welche die Pha sen der Abteilungen für diese Polzahl zeigt, wobei die Phasen aller Abteilungen gegen über Fig. 1 um 30 vermehrt sind. Fig. 2 (und Fig. 1 für den vierpoligen Zustand) stellt ausserdem durch die Richtung, in der die dicken Striche, die die Abteilungen be deuten, gezeichnet sind, die Phase der E. M. K. in den Abteilungen dar, und diese graphische Darstellung der Phasenwinkel wird in den meisten der weiter unten beschriebenen Fi guren benützt.
Um sechs Pole zu erzeugen, müssten die Stern-Abteilungen abwechselnd von Strömen entgegengesetzter Phase durchflossen sein, oder mit andern Worten: Wenn man diese Polzahl zu erzeugen versucht, erlaubt die Wicklung nur einphasige Erregung. Dies ist auch der Fall bei irgend einer Wicklung der oben beschriebenen Art, wenn man sie für eine Polzahl zu schalten versucht, die gleich der Hälfte der Zahl ihrer Abteilungen ist.
Fig. 3 stellt eine zwölfteilige Wicklung für acht Pole dar. Verglichen mit Fig. 1 sind die Stern-Abteilungen umgekehrt. Aber es ist nicht nötig, die Verbindungen der Wicklungsleiter an den Stromverzweigungs stellen zu ändern, um ein achtpoliges Feld zu erzeugen; Fig. 4 zeigt die zur Erzeugung eines achtpoligen Feldes erforderlichen Pha sen in den Abteilungen, und ergibt sich aus Fig. 1 einfach durch Kurzschliessen der Stern-Endpunkte, wobei die Polygonecken an die Zuleitung (die so beschaffen sein kann wie bei Fig. 1 für vier Pole) ange schlossen sind. Die Vektorsummen der elek tromotorischen Kräfte der Wicklung fallen dabei gleich aus, wenn man auf verschiede nen Wegen von einer Polygonecke zur andern gelangt.
Bei der Schaltung Fig. 3 wurde eine weitere allgemeine Eigenschaft dieser Stern- Polygon-Wicklungen benutzt; sie können von einer gegebenen Polzahl, die kleiner als die Hälfte der Zahl der Abteilungen ist, zu einer andern Polzahl geändert werden, die so viel grösser als die halbe Anzahl der Abteilungen ist, als die erste geringer war, indem die eine Hälfte der Abteilungen, zum Beispiel die jenigen, welche die Sternstrahlen bilden, um gekehrt wird.
Der Ersatz der Anordnung nach Fig. 3 durch diejenige nach Fig. 4 kann hingegen nur für die eine Wicklung von zwölf Ab teilungen auf so einfache Weise erfolgen, da dies von der Tatsache abhängt, dass der zur Ecke des Sechseckes führende Radius gleich der Seite des Sechseckes ist, was bei andern Polygonen nicht der Fall ist. Bei einer Wicklung von 16 Abteilungen zum Beispiel kann, da der Radius beim Achteck nicht gleich der Polygonseite ist, entweder den Stern-Abteilungen eine verschiedene An zahl Windungen gegenüber den Polygon-Ab teilungen gegeben werden (für ein Achteck ungefähr 1,3 mal so viel), oder man muss an die Stern-Endpunkte, die in sechseckiger Anordnung kurzgeschlossen sind, ein kleines E. M. K.-Polygon anschliessen, das halb so viel Seiten hat, als Wicklungsabteilungen vor handen sind.
Aus Gründen der Ersparnis in der An zahl der Zuleitungsphasen und auch, wo eine Wicklung als Sekundärwicklung für eine Polzahl und ausserdem gleichzeitig, oder doch ohne Änderung der Verbindungen; als Pri märwicklung für eine andere dienen soll (siehe auch weiter unten), ist es oft von Vor teil, wenn mehrere Endpunkte der Wicklung mit derselben Zuleitungsphase verbunden werden, so wie die Endpunkte der Wicklung von Fig. 1 beim zweipoligen Betrieb nach Fig. 2 paarweise verbunden sind. Die An zahl der miteinander verbundenen Endpunkte ist mindestens so gross wie der grösste ge meinschaftliche Faktor von n und
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wobei n die Zahl der Sternabteilungen und p die Zahl der Polpaare bedeutet.
Aus den bei Erläuterung von Fig. 1 angeführten Eigenschaften derartiger Wicklungen ist es ersichtlich, dass die Anzahl der Abteilungen durch d teilbar sein muss, das heisst n muss eine gerade Zahl sein. Wenn
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ungerade ist, und wenn dann p ebenfalls ungerade ist, so wird
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gerade, und wird mit n einen gemeinschaftlichen Faktor von wenig stens 2 haben; das heisst bei ungerader An zahl der Polpaare werden die Endpunkte min destens in Paaren verbunden. Es sind dann viermal so viele verschiedene Phasen in den Abteilungen der Wicklungen als in der Zu leitung. Wenn
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eine gerade Zahl ist. so werden die Endpunkte in Paaren verbunden bei einer geraden Anzahl von Polpaaren.
Als Beispiel für die Anwendung dieser Art Wicklung für veränderliche Polzahlen zeigt Fig. 5 eine Wicklung W von 36 Ab teilungen zusammen mit einem Transforma tor Tr und einem Kontroller Co, die dazu dienen, um bei Dreiphasen-Hauptzuleitung 6, 8, 10, 12, 14 oder 16 Pole zu erzeugen. Im Schema des Transformators entsprechen die Winkel zwischen den die Wicklungen andeutenden Linien den Phasendifferenzen zwischen den in ihnen erzeugten elektro motorischen Kräften Die Haupt-Zufuhr leitungen sind je an die zweite Ecke L1, L2, L3 des Transformators angeschlossen. Der Kon- troller besteht aus vier neunpoligen Zwei wegschaltern und einem zweipoligen Zwei wegschalter.
Die Kontakte und Schaltmesser der Schalter sind mit den Abzweigungen des Transformators verbunden oder mit den Ab teilungen der Wicklung, deren Nummer sie tragen. Die Verbindungen sind der Einfach heit halber weggelassen. Der zweipolige Schalter dient dazu, die Reihenfolge der Ver bindungen der Hauptzuleitung zu dem Trans formator umzukehren, und in Verbindung mit den andern vier Schaltern erzielt er die Änderungen in der Phase der Abteilungen, die in Fig. 5 bis 10 ersichtlich sind, in wel chen Figuren die Richtung, in welcher jede Abteilung gezeichnet ist, ihre Phase darstellt, wie oben ausgeführt. Die Stellungen der fünf Schalter sind durch die Buchstaben bis J bezeichnet, wobei A, D; B, F; C, G; B, H; I, J je die beiden Stellungen eines Schalters bedeuten.
Wenn A, C und I (allein) geschlossen sind, hat die Wicklung die Pha sen wie in Fig. 6 gezeigt; sie hat sechs paral lele Zweige und erzeugt sechs Pole. Wenn B, D und J geschlossen sind, ist die Wick lung verbunden wie in Fig. 7 und erzeugt acht Pole. Wenn A, B und I geschlossen sind, ist die Wicklung verbunden wie in Fig. 8, hat zwei parallele Zweige und erzeugt zehn Pole. Wenn C, E und J geschlossen sind, hat die Wicklung die Phasen wie in Fig. 9, hat drei parallele Zweige und er zeugt zwölf Pole. Wenn A, F und I ge schlossen sind, hat die Wicklung die Phasen wie in Fig. 10, hat zwei Parallelzweige und erzeugt vierzehn Pole. Endlich, wenn G, H und I geschlossen sind, sind die Phasen der Wicklung, wie in Fig. 5 gezeigt, und die Wicklung erzeugt sechzehn Pole.
Die Prü fung der Figuren zeigt, dass in allen die Wicklung die Verbindungen zwischen den einzelnen Abteilungen beibehält, die in Fig. 5 gezeigt sind; es sind nur die Verbindungen zur Zuleitung geät,obwohl augenschein lich die Verbindung von zwei oder mehr Ab teilungen zu denselben Phasen der Zuleitung ebenfalls als eine neue Verbindung in der Wiehlung betrachtet werden kann, die turn Beispiel Parallelstromkreise erzeugt, wo für andere Polzahlen keine entstehen. Es ist er sichtlich, dass für sechzehn und acht Pole achtzehn Zuleitun@gspbasen erforderlich sind und eine geringere Anzahl für andere Pol zahlen. Aus diesem Grunde wird ein Trans- formator Tr benützt, der eine dreiphasige Zuleitung in eine achtzehnphasige umzu wandeln vermag.
Die Spannung, die für jede Abteilung der Wicklung für ihre verschie denen Polzahlen angewendet wird, muss in dem Masse abnehmen, wie die entsprechende Tourenzahl der Maschine abnimmt, und in folgedessen sollte, je niedriger die Touren zahl ist, die.Zahl der Wicklungsabteilungen zwischen den Endpunkten der Zuleitung um so grösser sein. Es ist ersichtlich, dass dies in weitgehendem Masse erreicht wird in der Anordnung nach Fig. 5, wo bei sechs Polen drei Abteilungen zwischen den Endpunkten L1 und L2 vorhanden sind, während bei zwölf Polen vier und bei vierzehn Polen annähernd deren fünf vorhanden sind.
Natürlich können Kontroller und Trans formator der Fig. 5 vereinfacht werden, wenn nicht alle beschriebenen Polzahlen ver langt werden. Zum Beispiel, wenn nur sechs und zwölf Pole verlangt werden, können die Abteilungen, die bei zwölf Polen als parallel geschaltet dargestellt sind, permanent ver bunden werden, und der Kontroller muss nur die Verbindungen zwischen diametral gegen überliegenden Punkten des zwölfpoligen Dia grammes herbeiführen, um sechs Pole zu er reichen (vergleiche Fig. 6 mit Fig. 9).
In ähnlicher Weise, wenn nur sechs, zehn und vierzehn Pole verlangt werden, können die Klemmen, die nach dem Dia gramm für zehn und vierzehn Pole verbun den sind (Fig. 8 und Fig. 10) permanent verbunden werden, und wenn der Kontroller dafür eingerichtet ist, diese Endpunkte zu sammen in Gruppen von drei zu verbinden, die am Umfange gleichmässig verteilt sind, wird er die Verbindung für sechs Pole her stellen. Dies ist ein Beispiel von der An wendung der oben genannten Regel und der daraus folgenden Vorteile; der Unterschied zwischen der Hälfte der Anzahl der Stern- Abteilungen (nämlich 9, siehe Fig. 5) und jeder der drei Anzahlen von Polpaaren (3,5 und 7) hat einen gemeinsamen Faktor, der nicht geringer als 2 ist, mit der Anzahl der Stern-Abteilungen (18).
Der Vergleich der Diagramme für acht und zehn Pole zeigt, dass die Endpunkte 1, 9, 17, 25, 33, 5, 13, 21, 29, bei beiden Pol zahlen in derselben Reihenfolge auftreten, wenn man im Sinne des Uhrzeigers beim achtpoligen und im entgegengesetzten Sinne beim zehnpoligen liest. Daher kann Schalter B, durch den diese Endpunkte mit den gleich mässig verteilten Zuleitungsphasen verbunden sind, für beide dieser Polzahlen geschlossen bleiben, indem die erforderliche Phasenände rung durch Umschaltung des zweipoligen Schalters von J zu I erreicht wird, wobei die Rotationsrichtung des Fluxes umgekehrt wird.
Dies kommt daher, weil bei Polzahlen, die gleichviel über oder unter 1/4 der Zahl der Abteilungen liegen, dieselben Zuleitungs phasen an abwechselnden Endpunkten un nötig werden, aber für die eine Polzahl im Sinne des Uhrzeigers, für die andere im ent gegengesetzten Sinne.
Alle diese Polzahlen, ausgenommen zwölf Pole, können mit einer Wicklung von 24 Abteilungen erzeugt werden. Andere Abtei lungszahlen sind auch möglich; aber wenn die Hauptzuleitung dreiphasig ist, so ist es von Vorteil, Abteilungszahlen zu verwenden, die durch 3 teilbar sind. Fig. 11 zeigt eine Wicklung TV von 24 Abteilungen mit ihrer Anschlussleitung, Transformator tr und Kon- tröller co. Es ist ersichtlich, dass die Wick lung aus zwei vollständig unabhängigen Stern-Polygon-Netzen besteht, jedes gleich dem von Fig. 3, und jedes geeignet für Pa rallelschaltung, wie Fig. 2. Der Transfor mator soll sechs gleichmässig auseinander liegende Phasen ergeben, und dazu Phasen, die 71/2 und 221/2 auf jeder Seite von drei dieser sechs Phasen angeordnet sind.
Der Kontroller enthält zwei sechspolige Einweg schalter P und Q und zwei sechspolige Zwei wegschalter R, ,S und T, U, zusammen mit einem zweipoligen Zweiweg-Umkehrschalter V, W Bei acht Polen sind P, R und V ge schlossen und bei sechzehn Polen P, B und TV.- Für beide dieser Polzahlen ist der Zu- stand der Wicklung in Fig. 3 dargestellt. Die Verbindungen der einen Hälfte der Wicklung, Teil Y der Fig. 11, bleiben un verändert, ausgenommen bezüglich der Um kehrung der Reihenfolge der Phasen, die von der Umschaltung des zweipoligen Schal ters von Y nach V herrührt; die Phasen der andern Hälfte, X, werden genau um gekehrt.
Bei vierzehn Polen sind Q, T und V geschlossen und bei zehn Polen Q, U und V. Der Schalter Q verbindet gegenüberliegende Endpunkte in beiden Teilen der Wicklung; die Änderung von T nach U ändert die Pha sendifferenz zwischen aufeinanderfolgenden Abteilungen der Wicklung von 105 auf 75 . Fig. 12 zeigt die Phasen und die mög lichen Verbindungen für vierzehn Pole; bei zehn Polen besteht die Wicklung noch aus zwei dreieckigen Stern-Polygon-Netzen, jedes mit zwei parallelen Zweigen, gemäss Fig.12; aber der kleinste Winkel zwischen einem Sternstrahl des Netzes X und einem Stern strahl des Netzes Y im Sinne des Uhrzeigers gemessen ist 45 statt 15 , wie in der Figur.
Eine andere Stern-Polygon-Verbindung für denselben Zweck ist für 24 Abteilungen in Fig. 13 bis 15 dargestellt; die Abteilun gen sind in zwei Gruppen verbunden, denen sie abwechselnd zugeordnet sind, die un geraden Abteilungen bilden eine Gruppe und die geraden Abteilungen die andere, wie in Fig. 13 ersichtlich ist. Innerhalb jeder Gruppe sind Paare von gegenüberliegenden Abteilungen in Serie verbunden, aber in jedem zweiten Paar sind die zum Paare zu sammengefassten Abteilungen einander ent gegen geschaltet. Es ist klar, dass die An ordnung von Fig. 13 auf irgend eine An zahl von Abteilungen, die durch 8 teilbar ist, ausgedehnt werden kann, so dass die dar gestellte Wicklung mit 24 Abteilungen ty pisch ist für eine Klasse von Wicklungen.
Fig. 14 zeigt die Verbindungen dieser Wicklung zur Erzeugung von acht Polen (abgesehen davon, dass die zwei Schalter s, s der Deutlichkeit halber offen gezeichnet sind). Die zwei Gruppen von Abteilungen sind in Serie geschaltet und die Paare der entgegengesetzten Abteilungen bilden Stern arme, die an die Knotenpunkte eines Poly gons angeschlossen sind, das aus den übrigen Paaren besteht. Für zehn oder vierzehn Pole ist jede Gruppe in sich geschlossen, wie in Fig. 15 gezeigt ist, und die Paare, in welchen die Abteilungen nicht gegeneinander gekehrt sind, bilden die Sternarme. Um diesen Wech sel zu erreichen, sind die Schalter s, s so ver bunden, dass jeder auf den ihm in Fig. 14 zunächst liegenden oder auf den ihm geger- überliegenden Kontakt geschlossen werden kann.
Um von der Schaltung Fig. 14 zur Schaltung Fig. 15 überzugehen, oder um gekehrt, sind ausserdem Schalter zur kopp- lang und Entkopplung der Paare, die die Sternarme bilden, vorgesehen. Alle Verbindun gen der Wicklungsabteilungen untereinander bleiben jedoch, wie ersichtlich, für zehn und vierzehn Pole ungeändert. Der Anschluss an die Stromquelle, für die letztgenannten Pol zahlen kann, wie mit Bezug auf Fig. 12 er läutert, geschehen. Es ist leicht, die Phasen zu bestimmen, welche die Abteilungen einer Wicklung für eine besondere Polzahl erfordern; es wird auch keine Schwierigkeiten bieten, einen Kon- trollor herzustellen, der die Abteilungen mit den erforderlichen Phasen verbindet.
Aber im allgemeinen würde ein solcher Kontrollor sehr kompliziert werden, wenn man nicht, wie in den zwei beschriebenen Fällen, den Vorteil solcher Symmetrie in den auftreten den Phasen ausnützen würde, wie sie in der besonderen Gruppe von erforderlichen Pol zahlen auftreten kann. Solche mögliche Ver einfachungen können oft mit Hilfe der fol genden Regel über die beim Polwechsel auf tretenden Phasen abgeleitet werden, welche zum Beispiel für die Fälle der Fig. 7 und 8 bezw. 5 und 7 zutrifft.
Wenn die Wichlung r Gruppen von je P -i-- Q gleiehweit auseinander liegender Ab teilungen enthält, werden die Phasendiffe renzen der Abteilungen in jeder Gruppe bei P Polpaaren und Q Polpaaren, abgesehen vom Vorzeichen, dieselben sein.
Die Be ziehung zwischen den für P Polpaare einer seits und für Q Polpaare anderseits in den einzelnen Abteilungen auftretenden Phasen kann so ausgedrückt werden, dass man sagt, dass beim Übergang von P auf Q Polpaaren jede Gruppe um eine Achse n "gewendet" ist, die einem Satz von r gleichweit ausein ander liegenden Achsen angehört, von welchen die erste, um welche die Gruppe 1 "gewen det" ist, durch Abteilung 1, welche dieser Gruppe angehört, hindurchgeht, und jene, um welche die übrigen Gruppen "gewendet" sind, in derselben Reihenfolge wie die Grup pen zu nehmen sind, das heisst Gruppe 2 wendet um eine Achse, deren Lage im Raume sieh um
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von derjenigen der ersten Achse unterscheidet, Gruppe 3 um eine, die sich um
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und Gruppe n um eine, die sich um
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unterscheidet.
Mit der Fesistel- lung, dass eine Gruppe von Abteilungen um eine bestimmte Achse im Raume "ge wendet" wird, wenn man von P Polpaaren zu Q Polpaaren übergeht, ist gemeint, dass irgend eine Abteilung der Gruppe, die um einen gegebenen Betrag in Richtung des Uhr zeigers von der Achse entfernt ist, bei P Pol paaren dieselbe Phase hat, wie diejenige Ab teilung der Wicklung, die um denselben Be trag in entgegengesetzter Richtung von der Achse entfernt ist, bei Q Polpaaren.
So ist, zur Darstellung des Überganges vom Betriebe nach Fig. 7 zum Betriebe nach Fig. 10P = 4, Q = 5, r = 4 zu setzen. Die Abteilungen 5, 9, 14 . . . . ., die zur Gruppe 1 gehören, haben bei vier Polpaaren dieselben Phasen wie die Bleichweit von 1 abliegenden Abteilungen 33, 29, 25 . . . . . bei fünf Polpaaren; und ebenso die Abtei lungen 2, 6, 10 . . . . ., die zur Gruppe 2 gehören, bei vier Polpaaren dieselben Phasen wie die von der zweiten Achse gleichweit abliegenden Abteilungen 9, 5, 1. . . . . . bei fünf Polpaaren. Es ist gezeigt worden, dass die Stern- Polygon-Wicklung als Primärwicklung für irgend eine von mehreren Polzahlen ange wendet werden kann.
Die Wicklung wirkt als sogenannte Kaskadenwicklung, das heisst als Primärwicklung mit einer Polzahl und als Sekundärwicklung mit einer andern Pol zahl, wenn je die zweitnächsten Stern-End punkte, zum Beispiel der erste, dritte, fünfte usw., kurzgeschlossen, und die andern, zum Beispiel also der zweite, vierte, sechste usw., offen gelassen, das heisst nicht miteinander verbunden werden. Ein Motor mit sogenann ter innerer Kaskadenschaltung, das heisst eine einzelne Maschine mit den Eigenschaften zweier in Kaskade geschalteter Motoren, welche mit einer solchen Wicklung aus gerüstet ist, kann bequem auf seine Kas kaden-Tourenzahl gebracht werden, wenn vorübergehend diese offenen Stern-End punkte, das heisst der zweite, vierte, sechste usw., miteinander verbunden werden, zum Beispiel durch Widerstände.
Wenn die Anschlüsse einer Stern-Poly gon-Wicklung bei einer Polzahl miteinander in Paaren oder in grösseren Gruppen, wie in Fig. 6 oder 9, verbunden sind, kann die Wicklung zugleich als Primärwicklung auf jene Polzahl und als kurzgeschlossene Se kundärwicklung auf eine andere Polzahl wirken. So erlaubt zum Beispiel die 6-Pole- Verbindung der Fig. 6 zehnpolige sekundäre Ströme, die in Stromkreisen fliessen, die durch die Verbindung der Anschlüsse der Endpunkte in Sätzen von 6 geschlossen wer den, so dass diese Wicklung zum Beispiel als Primärwicklung eines Motors mit innerer Kaskadenschaltung dienen kann und sechs Pole erzeugt nud sekundär auf zehn Pole arbeitet.
Weiterhin kann die Stern-Polygon-Wick- lung, wenn sie nur als Sekundärwicklung gebraucht wird, als kurzgeschlossene Se kundärwicklung auf eine Polzahl dienen und Widerstandssteuerung auf eine andere gestatten. Wenn die Anschlüsse von Fig. 6 zum Beispiel dauernd in Gruppen von 6 ver- bunden sind, und Widerstände zwischen den drei so hergestellten Anschlüssen eingeschal tet werden, so erlaubt die Wicklung Wider standssteuerung, wenn sie als sekundäre auf sechs Pole arbeitet, und auf andere Polzahlen wirkt sie als kurzgeschlossene Sekundär wicklung.
So kann ein Motor gebaut wer den mit einer Primärwicklung, die zum Bei spiel sechs und acht Pole ergibt, zum Bei spiel gemäss Fig. 6 und 7, und mit einer Sekundärwicklung, wie sie schon beschrieben \worden ist, und er könnte auf seine 8-Pole- Tourenzahl gebracht werden, indem die Pri märwicklung für sechs Pole verbunden und der Motor auf Widerstand zum Anlauf ge bracht wird; und wenn die 8-Pole-Drehzahl erreicht ist, könnte die Umschaltung der Primärwicklung auf acht Pole die Maschine veranlassen, mit der Drehzahl weiterzulaufen, die acht Polen bei kurzgeschlossener Sekun därwicklung entspricht.
Es ist klar; dass das Prinzip, eine Sekundärwicklung, die für eine Polzahl mit Widerstandssteuerung, für eine andere als kurzgeschlossene Wicklung benützt werden kann, als ein Mittel zu ver wenden, einen Motor durch Widerstands steuerung auf die Geschwindigkeit zu brin gen, mit der er bei kurzgeschlossener Sekun därwicklung läuft, auf einen Motor mit mehreren Geschwindigkeiten ausgedehnt wer den kann, zum Beispiel auf einen mnit einer Primärwicklung und Kontroller für alle Verbindungen der Fig. 5 bis 10, und es bietet ein bequemes Mittel, um ohne Stoss von einer Geschwindigkeit auf eine andere überzugehen.
Schliesslich zeigt ein Vergleich der Fig. 1 und 3, dass die Anordnung eines Schal ters zur Umkehrung des Anschlusses der Stern-Abteilungen in bezug auf die Polygon- Abteilungen beträchtlich zu der Erhöhung der Anzahl Polzahlen, mit welcher eine die ser Wicklungen arbeiten kann, beiträgt. Die Wicklung von Fig. 5 hat zum Beispiel genügend Abteilungen, um die Erzeugung von 24 Polen zu erlauben, ohne dass die Phasendifferenz zwischen benachbarten Ab teilungen 120 überschreitet. Die Hinzu- fügung zum Steuerapparat von Schaltern für die Umkehrung der Stern-Abteilungen gegenüber den Polygonen würde daher die Erzeugung aller Polzahlen von 6 bis 24, ausgenommen 18, ermöglichen.
Mit Ausnahme der Umkehrung der Stern-Abteilungen wür den die Verbindungen für 20 Pole dieselben sein wie für 16, und für 22 Pole dieselben wie für 14, usw.
Winding for AC machines that can work with fields with different numbers of poles. The present invention is a winding for AC machines which is able to work with fields of different numbers of poles. It consists of at least one conductor network with current branching points, which enable the number of phases in the winding to be greater than the number of phases of a multi-phase current supplied to it, and is such that by changing the phases of the multi-phase current supplied, without changing the connections the winding conductor at the said power branch points, different numbers of poles generated who can, at least one of 2: 1 different pole number ratio occurs.
A very useful embodiment of the winding is, for example, one which has one or more conductor networks, each of which comprises an even number of departments that are in polygons, and an equal number of departments that are connected in a star with the corners of the polygon , whereby both the departments in the polygon and those in the star are alternately connected in reverse.
This is to be understood in such a way that, if one differentiates the beginning and the end of each department on the basis of a certain circumferential direction on the circumference of the machine, the departments forming the polygon are connected with each other in such a way that the end of the department meets the end of the department and the beginning of the department meets and the departments that make up the star-poor alternately, one with its beginning and the other with its end, are connected to the polygon corners.
In addition to the number of poles that can be achieved without changing the connections mentioned, it is also possible to provide those numbers of poles that can only be achieved if such changes are made.
Windings according to the invention can serve as primary windings for multiphase motors, for example, which can be pole-changing simply by changing the connections between the winding and an apparatus from which currents of the suitable phases can be taken; They can also serve as secondary windings for <B> pole </B> switchable motors, in some cases so that they work as a short-circuited winding with one number of poles, but as a winding to be connected to a starting resistor with another number of poles.
Such windings can also, in the case of machines with what is known as an internal cascade arrangement, serve as a primary winding with one number of poles and as a secondary winding of the second cascade stage with one other or with several other numbers of poles.
In the accompanying drawings, several embodiments of the subject invention are shown.
1 to 4 serve to explain a first simple embodiment; Fig. 5 shows another such winding together with power supply and control devices, when used, the winding results in a changing number of poles; 6 to 10 are used to explain the use of this winding and the manner in which we control its control switch; Fig. 11 shows another winding of this type with power supply and control apparatus; 12 further illustrates the operation of this control apparatus; 13 to 15 show a further exemplary embodiment from the subject of the invention.
It is known that a simple, star or polygonal winding can be used to selectively produce any of a number of pole numbers by applying suitable phase electromotive forces to its terminals (see British Patent No. 18887 of 1914) . It is also known that a star-polygon connection of the divisions of a winding can be used to generate a greater number of phases in the winding than in the outer lead (see British patent 123395).
I have now found that by means of a winding that has a star-polygon circuit, from the order given below, using electromotive forces of a suitable phase between the connection terminals, fields of all pole numbers from 2 to about 2 / 3 of the number of divisions of the winding, with the exception of a number of poles equal to half the number of divisions. The upper limit is determined by the fact that for satisfactory work the phase difference between neighboring departments should not be much greater than 120. As stated in my British Patent No. 143600, it is advisable not to significantly exceed this limit.
Fig. 1 shows a winding of twelve compartments, which is suitable to produce two, four or eight poles, without changing the connections of those in their Abteilun indicated in the drawing by thick lines, which can be seen from the figure. The departments are assumed to be numbered progressively along the circumference of the machine, and the number of each department is indicated in the figures in a small circle, which means the beginning of the department in question as one proceeds around the machine in a certain sense .
It can be seen that every second division belongs to the polygon and that the other divisions are closed as star rays at the corners of the polygon; Furthermore, that every second division of the polygon is connected the other way around, and also every second division of the star, and that finally, where the beginnings of two polygon divisions are joined, the end of the star division between them is connected to them whereas where the ends of two polygonal divisions come together, the beginning of the intervening star division is connected to them.
In FIG. 1, the departments are on the one hand with underscored numbers ver see which mean the phase angle, wel- before the electromotive forces generated in them must have if the: winding is to generate two poles; and on the other hand with underlined numbers that indicate the phase angles for four poles, both starting from phase 0 for division 1.
Since it makes no difference in the action of the windings whether the phase of all their departments is changed by the same amount, it is clear that the two-pole arrangement compared to the four-pole arrangement does not require any further phases in the supply line; for if 30 are added to their phase angles, those of the star divisions become the same or opposite to those of one or the other lead phase for four poles.
The relationships at two poles can be seen even better from FIG. 2, which shows the phases of the departments for this number of poles, the phases of all departments being increased by 30 compared to FIG. Fig. 2 (and Fig. 1 for the quadrupole state) also represents the phase of the emf in the compartments by the direction in which the thick lines indicating the compartments are drawn, and this graph becomes the phase angles used in most of the figures described below.
In order to generate six poles, the star divisions would have to be alternately traversed by currents of opposite phase, or in other words: If one tries to generate this number of poles, the winding only allows single-phase excitation. This is also the case with any winding of the type described above if one tries to switch it for a number of poles which is equal to half the number of its divisions.
Fig. 3 shows a twelve-part winding for eight poles. Compared to Fig. 1, the star divisions are reversed. But it is not necessary to change the connections of the winding conductors at the power branch points to create an eight-pole field; Fig. 4 shows the Pha sen required to generate an eight-pole field in the departments, and is obtained from Fig. 1 simply by short-circuiting the star end points, the polygon corners to the supply line (which can be designed as in Fig. 1 for four poles) are connected. The vector sums of the electromotive forces of the winding turn out to be the same when you get from one polygon corner to another on different paths.
In the circuit of FIG. 3, another general property of these star-polygon windings was used; they can be changed from a given number of poles, which is less than half the number of divisions, to another number of poles, which is so much greater than half the number of divisions than the first was less, with one half of the divisions, for example those who form the star rays to be turned.
The replacement of the arrangement according to FIG. 3 by that according to FIG. 4, however, can only be done for a winding of twelve divisions in such a simple manner, since this depends on the fact that the radius leading to the corner of the hexagon is equal to the side of the Hexagon is what is not the case with other polygons. With a winding of 16 divisions, for example, since the radius of the octagon is not the same as the polygon side, either the star divisions can be given a different number of turns than the polygon divisions (about 1.3 times as many for an octagon ), or you have to connect a small EMF polygon with half as many sides as there are winding sections to the star end points, which are short-circuited in a hexagonal arrangement.
For reasons of saving in the number of lead phases and also where a winding as a secondary winding for a number of poles and also at the same time, or at least without changing the connections; as a primary winding for another (see also below), it is often advantageous if several end points of the winding are connected to the same lead phase, such as the end points of the winding of FIG. 1 in two-pole operation according to FIG. 2 are connected in pairs. The number of interconnected endpoints is at least as large as the largest common factor of n and
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where n is the number of star divisions and p is the number of pole pairs.
From the properties of such windings given in the explanation of FIG. 1, it can be seen that the number of divisions must be divisible by d, that is to say n must be an even number. If
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is odd, and if then p is also odd, then becomes
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even, and will have a common factor of at least 2 with n; This means that if the number of pole pairs is uneven, the end points are connected at least in pairs. There are then four times as many different phases in the sections of the windings as in the supply line. If
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is an even number. so the end points are connected in pairs with an even number of pole pairs.
As an example of the application of this type of winding for variable numbers of poles, Fig. 5 shows a winding W of 36 divisions from together with a transformer Tr and a controller Co, which are used for three-phase main supply line 6, 8, 10, 12, 14 or 16 poles to generate. In the transformer scheme, the angles between the lines indicating the windings correspond to the phase differences between the electromotive forces generated in them. The main supply lines are each connected to the second corner L1, L2, L3 of the transformer. The controller consists of four nine-pole two-way switches and one two-pole two-way switch.
The contacts and switch blades of the switches are connected to the branches of the transformer or to the divisions of the winding whose number they carry. The connections are omitted for the sake of simplicity. The two-pole switch is used to reverse the order of the connections from the main line to the transformer, and in conjunction with the other four switches it achieves the changes in the phase of the departments, which can be seen in FIGS. 5 to 10, in wel chen Figures show the direction in which each section is drawn, representing its phase, as outlined above. The positions of the five switches are indicated by the letters to J, where A, D; B, F; C, G; B, H; I, J each mean the two positions of a switch.
When A, C and I (alone) are closed, the winding has the Pha sen as shown in Fig. 6; it has six parallel branches and creates six poles. When B, D and J are closed, the winding is connected as in Fig. 7 and creates eight poles. When A, B and I are closed the winding is connected as in Figure 8, has two parallel branches and creates ten poles. When C, E and J are closed, the winding has the phases as in Fig. 9, has three parallel branches and it generates twelve poles. When A, F and I are closed, the winding has the phases as in Fig. 10, has two parallel branches and generates fourteen poles. Finally, when G, H and I are closed, the phases of the winding are as shown in Figure 5 and the winding creates sixteen poles.
Examination of the figures shows that in all of them the winding maintains the connections between the individual compartments shown in Figure 5; Only the connections to the supply line are geät, although apparently the connection of two or more divisions to the same phases of the supply line can also be viewed as a new connection in the balance, which in turn creates parallel circuits where none are created for other numbers of poles. It can be seen that eighteen lead bases are required for sixteen and eight poles and pay a smaller number for other poles. For this reason, a transformer Tr is used which is able to convert a three-phase supply line into an eighteen-phase one.
The voltage that is applied to each division of the winding for its various numbers of poles must decrease as the corresponding number of revolutions of the machine decreases, and consequently the lower the number of revolutions, the number of winding divisions between the The end points of the supply line must be larger. It can be seen that this is largely achieved in the arrangement according to FIG. 5, where with six poles there are three divisions between the endpoints L1 and L2, while with twelve poles there are four and with fourteen poles approximately five.
Of course, the controller and transformer of FIG. 5 can be simplified if not all of the described number of poles are required. For example, if only six and twelve poles are required, the departments that are shown as connected in parallel with twelve poles can be permanently connected, and the controller only needs to establish the connections between diametrically opposite points on the twelve-pole diagram six poles to he reach (compare Fig. 6 with Fig. 9).
Similarly, if only six, ten and fourteen poles are required, the terminals that are verbun according to the diagram for ten and fourteen poles are the (Fig. 8 and Fig. 10) are permanently connected, and if the controller for this is set up to connect these end points together in groups of three, which are evenly distributed around the circumference, it will establish the connection for six poles. This is an example of the application of the above rule and the benefits it brings; the difference between half the number of star divisions (namely 9, see Fig. 5) and each of the three numbers of pole pairs (3.5 and 7) has a factor in common, which is not less than 2, with the number of Star divisions (18).
The comparison of the diagrams for eight and ten poles shows that the endpoints 1, 9, 17, 25, 33, 5, 13, 21, 29, occur in the same order for both pole numbers, if you turn clockwise for the eight-pole and in the opposite sense when reading ten-pole. Therefore switch B, through which these end points are connected to the evenly distributed supply line phases, can remain closed for both of these numbers of poles, in that the required phase change is achieved by switching the two-pole switch from J to I, whereby the direction of rotation of the flux is reversed.
This is because with the number of poles that are equal to or less than 1/4 of the number of departments, the same lead phases are unnecessary at alternating end points, but for one number of poles in the clockwise sense, for the other in the opposite sense.
All these numbers of poles, with the exception of twelve poles, can be generated with a winding of 24 sections. Other numbers of departments are also possible; but if the main feed is three-phase it is advantageous to use division numbers that are divisible by 3. 11 shows a winding TV of 24 departments with their connecting line, transformer tr and controller co. It can be seen that the winding consists of two completely independent star-polygon networks, each identical to that of FIG. 3, and each suitable for parallel connection, as in FIG. 2. The transformer should result in six equally spaced phases, and phases 71/2 and 221/2 on either side of three of these six phases.
The controller contains two six-pole one-way switches P and Q and two six-pole two-way switches R,, S and T, U, together with a two-pole two-way reversing switch V, W With eight poles, P, R and V are closed and with sixteen poles P. , B and TV. The state of the winding is shown in FIG. 3 for both of these pole numbers. The connections of one half of the winding, part Y of FIG. 11, remain unchanged, except with regard to the reversal of the order of the phases, which results from the switching of the two-pole switch from Y to V; the phases of the other half, X, are exactly reversed.
With fourteen poles Q, T and V are closed and with ten poles Q, U and V. The switch Q connects opposite end points in both parts of the winding; the change from T to U changes the phase difference between successive sections of the winding from 105 to 75. Fig. 12 shows the phases and possible connections for fourteen poles; with ten poles the winding still consists of two triangular star-polygon networks, each with two parallel branches, according to FIG. 12; but the smallest angle between a star ray of the network X and a star ray of the network Y measured in the clockwise direction is 45 instead of 15, as in the figure.
Another star-polygon connection for the same purpose is shown for 24 compartments in Figures 13-15; the compartments are connected in two groups to which they are alternately assigned, the uneven compartments form one group and the even compartments the other, as can be seen in FIG. Within each group, pairs of opposing departments are connected in series, but in every other pair the departments combined to form a pair are connected opposite one another. It will be understood that the arrangement of FIG. 13 can be extended to any number of compartments divisible by 8 so that the 24 compartment winding illustrated is typical of a class of windings.
14 shows the connections of this winding for the production of eight poles (apart from the fact that the two switches s, s are drawn open for the sake of clarity). The two groups of departments are connected in series and the pairs of the opposite departments form star arms which are connected to the nodes of a polygon made up of the remaining pairs. For ten or fourteen poles each group is self-contained, as shown in Fig. 15, and the pairs in which the compartments are not facing each other form the star arms. In order to achieve this change, the switches s, s are connected in such a way that each can be closed to the contact which is closest to it in FIG. 14 or to the contact opposite it.
In order to pass from the circuit of FIG. 14 to the circuit of FIG. 15, or vice versa, switches are also provided for coupling and decoupling the pairs that form the star arms. However, as can be seen, all connections between the winding departments remain unchanged for ten and fourteen poles. The connection to the current source, for which the latter pole can pay, as he explains with reference to FIG. 12, is done. It is easy to determine the phases which the divisions of a winding require for a particular number of poles; nor will it be difficult to establish a controller that connects the departments with the necessary phases.
But in general such a controller would be very complicated if one did not, as in the two cases described, take advantage of such symmetry in the phases occurring as can occur in the particular group of required pole numbers. Such possible ver simplifications can often be derived with the help of the fol lowing rule about the phases occurring when changing poles, which, for example, for the cases of FIGS. 7 and 8 respectively. 5 and 7 apply.
If the winding contains r groups of P -i-- Q equally spaced divisions, the phase differences of the divisions in each group for P pole pairs and Q pole pairs will be the same apart from the sign.
The relationship between the phases occurring for P pole pairs on the one hand and for Q pole pairs on the other hand in the individual departments can be expressed in such a way that one says that when transitioning from P to Q pole pairs, each group is "turned" around an axis n belongs to a set of r equidistant axes, of which the first, about which group 1 is "turned", passes through division 1, which belongs to this group, and those about which the other groups are "turned" , in the same order as the groups are to be taken, that means group 2 turns around an axis whose position in space look around
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differs from that of the first axis, group 3 by one that differs by
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and group n around one that revolves around
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differs.
With the statement that a group of compartments is "turned" around a certain axis in space when one goes from P pole pairs to Q pole pairs, it is meant that any division of the group, which by a given amount in direction of the clock pointer is removed from the axis, with P pole pairs has the same phase as the division of the winding that is the same amount in the opposite direction from the axis, with Q pole pairs.
Thus, to represent the transition from the establishment according to FIG. 7 to the establishment according to FIG. 10, P = 4, Q = 5, r = 4. The departments 5, 9, 14. . . . ., which belong to group 1, have the same phases with four pole pairs as the bleaching distance of 1 off divisions 33, 29, 25. . . . . with five pole pairs; and also the departments 2, 6, 10. . . . ., which belong to group 2, with four pole pairs, the same phases as the divisions 9, 5, 1, which are equidistant from the second axis. . . . . with five pole pairs. It has been shown that the star-polygon winding can be used as the primary winding for any of several pole numbers.
The winding acts as a so-called cascade winding, that is, as a primary winding with one number of poles and as a secondary winding with another number of poles, if the second closest star end points, for example the first, third, fifth, etc., are short-circuited, and the others to For example, the second, fourth, sixth, etc., left open, i.e. not connected to one another. A motor with so-called internal cascade connection, i.e. a single machine with the properties of two motors connected in cascade, which is equipped with such a winding, can easily be brought to its cascade number of revolutions if these open star end points temporarily , i.e. the second, fourth, sixth, etc., can be connected to each other, for example by resistors.
If the connections of a star-poly gon winding with one number of poles are connected to each other in pairs or in larger groups, as in Fig. 6 or 9, the winding can be used as a primary winding on that number of poles and as a short-circuited secondary winding on another number of poles Act. For example, the 6-pole connection in FIG. 6 allows ten-pole secondary currents that flow in circuits that are closed by connecting the terminals of the end points in sets of 6, so that this winding can be used as the primary winding of a motor, for example Internal cascade connection can be used and six poles generated nud secondary to ten poles works.
Furthermore, the star-polygon winding, if it is only used as a secondary winding, can serve as a short-circuited secondary winding on one number of poles and allow resistance control on another. For example, if the terminals of Fig. 6 are permanently connected in groups of 6, and resistors are turned on between the three terminals thus made, the winding allows resistance control when operating as a secondary on six poles and on others Pole numbers, it acts as a short-circuited secondary winding.
For example, a motor can be built with a primary winding that results in six and eight poles, for example, as shown in FIGS. 6 and 7, and with a secondary winding, as has already been described, and it could work on its eighth pole -Pole- number of revolutions can be brought by connecting the primary winding for six poles and bringing the motor to a resistance to start; and when the 8-pole speed is reached, switching the primary winding to eight poles could cause the machine to continue running at the speed that corresponds to eight poles with a short-circuited secondary winding.
It's clear; that the principle of using a secondary winding, which can be used for a number of poles with resistance control, for a winding other than a short-circuited winding, as a means of using resistance control to bring a motor up to the speed at which it would run with a short-circuited secondary winding is extended to a multi-speed motor, for example one with a primary winding and controller for all connections of Figures 5 through 10, and provides a convenient means of transitioning from one speed to another without jolting.
Finally, a comparison of FIGS. 1 and 3 shows that the arrangement of a switch for reversing the connection of the star divisions with respect to the polygon divisions contributes considerably to the increase in the number of poles with which one of these windings can work . For example, the winding of FIG. 5 has enough divisions to allow 24 poles to be generated without the phase difference between adjacent divisions exceeding 120. The addition of switches to the control apparatus for reversing the star divisions with respect to the polygons would therefore enable all pole numbers from 6 to 24, with the exception of 18, to be generated.
With the exception of the reversal of the star divisions, the connections for 20 poles would be the same as for 16, and for 22 poles the same as for 14, etc.