CH162829A - Rotor for asynchronous motors. - Google Patents

Rotor for asynchronous motors.

Info

Publication number
CH162829A
CH162829A CH162829DA CH162829A CH 162829 A CH162829 A CH 162829A CH 162829D A CH162829D A CH 162829DA CH 162829 A CH162829 A CH 162829A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
winding
windings
reactance
grooves
rotor
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Schwarz Benno Ing Dr
Original Assignee
Schwarz Benno Ing Dr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schwarz Benno Ing Dr filed Critical Schwarz Benno Ing Dr
Publication of CH162829A publication Critical patent/CH162829A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/16Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
    • H02K17/18Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors having double-cage or multiple-cage rotors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Induction Machinery (AREA)

Description

  

  Läufer für Asynchronmotoren.    Der bekannte Kurzschlussläufermotor ist  einfach und billig und bedarf im Betrieb  keiner Wartung; er hat aber den     Schleifring-          znotor    nicht verdrängen können, und zwar  vornehmlich wegen seiner schlechten Anlauf  verhältnisse.  



  In     dein    Bemühen, die Anlaufverhältnisse  eines Kurzschlussläufermotors zu verbessern,  wurden auf dem Läufer eines Asynchron  motors zwei Käfigwicklungen angeordnet,  von denen der äussere Käfig einen hoben  ohmschen Widerstand und eine geringe  Reaktanz, der innere Käfig aber eine hohe  Reaktanz und einen niedrigen ohmschen Wi  derstand hatte. Eine Verbesserung der An  laufverhältnisse ist durch diese Massnahme  bis zu einem. gewissen Grade möglich.

   Wird  das Anlaufmoment     aber    über ein gewisses  Mass gesteigert, oder wird der Anlaufstrom  unter ein bestimmtes Mass gesenkt, so     sinken     Leistungsfaktor,     Schlupf,    Wirkungsgrad und  Überlastungsfähigkeit rasch ab und errei  chen bald Werte, die nicht mehr als er  träglich bezeichnet werden können.    Zur Vermeidung dieser     Nachteile    besitzt  der Läufer gemäss der vorliegenden Erfin  dung zwei Wicklungssysteme, -und zwar eine  als Käfigwicklung ausgeführte Wicklung ge  ringer Reaktanz, und eine zweite aus in sich  kurzgeschlossenen, voneinander unabhän  gigen Windungsgruppen bestehende Wick  lung hoher Reaktanz.  



  Die Erfindung wird im folgenden anhand  der Zeichnung erläutert. Darin sind in Fig. 1  ein     schematischer        Schnitt    durch den Läufer  eines bekannten Asynchronmotors und in  den Fig. 2a bis 5a Ausführungsbeispiele des  Erfindungsgegenstandes dargestellt.  



  In den in Fig. 1 dargestellten bekann  ten Blechschnitt ist die obere Käfigwick  lung in den Nuten a1, a2, a3 ... die innere  Käfigwicklung in den Nuten bi, b2, b3 ...  untergebracht zu denken. Bei dieser Bauart  ergibt sich ein verhältnismässig kleiner Ra  dius     ri    der     innern        Käfigwicklung        und    ein  verhältnismässig     grosser    Abstand     a    der innern  Nuten von den äussern.

   Dieser grosse Abstand  a ist notwendig, damit für die     innern    Nu-      ten eine genügend grosse Streuung und damit  ein     genügend    hoher induktiver Widerstand  erreicht     wird.    Dies hat aber auch zur Folge,  dass das Mass der Zähne der     innern    Nuten z  sehr klein ist und die Zahnsättigungen     dem-          entsprechend    hoch sind.  



  Die Folge dieser hohen     Zahnsättigungen     ist eine Vergrösserung des Magnetisierungs  stromes und eine Verschlechterung des Lei  stungsfaktors und der Schlüpfung des Mo  tors.  



  Bei dem in Fig. 2a und 2b dargestellten  einfachsten Ausführungsbeispiel der Erfin  dung besteht dagegen die zweite Wicklung  (Fig. 2a) aus voneinander unabhängigen in  sich kürzgeschlossehen Windungen w1, w2.  Jede     Windung    besteht     im        einzelnen    aus den       Stäben    1, 1', 2,     22'    ..., die entsprechende       Stirnverbindungen    15.     2$    .. . haben.  



  Diese Wicklung ist gemäss Fig. 2u in das  Innere der hier eingezeichneten Nuten  systeme eingelegt. In jeder Nut dieses Sy  stems liegt nur je eine Spulenseite, und  zwar     abwechselnd    eine rechte und eine linke.  



  Vergleicht man die Anordnung gemäss  Fig. 2b -mit .derjenigen der Fig. 1, so sieht  man, dass die Nutentiefe a in Fig. 2b wesent  lich kleiner ist als in Fig. 1, und dass in  folgedessen     die    Werte     s-;    und z grösser sind.  



  Nach >,Arnold, die Wechselstromtechnik"  Band V/I, Jahrgang 1909, ,Seite - 54 ff., ist  die auf den Primärkreis reduzierte Reaktanz  einer aus     Windungen    bestehenden Sekundär  wicklung erheblich grösser als die Reaktanz  einer analogen Käfigwicklung. Da somit die  Wicklung der Fig. 2b an und für sich eine  erheblich grössere Reaktanz hat als die in  den Nuten bi, b2 ... der Fig. 1 gelagerte  Käfigwicklung, so kann man bei einer Wick  lung nach Fig. 2a auf die tiefe Lage der  innern Nuten verzichten.  



  Durch diese     Anordnung    ist also erreicht,  dass die mit der tiefen Lage der Nuten der  Wicklung höherer Reaktanz verbundenen  Schwierigkeiten vermieden sind. Die bei der       bisherigen    bekannten Anordnung auftreten  den hohen Zahnsättigungen     zwischen        -den    un  tern Läufernuten, welche die Betriebseigen-    schaften erheblich verschlechtern (höherer  Magnetisierungsstrom,- vermehrte Leerlauf  streuung," das heisst Abdrängung des Kraft  flusses in den Raum zwischen den beiden  Nutensystemen, und aus diesem Grunde Ver  minderung des     Kippmomentes,    des Leistungs  faktors und Erhöhung der Schlüpfung, und  damit Verschlechterung des Wirkungs  grades), werden durch die Anordnung nach  Fig.

   2, die wesentlich weniger tiefe Nuten  ergibt, weitgehend vermieden. Infolge des  grossen Radius, auf dem diese Nuten nun  mehr liegen, sind die Zähne entsprechend  breiter; die     Zahnsättigungen    herabgesetzt  und     alle    oben angeführten Folgen traten  nicht mehr ein.  



  Darüber hinaus zeigt eine aus Windungen  bestehende Kurzschlusswicklung den Vor  teil, dass sie nicht, wie eine Käfigwicklung,  zur Bildung von     Oberfeldern.    neigt. Diese  haben ein Schleichen und die Unfähigkeit  des Motors, anzulaufen, zur Folge. In der  Drehmoment-Charakteristik des Motors  äussert sich dieses ungünstige     Verhalten    da  durch, dass die Drehmomentkurve Sättel auf  weist.  



  Käfigmotoren haben stets den Nachteil,  ,dass sie die aus der Rechnung sich ergeben  den Drehmomente in Wirklichkeit nicht er  reichen, eben weil die     Erscheinung    der Fel  der höherer Periodenzahlen erhebliche gegen  läufige Drehmomente, die das Anlaufdreh  moment oft bis zu Null vermindern, zur  Folge hat. Diese     Erscheinung    zeigen auch  Doppelkäfigmotoren, wenn auch- in etwas ver  mindertem Masse, und zwar' insbesondere  wegen des innern Käfigs von niedrigem       ohmschen    Widerstand. Der äussere     hoch-          ohmige    Käfig gibt zum Auftreten von Ober  feldern im allgemeinen keine Veranlassung,  und -zwar mit Rücksicht auf seinen hohen       ohmschen    Widerstand.  



       Statt    die zweite Wicklung in Nuten un  terzubringen, die unterhalb der Nuten der  ersten Wicklung angeordnet sind, kann man  die zweite Wicklung auch gemäss     Fig.    3 in  Nuten<B>ND</B> unterbringen, die zwischen den  Nuten     IV,,    der     ersten-Wicklung    liegen.      Werden die ohmschen und induktiven       Widerstände    der einzelnen Wicklungen ent  sprechend gewählt, so     kann    der bei Kurz  schluss auftretende .Strom bezw. das Dreh  moment weitgehend eingestellt werden. Es  ist aber nicht möglich, auch bei höheren  Drehzahlen diese Verhältnisse richtig zu be  herrschen.  



  Wünscht man eine genaue Einstellung bis  zur     betriebsmässigen    Drehzahl des Motors, so  lässt sich .diese Aufgabe lösen durch Anwen  dung von drei verschiedenen     Wicklungen    mit  entsprechenden Werten des ohmschen und in  duktiven Widerstandes. Hierbei wird man  die äussere Wicklung zur Erzielung geringer  Reaktanz stets als Käfig ausführen, die  innerste Wicklung mit grösster Reaktanz aus  in sich kurzgeschlossenen Windungen, etwa  gemäss Fig. 2a und die mittlere Wicklung  mit Werten der Reaktanz und des ohmschen  Widerstandes, die von .den entsprechenden  Werten der beiden andern Wicklungen mehr  oder weniger abweichen.  



  Fig. 4 zeigt das schematische Bild eines  Asynchronmotors, auf dessen Läufer drei  kurzgeschlossene Wicklungen angeordnet  sind.  



  Die erste Wicklung, die auf dem     grössten     Durchmesser angeordnet ist, ist eine Käfig  wicklung K. Die zweite Wicklung C1 be  steht aus in     sich    kurzgeschlossenen -Gruppen  von Windungen, die in den beiden Nuten  systemen Ni, N2 ... bezw. Ni', N2' . . . ver  teilt sind. Die     Nuten        Ni,    N2 ... befinden  sich an der Läuferoberfläche, die Nuten Ni',  N2' ... in tieferer Lage.  



  Eine dritte Wicklung c2 ist ebenfalls als  Käfigwicklung ausgeführt und liegt in den  untern Nuten     Ni',        N2'...    Die dritte Wick  lung könnte jedoch auch ebensogut aus in  sich kurzgeschlossenen Windungen bestehen.  



  Der Vollständigkeit halber und zum Ver  ständnis des folgenden ist auch der Primär  teil des Induktionsmotors mit den Nuten M  angedeutet.  



  Die zweite Wicklung besteht aus Win  dungsgruppen ei, von denen jede aus zwei    Windungen zusammengesetzt ist. Die     eine     dieser beiden Windungen wird durch die  Leiter f1 und g1, die zweite- Windung durch  die Leiter f 2 und g2 gebildet.  



  Fig. 4a zeigt die Schaltung :dieser Wick  lungsgruppe. f1, f2, g1, g2 sind in Reihe ge  schaltet und in sich kurzgeschlossen. Die       wirksamen    Leiter der Wicklungsgruppe ei  liegen somit abwechselnd     in        Nuten    verschie  dener Höhe (verteilte Wicklung).  



  Durch den Anschluss des Induktions  motors an das Netz wird ein magnetischer  Kraftfluss Oh erzeugt, der den eingezeich  neten Verlauf nimmt. Im Kurzschluss bezw.  bei hohen Periodenzahlen im Läufer wird  .der Hauptkraftfluss Oh zum grössten Teil  in die Zwischenschicht zwischen den     obern     und untern Nuten abgedrängt. Er nimmt  somit der -Verlauf von 0o. Dieser Kraftfluss  induziert in der Windung f1, g1 eine  Spannung; der entstehende Strom erzeugt  innerhalb der Windung f2, g2 eine entspre  chende Gegenspannung.  



  Sobald ein Strom fliesst, bildet sich der  Kraftfluss 0" aus, der vom primären     Kra,ft-          fluss    A unabhängig ist. Der     graftfluss        A,     schliesst sich um die Nuten     NI',    N2'<B><I>...</I></B> und       nimmt    hierbei den ebenfalls     eingezeichneten     Verlauf. Die Wicklung c2 ist daher, mit  denjenigen Teilen der Wicklung<B>ei,</B> die in  den gleichen Nuten liegen,     transformatorisch     verkettet.

   Die miteinander verketteten Wick  lungen bilden einen auf der .Sekundärseite  e2 kurzgeschlossenen Transformator, dessen  Primärseite (Windung     f2,   <I>g2)</I> eine Spannung  aufgedrückt erhält.  



  Der in Wicklung     c2    fliessende Kurz  schlussstrom erzeugt im wesentlichen einen       ohmschen    Spannungsabfall, wenn     plan    von  der Streuung zwischen .den Wicklungen ab  sieht. Diese Streuung ist aber sehr gering,  da die Primär- und Sekundärwicklung des  gedachten Transformators in gemeinsamen  Nuten liegen. Die Grösse des     ohmschen    Span  nungsabfalles hängt ab von der Summe der  Widerstände der     Primärseite    und von dem  Widerstand .der Sekundärwicklung, der sich,      auf die Primärseite bezogen, mit dem Qua  drat des Übersetzungsverhältnisses erhöht.  



  Als Ergebnis dieser. Betrachtung sei fest  gestellt, dass der Hauptkraftfluss im wesent  lichen (nämlich mit seinem     grössten    Teil  die Windungen f1, g1 induziert, und diese  Windungsteile im wesentlichen auf einen  ohmschen Widerstand geschaltet sind. Denn  als ein derartiger ohmscher Widerstand wirkt  die transformatorisch verkettete Wicklung c2.  



  Nun ergibt aber bekanntlich die Ein  schaltung eines ohmschen Widerstandes in  den Sekundärkreis eines Asynchronmotors  das günstigste Verhältnis von Anlaufdreh  moment und Anlaufstrom. Somit     erreicht    die  verteilte Wicklung der Figur 4, in Verbin  dung mit der in den     untern    Nuten liegenden.  kurzgeschlossenen Windung c2, bei hohen       Frequenzen    im Läufer, also während des An  laufes, den gleichen Effekt wie die Ein  schaltung eines ohmschen Widerstandes in  den Läuferstromkreis eines Schleifring  motors.  



  Bei Lauf des Motors gemäss Fig. 4 ge  staltet sich die     Verteilung    des Kraftflusses  anders. Mit abnehmender Frequenz     wird    der  Feldverdrängungseffekt immer kleiner; und  der Hauptkraftfluss 01, erfasst schliesslich  auch sämtliche, in     den:    untern Nuten liegende  Wicklungsteile. Somit induziert der Haupt  fluss     A,    in der Nähe der     Betriebsdrehzahl    die  gleichen     Spannungen        .in    den Windungen f2,       g2    in der     Wicklung    c2. -Diese     Spannungen     sind im     Betriebszustand    elektrisch parallel  geschaltet.

   Bei Betrieb erfolgt somit die  Stromverteilung in den voneinander unab  hängigen     Wicklungssystemen        ei    und c2 in  bekannter Weise nach der Grösse der ohm  schen Widerstände.  



       Ein    besonderer Vorteil der verteilten  Wicklung     ei    ist es, dass das     betriebsmässig     belastete Läuferkupfer auf zwei Radien ver  teilt ist. Eine solche Verteilung ergibt gün  stige magnetische Beanspruchungen der  Zähne und vermindert daher den Magneti  sierungsstrom und :die Leerlaufstreuung.  



  Die erforderliche Grösse des im Anlauf  wirksamen ohmschen Gesamtwiderstandes im    Läuferkreis kann, abgesehen von der Er  höhung des Widerstandes der äussern Wick  lung     ei,    auch noch auf zwei andere Arten  erhalten werden.  



  Einerseits ist :es möglich, :den Widerstand  der     innern    Wicklung c2 zu vergrössern, da  diese transformatorisch mit .dem Widerstand  von<B>ei</B> in Reihe geschaltet ist. Dadurch wird  der im     Betriebszustand    in :der innern Wick  lung e2 fliessende Strom herabgesetzt, so dass  der überwiegende Teil des Betriebsstromes  in der äussern Wicklung fliesst.. Diese Er  scheinung bildet einen Gegensatz zu den be  kannten     Läufern    mit zwei oder     mehreren     Käfigwicklungen, bei denen im Betriebszu  stand der Strom in der innern oder     innersten     Wicklung hoch ist.  



  Anderseits kann man das Übersetzungs  verhältnis desjenigen Teils der Wicklung<B>ei,</B>  der in den untern     Nuten    liegt, zu den Win  dungen der Wicklung c2     vergrössern.    Wählt  man für dieses Verhältnis zum Beispiel das  Verhältnis 3 : 1 (also :drei     Windungen    f2, g2  gegenüber einer Windung c2), so     wirkt    diese  Massnahme so, als ob der wirksame ohmsche  Widerstand der Wicklung     c2    auf das Neun  fache gestiegen wäre.  



  Die Fig. 5 und 5a zeigen ebenfalls den  Läufer eines Induktionsmotors mit drei  Wicklungssystemen und einer zweckmässigen  Anordnung der Nuten.  



  In Fig. 5 besteht die verteilte Wicklung  aus einzelnen, in sich     kurzgeschlossenen     Spulen ei, von denen die einen Spulenseiten  8. in :den obern Nuten v1, v2 liegen, wäh  rend die untern Spulenseiten Su in den  tieferen Nuten x1, x2 ... liegen.  



  'In den untern Nuten liegt auch hier  wieder eine Käfigwicklung c2, die lediglich  mit den untern Spulenseiten S"     transforma-          torisch        verkettet    ist.  



  In den     obern    Nuten liegt ausserdem auf  grösstem Durchmesser die     Anlaufkäfigwick-          lung        g,    deren Stäbe sich auch in .den kleinen  Nuten     yi,        y2    der     Ankeroberfläche    befinden.  



  Die     Verbindung    der einzelnen Wicklungs  teile ist schematisch in     Fig.        5a    :dargestellt.      Die einzelnen Stäbe     S    der     Wicklung    c2 sind  durch Kurzschlussringe miteinander verbun  den.



  Rotor for asynchronous motors. The known squirrel cage motor is simple and cheap and does not require any maintenance during operation; However, it has not been able to displace the slip ring motor, primarily because of its poor start-up conditions.



  In your effort to improve the starting conditions of a squirrel cage motor, two cage windings were arranged on the rotor of an asynchronous motor, of which the outer cage had a high ohmic resistance and a low reactance, while the inner cage had a high reactance and a low ohmic resistance . An improvement of the starting conditions is by this measure up to one. possible to a certain extent.

   However, if the starting torque is increased beyond a certain level, or if the starting current is reduced below a certain level, the power factor, slip, efficiency and overload capacity decrease rapidly and soon reach values that can no longer be described as acceptable. To avoid these disadvantages, the rotor according to the present invention has two winding systems, namely a winding designed as a cage winding low reactance, and a second winding high reactance consisting of short-circuited, independent winding groups.



  The invention is explained below with reference to the drawing. 1 shows a schematic section through the rotor of a known asynchronous motor and FIGS. 2a to 5a show exemplary embodiments of the subject matter of the invention.



  In the known sheet metal section shown in Fig. 1, the upper cage winding is in the grooves a1, a2, a3 ... the inner cage winding in the grooves bi, b2, b3 ... to think. With this type of construction there is a relatively small radius ri of the inner cage winding and a relatively large distance a between the inner grooves and the outer ones.

   This large distance a is necessary so that a sufficiently large scatter and thus a sufficiently high inductive resistance is achieved for the inner grooves. However, this also has the consequence that the size of the teeth of the inner grooves z is very small and the tooth saturation is correspondingly high.



  The consequence of this high tooth saturation is an increase in the magnetization current and a deterioration in the performance factor and the slip of the motor.



  In the simplest embodiment of the invention shown in Fig. 2a and 2b, however, the second winding (Fig. 2a) consists of independent, shortened turns w1, w2. Each turn consists in detail of the bars 1, 1 ', 2, 22' ..., the corresponding end connections 15. 2 $ ... to have.



  This winding is inserted into the interior of the slot systems shown in FIG. 2u. In each slot of this system there is only one side of the coil, alternately a right and a left.



  If the arrangement according to FIG. 2b is compared with that of FIG. 1, it can be seen that the groove depth a in FIG. 2b is significantly smaller than in FIG. 1, and that consequently the values s-; and z are larger.



  According to>, Arnold, die Wechselstromtechnik "Volume V / I, year 1909,, page - 54 ff., The reactance of a secondary winding consisting of turns, reduced to the primary circuit, is considerably greater than the reactance of an analog cage winding Fig. 2b in and of itself has a significantly greater reactance than the cage winding mounted in the grooves bi, b2 ... of Fig. 1, so you can dispense with a Wick development according to Fig. 2a on the deep position of the inner grooves.



  With this arrangement it is achieved that the difficulties associated with the deep position of the slots in the winding of higher reactance are avoided. The high tooth saturation between -the un tern rotor slots, which worsen the operating properties considerably (higher magnetizing current, - increased no-load scatter, "that is, displacement of the force flow into the space between the two slot systems, and out For this reason, a reduction in the overturning moment, the power factor and an increase in slip, and thus a deterioration in the degree of effectiveness), are achieved by the arrangement according to Fig.

   2, which results in significantly less deep grooves, largely avoided. As a result of the large radius on which these grooves now lie, the teeth are correspondingly wider; the tooth saturation was reduced and all of the above-mentioned consequences no longer occurred.



  In addition, a short-circuit winding consisting of turns shows the advantage that it does not, like a cage winding, lead to the formation of upper fields. tends. These result in creeping and the inability of the engine to start. This unfavorable behavior manifests itself in the torque characteristics of the motor because the torque curve shows saddles.



  Squirrel cage motors always have the disadvantage that they do not actually reach the torques resulting from the calculation, precisely because the appearance of the field of the higher number of periods results in considerable counter-current torques, which often reduce the starting torque to zero . This phenomenon also show double cage motors, albeit to a somewhat reduced extent, namely 'in particular because of the inner cage of low ohmic resistance. The outer high-ohmic cage generally does not give rise to the occurrence of upper fields, and indeed with regard to its high ohmic resistance.



       Instead of accommodating the second winding in grooves which are arranged below the grooves of the first winding, the second winding can also be accommodated according to FIG. 3 in grooves between the grooves IV of the first -Winding lie. If the ohmic and inductive resistances of the individual windings are selected accordingly, the .Strom or. the torque can largely be adjusted. However, it is not possible to correctly control these conditions even at higher speeds.



  If you want an exact setting up to the normal operating speed of the motor, this task can be solved by using three different windings with corresponding values of the ohmic and inductive resistance. The outer winding will always be designed as a cage in order to achieve low reactance, the innermost winding with the greatest reactance from internally short-circuited windings, for example according to FIG Values of the other two windings differ more or less.



  Fig. 4 shows the schematic picture of an asynchronous motor, on the rotor of which three short-circuited windings are arranged.



  The first winding, which is arranged on the largest diameter, is a cage winding K. The second winding C1 is made up of short-circuited groups of turns that are in the two slot systems Ni, N2 ... respectively. Ni ', N2'. . . are distributed. The grooves Ni, N2 ... are on the rotor surface, the grooves Ni ', N2' ... in a lower position.



  A third winding c2 is also designed as a cage winding and is located in the lower slots Ni ', N2' ... However, the third winding could just as well consist of short-circuited turns.



  For the sake of completeness and to understand the following, the primary part of the induction motor with the M grooves is also indicated.



  The second winding consists of turn groups ei, each of which is composed of two turns. One of these two turns is formed by conductors f1 and g1, the second turn by conductors f 2 and g2.



  Fig. 4a shows the circuit: this winding group. f1, f2, g1, g2 are connected in series and short-circuited in themselves. The effective conductors of the winding group ei thus lie alternately in grooves of different heights (distributed winding).



  By connecting the induction motor to the mains, a magnetic flux of force Oh is generated, which follows the curve shown. In the short circuit or If the number of periods in the rotor is high, the main force flow Oh is for the most part displaced into the intermediate layer between the upper and lower slots. It thus takes the gradient from 0o. This flow of force induces a voltage in the winding f1, g1; the resulting current generates a corresponding counter voltage within the winding f2, g2.



  As soon as a current flows, the force flow 0 "develops, which is independent of the primary force flow A. The force flow A, closes around the slots NI ', N2' <B> <I> ... </ I> </B> and takes the course also drawn in. The winding c2 is therefore linked in a transformer-like manner to those parts of the winding <B> ei </B> which lie in the same slots.

   The interlinked windings form a transformer which is short-circuited on the secondary side e2 and whose primary side (winding f2, <I> g2) </I> receives a voltage applied.



  The short-circuit current flowing in winding c2 essentially produces an ohmic voltage drop if the scatter between the windings is not considered. However, this scatter is very small, since the primary and secondary windings of the imaginary transformer are in common slots. The size of the ohmic voltage drop depends on the sum of the resistances on the primary side and on the resistance of the secondary winding, which, based on the primary side, increases with the square of the transformation ratio.



  As a result of this. Consideration it should be noted that the main force flow essentially (namely induces the largest part of the turns f1, g1, and these parts of the turn are essentially switched to an ohmic resistance, because the transformer-linked winding c2 acts as such an ohmic resistance.



  But now, as is well known, the connection of an ohmic resistor in the secondary circuit of an asynchronous motor results in the most favorable ratio of starting torque and starting current. Thus, the distributed winding of FIG. 4, in conjunction with that located in the lower slots, reaches. short-circuited winding c2, at high frequencies in the rotor, i.e. during start-up, the same effect as switching an ohmic resistor into the rotor circuit of a slip ring motor.



  When the engine is running according to FIG. 4, the distribution of the power flow is different. As the frequency decreases, the field displacement effect becomes smaller and smaller; and the main force flow 01, finally also includes all winding parts located in the: below slots. Thus, in the vicinity of the operating speed, the main flux A induces the same voltages in the windings f2, g2 in the winding c2. -These voltages are electrically connected in parallel in the operating state.

   During operation, the current distribution in the independent winding systems ei and c2 takes place in a known manner according to the size of the ohmic resistances.



       A particular advantage of the distributed winding ei is that the rotor copper, which is subject to operational loads, is distributed over two radii. Such a distribution results in favorable magnetic stresses on the teeth and therefore reduces the magnetization current and: the no-load scatter.



  The required size of the total ohmic resistance effective at start-up in the rotor circuit can also be obtained in two other ways, apart from increasing the resistance of the outer winding.



  On the one hand: it is possible: to increase the resistance of the inner winding c2, since it is connected in series with the resistance of <B> ei </B>. As a result, the current flowing in the operating state in: the inner winding e2 is reduced so that the predominant part of the operating current flows in the outer winding Operational state the current in the inner or innermost winding is high.



  On the other hand, the transmission ratio of that part of the winding <B> ei </B> which lies in the lower grooves can be increased to the windings of the winding c2. If, for example, the ratio 3: 1 is selected for this ratio (i.e.: three turns f2, g2 versus one turn c2), this measure works as if the effective ohmic resistance of winding c2 had increased nine times.



  5 and 5a also show the rotor of an induction motor with three winding systems and an appropriate arrangement of the slots.



  In Fig. 5, the distributed winding consists of individual, self-short-circuited coils ei, of which one coil sides 8th are in: the upper slots v1, v2, while the lower coil sides Su are in the deeper slots x1, x2 ... lie.



  In the lower slots there is again a cage winding c2, which is only linked in a transformer-like manner to the lower coil sides S ″.



  The starting cage winding g, whose bars are also located in the small grooves yi, y2 of the armature surface, lies in the upper grooves at the greatest diameter.



  The connection of the individual winding parts is shown schematically in Fig. 5a :. The individual bars S of the winding c2 are connected to one another by short-circuit rings.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Läufer für Asynchronmotoren, Bekenn zeichnet durch eine als Käfigwicklung aus geführte Wicklung geringer Reaktanz und eine zweite aus in sich kurzgeschlossenen voneinander unabhängigen Windungsgrup pen bestehende Wicklung höherer Reaktanz. UNTERANSPRÜCHE 1. Läufer nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Wicklung höherer Reaktanz in Nuten untergebracht ist, die zwischen den Nuten .der Wicklung ge ringer Reaktanz liegen. 2. Läufer nach Patentanspruch, gekennzeich net durch eine dritte Wicklung höherer Reaktanz als die beiden andern Wick lungen. 3. PATENT CLAIM: Rotor for asynchronous motors, Bekenn is characterized by a cage winding with a low reactance and a second winding with a higher reactance consisting of short-circuited independent groups of windings. SUBClaims 1. Runner according to claim, characterized in that the winding of higher reactance is accommodated in grooves which lie between the grooves .der winding of lower reactance. 2. Runner according to claim, characterized net by a third winding higher reactance than the other two Wick windings. 3. Läufer nach Patentanspruch mit drei Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung kleinster Reaktanz als Käfigwicklung ausgeführt ist, die Wick lung grösster Reaktanz aus kurzgeschlos senen Windungen besteht, die Wicklung mittlerer Reaktanz dagegen als Käfig wicklung ausgeführt ist. 4. Läufer nach Patentanspruch mit drei Wicklungen, dadurch gekennzeichnet,- dass die Wicklungen grösster und mittlerer R ,e- aktanz aus kurzgeschlossenen Windungen bestehen. 5. Rotor according to patent claim with three windings, characterized in that the winding with the smallest reactance is designed as a cage winding, the winding with the greatest reactance consists of short-circuited windings, while the winding with the medium reactance is designed as a cage winding. 4. Runner according to claim with three windings, characterized in that - that the windings of the largest and medium R, e- aktanz consist of short-circuited turns. 5. Läufer nach Patentanspruch mit drei Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, dass das in sich kurzgeschlossene Wicklungs system auf Nuten verschiedener Tiefe ver teilt ist und die dritte Wicklung in den untern Nuten dieses Systems liegt. 6. Läufer nach Patentanspruch mit drei Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand des Systems der verteilten Wicklung gegenüber !dem Widerstand des dritten, in den- untern Nuten liegenden Systems klein ist. 7. Runner according to claim with three windings, characterized in that the winding system short-circuited in itself is divided into slots of different depths and the third winding is located in the lower slots of this system. 6. A rotor according to patent claim with three windings, characterized in that the resistance of the system of the distributed winding to the resistance of the third system located in the slots below is small. 7th Läufer nach Patentanspruch mit drei Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis der Windun gen .der in den untern Nuten untergebrach ten Teile des verteilten Systems zu den Windungen des dritten, in denselben Nu ten untergebrachten Systems gleich oder grösser als eins ist. B. Läufer nach Patentanspruch mit drei Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, dass das System der verteilten Wicklung aus Windungen besteht, deren Spulenseiten abwechselnd in einer obern und einer un tern Nut liegen. Rotor according to claim with three windings, characterized in that the transmission ratio of the windings of the parts of the distributed system accommodated in the lower grooves to the windings of the third system accommodated in the same grooves is equal to or greater than one. B. rotor according to claim with three windings, characterized in that the system of the distributed winding consists of turns whose coil sides lie alternately in an upper and an un tern groove.
CH162829D 1932-01-04 1932-01-04 Rotor for asynchronous motors. CH162829A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH162829T 1932-01-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH162829A true CH162829A (en) 1933-07-15

Family

ID=4415958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH162829D CH162829A (en) 1932-01-04 1932-01-04 Rotor for asynchronous motors.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH162829A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023164885A1 (en) * 2022-03-03 2023-09-07 罗灿 Yoke cage-shaped coil induction rotor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023164885A1 (en) * 2022-03-03 2023-09-07 罗灿 Yoke cage-shaped coil induction rotor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3108161A1 (en) WINDING FOR A STATIC INDUCTION DEVICE
DE802578C (en) Wound capacitor
DE578922C (en) High frequency double choke
DE959207C (en) Three-legged laminated iron core for regulating transformers of traction vehicles
DE583983C (en) Transformer with three or a larger odd number of wound legs lying next to each other for converting single-phase current into single-phase current
DE577110C (en) Runner for asynchronous motors
AT220227B (en) Transformer winding
DE917987C (en) Switching arrangement for alternating current interruption devices
AT107139B (en) Device for reducing the transformer voltage of collector machines.
DE587881C (en) Runner for asynchronous motors with two short-circuited winding systems
AT111170B (en) Device for improving the commutation in commutator machines without reversible pole.
AT85692B (en) Coil for telephone lines loaded with self-induction in double voice circuits.
DE969958C (en) Instrument transformer with compensation winding
DE531975C (en) Process for regulating the voltage drop of transformers with a closed iron core
DE645121C (en) Control transformer with core parts that can be moved against each other
DE976679C (en) Differential transformer
AT133829B (en) Arrangement to increase the stability of AC power lines or machines working in parallel.
AT209419B (en) Magnetic core for transformers
AT95592B (en) Asynchronous induction machine with phase shift compensation.
AT124097B (en) Single layer alternating current winding.
DE1638950C (en) Winding arrangement consisting of disc coils for transformers or chokes
DE693976C (en) Control transformer with iron core divided into leg groups for continuous voltage regulation
AT128190B (en) Bushing current transformer.
AT98854B (en) Electromagnet.
DE563703C (en) Damper winding for asynchronous machines