DE314459C

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Publication number: DE314459C
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Zur' Verringerung der zusätzlichen Stromwärme bei Wicklungen, die nach Art der Gleichstrom ankerwicklungen mit zwei Leiterschichten in der Nut ausgeführt werden, derart, daß die eine Seite einer Spule immer im unteren . Teil, die andere im oberen Teil der Nut liegt, ist vorgeschlagen worden, jeden Leiter aus mehreren, voneinander isolierten und in der Nut übereinanderliegenden Einzelleitern zusammen zu setzen und diese Leiter in den Querverbindungen zu verschränken. Eine solche Wicklungsanordnung ist z. B. von Field in Proc. of the American Institute of Electrical Engineers,. Vol. XXIV, S. 682 beschrieben ^J).

Bezeichnet man mit m die Zahl der in der Nut übereinanderliegenden Leiter, mit m² also die Zahl der in Reihe geschalteten Leiter einer Spulenseite, so wird für eine solche Wicklung mit verschränkten Querverbindungen das Verhältnis der Stromwärmen bei Wechselstrom un4 bei Gleichstrom durch den Ausdruck

dargestellt ²), wobei die Funktionen φ (χ) und ψ (χ) mit χ schnell wachsen ³).

Bei Reihenschaltung mehrerer Leiter in

einer Spulenseite 1—>i) erhält man aber auch

i) Vgl. auch Archiv- für Elektrotechnik, 5. Bd., S. 12 (Fig. 12 und 13); ausgegeben, am 23. 8. 1916.

²)_ Vgl. Archiv für Elektrotechnik, 5. Bd., S. 13, Gleichung 4da.

³J Die nähere Bedeutung dieser Funktionen' ist zu ersehen aus Archiv für Elektrotechnik, 5. Bd., S. 3.

bei Wicklungen mit verschränkten Querverbindungen immer noch sehr hohe zusätzliche Stromwärme. Nach der Erfindung soll deshalb

bei Wicklungsanordnungen mit —>i, also mit

mindestens vier Leiierlagen in der Nut (m = 4), die Querverbindung nur auf einer Seite des Ankers verschränkt ausgeführt werden, auf der andern Ankerseite soll sie dagegen unverschränkt bleiben. Dies ergibt eine sehr einfache Ausführung der Wicklungselemente und es läßt sich nachweisen, daß die zusätzliche Stromwärme dabei bedeutend verringert wird.

Man hat hier zu unterscheiden, ob die Reihenfolge der Wi² in Reihe geschalteten leiter in jeder Spulenseite dieselbe oder in der einen g₀ umgekehrt ist wie in der anderen und ob m² gerade oder ungerade ist¹). Es ergeben sich folgende Ausdrücke für das Verhältnis der Stromwärmen. ^v

i. Die Reihenfolge der in Reihe geschalteten Leiter ist in jeder Spulenseite dieselbe,
a) m² gerade.

α) Die Verschränkung erfolgt in den hinteren Querverbindungen.

"

ß) Die Verschränkung erfolgt in den vorderen Querverbindungen.

k = φ (χ).

Vgl. Archiv für Elektrotechnik 5. Bd., S. 13 bis 17.

b) m² ungerade.

α) Die Verschränkung erfolgt in den hinteren Querverbindungen.

.. ■ ■ k = φ (x).

ß) Die Verschränkung erfolgt in den vorderen Querverbindungen.

2. Die Reihenfolge der in Reihe geschalteten Leiter ist in jeder Spulenseite verschieden, a) m² gerade.

α) Die Verschränkung erfolgt in den hinteren Querverbindungen.

k = φ (x).

ß) Die Verschränkung erfolgt in den vorderen Querverbindungen.

b) m² ungerade.

u) Die Verschränkung erfolgt in den hinteren Querverbindungen.

k = φ (x).

ß) Die Verschränkung erfolgt [in den vorderen Querverbindungen.

Man erkennt aus dieser Zusammenstellung, da k möglichst kleiner sein soll als der oben

angegebene Wert k = φ [χ) -\ -£■ ψ (χ), den

bedeutenden Vorteil, den die Verschränkung der Einzelleiter nur in den hinteren oder nur in den vorderen Querverbindungen gewährt. Besonders günstig sind die Fälle iaa und 2aß. Für diese ist die Wicklung mit vier Leiterlagen in der Nut (m = 4) in den Fig. 1 und 2 ■ schematisch dargestellt. Jeder Leiter besteht aus zwei an den Enden der Wicklung leitend verbundenen Einzelleitern, von denen der eine voll ausgezogen, der andere gestrichelt ist. Die Lagen 1 und 2 gehören der Unterschicht, die Lagen 1' und 2' der Oberschicht an. Unterschicht und Oberschicht liegen gewöhnlich in verschiedenen Nuten, was in den Figuren nicht zum Ausdruck kommt, weil sie die Ansicht in Richtung des Ankerumfanges darstellen¹). Der Teil· zwischen den strichpunktierten Linien ist in Nuten eingebettet; außerhalb der strichst punktierten Linien liegen die Querverbindungen. Fig. ι stellt den Fall laa'dar. Die Reihenfolge der in Reihe geschalteten Leiter ist in jeder Spulenseite dieselbe, d. h. die beim Durch-

¹J Über die technische Ausführung der Wicklung vgl. Archiv für Elektrotechnik, 5. Bd., S. 49 und 50, bes. die Fig. 63 u. 67 (Fall 1 act) u. 66 u. 68 (Fall 2aß). laufen der Wicklung aufeinanderfolgenden Leiter liegen in der Oberschicht (τ',.2') in derselben Reihenfolge wie in der Unterschicht (i, 2). Die Zahl der in Reihe geschalteten Leiter einer Spulenseite, m² = 2, ist gerade. Die Verschränkung erfolgt in den hinteren Querverbindungen, d. i. auf der rechten Seite in der Figur, und kommt darin zum Ausdruck, daß nach Ausführung der Querverbindungen der untere Einzelleiter zum oberen Einzelleiter desselben Leiters wird und umgekehrt. Die Querverbindung auf der vorderen Seite, also dort wo die Spulenenden liegen, ist unverschränkt, d. h., nach Ausführung der Querverbindung bleibt die Reihenfolge der Einzelleiter in der Nut erhalten.

In Fig. 2 ist der Fall 2a,6 dargestellt. Die Reihenfolge der in Reihe geschalteten Leiter ■ ist in beiden Spulenseiten verschieden (Unterschicht i, 2, Oberschicht 2', i'J. Die Verschränkung erfolgt in der vorderen Querverbindung; es wird also -die Reihenfolge der Einzelleiter in der Nut nach Ausführung der linken Querverbindung geändert, während sie nach Ausführung der rechten Querverbindungen erhalten bleibt.

Die Wicklungselemente lassen sich alle auf einfachem Wege fabrikmäßig auf einer Wicklungsschablone herstellen, ähnlich wie bei den Wicklungen, wo alle Querverbindungen verschränkt werden oder alle Querverbindungen unverschränkt bleiben.

Die Erfindung läßt sich sowohl bei Gleichwie bei Wechselstromwicklungen mit Kommu- tator, wie auch bei Wechselstromwicklurigen ohne Kommutator anwenden. Bei den Kommutatorwicklungen ergeben sich für das Stromwärmeverhältnis Ausdrücke, die von den hier angegebenen etwas abweichen, weil der Strom im Ankerleiter nicht sinusförmig verläuft. Der Einfluß der Leiteranordnung ist aber im. wesentlichen derselbe wie bei den kommutatorlosen Wicklungen.

Bei den Wechselstromwicklungen ohne Kommutator können die beiden Wicklungszweige, die sich bei der Zweischichtwicklung immer ergeben, entweder in Reihe oder parallel geschaltet werden. Jeder der beiden Wicklungszweige kann außerdem noch in mehrere Zweige oder Spulen unterteilt werden, die unter sich entweder in Reihe oder parallel geschaltet sind.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Zweischichtwicklung mit mindestens zwei in Reihe geschalteten Leitern in jeder Spulenseite, wobei jeder Leiter aus mehreren voneinander isolierten und durch leitende Verbindung an den Spulenenden oder an den Enden eines Wicklungszweiges parallel geschalteten Einzelleitern besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter entweder

nur in den hinteren oder nur in den vorderen Querverbindungen verschränkt sind.
2. Wicklungsanordnung nach Anspruch ι für kommutatorlose Wechselstromwicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wicklungszweige der Zweischichtwicklung entweder in Reihe oder parallel geschaltet sind.
3. Wicklungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Wicklungszweig einzelne Teile parallel geschaltet sind.
4. Wicklungsanordnung nach Anspruch i,

dadurch gekennzeichnet,, daß sie. für Kommutatormaschinen Verwendung findet.
5. Wicklungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenfolge der in Reihe geschalteten Leiter in beiden Spulenseiten dieselbe ist, und die Verschränkung nur in den hinteren Querverbindungen erfolgt.
6. Wicklungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen- ~ folge der in Reihe geschalteten Leiter in der einen Spulenseite umgekehrt ist wie in der anderen und die Verschränkung in den vorderen Querverbindungen erfolgt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.