DE328162C

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Publication number: DE328162C
Application number: DENDAT328162D
Authority: DE

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 26. OKTOBER 1920

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIiFT

- M 328162 KLASSE 21 d GRUPPE 40

Franklin Punga in Aismannsdorf b. Neustadt, OrIa, Thür.

Wechselstrommotor für Ein- und Mehrphasenstrom mit gesonderter Anlaßwicklung und nach dem Anlassen zuzuschaltender Laufwicklung im Rotor.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. März 1919 ab.

Gegenstand der Erfindung ist ein Wechselstrommotor für Ein- oder Mehrphasen-■ strom, bei dem zwecks Ersparung der Schleifringe und des Anlassers zwei verschiedene Wicklungen in dem Rotor eingebaut sind, und zwar eine Wicklung, die dauernd kurzgeschlossen bleibt und mit relativ hohem Ohmschen Widerstände versehen ist (Anla-ßwicklung), und eine zweite

ίο Wicklung mit relativ niedrigem Ohmschen Widerstände, die erst nach dem Anlassen durch eine besondere Schaltvorrichtung kurzgeschlossen wird (Laufwicklung). Bei diesen an sich bekannten Motoren hat sich zwecks \⁷erringerung des Stromstoßes beim Einschalten die Erzeugung einer großen Selbstinduktion im Rotor als notwendig herausgestellt.

Nach vorliegender Erfindung wird diese Selbstinduktion durch Vergrößerung der doppelt verketteten Streuung (s. Rogowski und Simons, Elektrotechnische Zeitschrift 1908, S. 535 und 564, und Punga, Archiv für Elektrotechnik, Band VIl, ι ι. und 12. Heft) erzeugt, während bei bekannten Ausführungen diese Selbstinduktion durch Vergrößerung der einfach verketteten Streuung erzielt wird. Die Vergrößerung der doppelt verketteten Streuung wird dadurch erreicht, daß eine bedeutend größere Anzahl der Rotornuten für das normale Laufen als für das Anlassen des Motors nutzbar gemacht werden, mit Rücksicht darauf, daß die Größe der doppelt verketteten Streuung von der Nutenzahl abhängt. Diese verschiedene Nutzbarmachung der Nuten für das normale Laufen und das Anlassen wird am besten dadurch erreicht, daß die Anlaßwicklung nur in einem Teil der Rotornuten untergebracht wird.

Dem Sinne nach gleichbedeutend mit dieser Unterbringung der Anlaßwicklung würde natürlich eine Anordnung sein, bei der zwar in allen Nuten Teile der Anlaßwicklung liegen, aber in einigen nur sehr geringe Teile, z. B. eine kleine Anzahl Windungen, in den anderen dagegen die Hauptteile, z. B. eine große Anzahl Windungen.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, wobei Fig. 1 und 2 zwei verschiedene Arten der Rotornuten und der Unterbringung der Wicklungen in diesen Nuten zeigen, während Fig. 3 die Wicklungen in Verbindung mit dem Schalter darstellt.

Die Wicklung α ist die Laufwicklung, die erst nach dem Anlassen in Tätigkeit treten soll und durch eine der bekannten Kurzschlußvorrichtungen d eingeschaltet wird. l^ür die Anlaßwicklung ist beispielsweise ein Käfiganker mit Stäben b dargestellt, der für relativ große Schlüpfung bei normaler Last entworfen ist. Die Wicklungen b sind, wie Fig. ι und 2 zeigen, nicht in allen Nuten des

Rotors, sondern nur in einem Teil derselben, beispielsweise in jeder zweiten Nut vorgesehen. Es erscheint am zweckmäßigsten, die j Wicklung σ in der Nähe des Luftspaltes und ; die Wicklung b am Boden der Nuten zu : gruppieren, damit die einfach verkettete ; Streuung ebenfalls beim Anlassen stärker ausfällt als beim Lauf.

Man kann die Rotornuten entweder, wie

ίο Fig. ι zeigt, alle gleichmäßig ausstanzen und dann mit Vorteil den freibleibenden Teil c der Nuten, die keine Anlaßwicklung enthalten, zur Ventilation benutzen, oder aber, wenn man auf diese Ventilation verzichten will, stanzt man nur die für die Wicklungen tatsächlich verwendeten Nuten aus, wie Fig. 2 zeigt.

Die in Fig. 2 dargestellte Nutenform ergibt neben der Erhöhung der doppelt verketteten Streuung einen weiteren Vorteil. Die Konzentration der Amperestäbe in einer kleineren Anzahl von Nuten bewirkt nämlich eine beträchtliche Vergrößerung des Wirbelstromverlustes in der Wicklung α beim Anlaufen, eine Erscheinung, die günstig für das Anlaufen ausgenutzt werden kann, weil der Widerstand der Rotorwicklung in dem Maße, wie sich die Tourenzahl dem Synchronismus nähert, kleiner wird.

Die Stäbe b liegen entweder ohne Isolation oder mit einer äußerst geringen Isolation fest in den Nuten, so daß die erzeugte Wärme leicht an den Eisenkörper des Rotors abgegeben werden kann. Die Verbindung der Stäbe mit den Endringen soll vorzugsweise durch Schweißen geschehen, damit eine Lösung einer Verbindung im Betriebe so gut wie ausgeschlossen erscheint. Am besten werden zu den Endringen die normalen Preßscheiben des Rotors benutzt, weil auf diese Weise eine Verbilligung der Konstruktion möglich ist. Bei Verwendung von eisernen Preßscheiben und eisernen Stäben kann man auch mit Vorteil von dem Skineffekt solcher Scheiben Gebrauch machen.

Statt Lauf- und Anlaßwicklung, wie dargestellt, in gemeinsamen Nuten' unterzubringen, kann man sie auch in verschiedenen Nuten nebeneinander anordnen. In diesem Falle würde die Anlaßwicklung auch während des Laufens noch wirksam bleiben, was bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnung nur zum geringen Teil der Fall ist.
Bei größeren Drehstrommotoren ergibt sich ein Vorteil, wenn man die angegebene Schaltungsweise mit der Stern-Dreieck-Schaltung des Stators verbindet. Man erhält dann drei Stufen. Auf der ersten Stufe ist der Stator in Stern geschaltet und die Anlaßwicklung des Rotors in Tätigkeit.

Auf der zweiten Stufe ist der Stator in Dreieck geschaltet, und auf der dritten Stufe wird die Laufwicklung des Rotors kurzgeschlossen. Die zweite und dritte Stufe kann man auch umkehren. Als besonders wertvoll erweist sich eine zwangläufige Verbindung der einzelnen Schaltstufen insbesondere deswegen, weil hierbei gegenüber der Ausführung mit angebautem Schaltwalzenanlasser und zwangläufiger Verbindung der Schaltungswalze mit der Bürstenabhebevorrichtung eine wesentlich einfachere Konstruktion entsteht, da die Bürstenabhebevorrichtung und der Anlasser in Fortfall kommen.

Eine Ausführung dieser Anordnung ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Der Hebel e hat vier Stellungen: 1. die »Aus«-Stellung, bei der der Stator ausgeschaltet ist, 2. die λ-Stellung, bei der der Motor in Stern geschaltet ist, 3. die Δ-Stellung, bei der der Stator in Dreieck geschaltet wird, und 4. die »Lauf«-Stellung, bei der der Hebel mittels des Scharniers m und rotierender Stange η den Kurzschluß d einschaltet. Die Anwendung des beschriebenen Anlaßverfahrens ist natürlich von der Ausführungsart der Kurzschlußvorrichtung unabhängig.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Wechselstrommotor für Ein- und Mehrphasenstrom mit gesonderter Anlaßwicklung und nach dem Anlassen zuzuschaltender Laufwicklung im Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaßwicklung nur in einem Teil der Rotornuten untergebracht ist, zum Zwecke, die doppelt verkettete Streuung zu erhöhen.

2. Ein Wechselstrommotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß alle Rotornuten gleich großen Querschnitt haben und teilweise nur die Laufwicklung', teilweise sowohl die Laufwicklung als auch die Anlaßwicklung enthalten, derart, daß in den nur die Laufwicklung enthaltenden Nuten ein freier Raum verbleibt, der zur Ventilation benutzt wird.

3. Ein Wechselstrommotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den die beiden Wicklungen enthaltenden Nuten die Lauf wicklung nach dem Rotor- no umfang hin, die Anlaßwicklung in der Verlängerung des die Laufwicklung enthaltenden Raumes nach der Achse hin untergebracht ist, zum Zwecke, auch eine verstärkte einfach verkettete Streuung für die Anlaßwicklung hervorzurufen und gleichzeitig in der während des Anlassens offenen Laufwicklung zusätzliche Wirbelstromverluste zur Verstärkung des Anlaufens zu erzeugen. 12c

4. Ein Drehstrommotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum , Anlassen die Anlaßwicklung des Rotors sowohl in Verbindung mit der Sternschaltung als auch mit der Dreieckschaltung des Stators benutzt wird.

5· Ein Wechselstrommotor nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anlassen eine zwangläufige Verbindung zwischen dem Kurzschließen der Laufwicklung und dem Statorschalter vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.