NO116082B - - Google Patents

Description

Vekselstrømvikling for omformere for enfaset 16 2/3-perioders og for trefaset 50-perioders strom.

For maskinomformere som tjener til

å mate et 16 2/3-perioders enfase-bane-nett fra et 50-perioders trefase-veksel-strømnett, er det allerede kjent å forene

50-perioders-trefasemotoren og 16 2/3-perioders-enfasegeneratoren elektrisk i én

maskin, slik at maskinens polhjul for det

første i overlagring frembringer både et

2n-polet magnetiseringsfelt for 16 2/3-perioder og et 6n-polet magnetiseringsfelt

for 50 perioder og vekselstrømviklingen i

maskinens stator for det annet kan føre

16 2/3-perioders enfasestrøm og 50-perioders trefasestrøm uten gjensidig forstyr-relse. For å oppnå dette siste består ved

en kjent anordning vekselstrømviklingen

i maskinens stator for 50-perioders-systemet av to parallellkoblede viklingsgrener

pr. fase, samtidig som grenmidtpunktene

av denne parallellkobling tjener til uttak

av 16 2/3-perioders enfasestrømmen. Det

dreier seg altså om en brokopling hvor

parallellkoblingspunktene for de to grener danner to motstående brohjørner, som

tjener for 50-perioders strømtilslutning,

mens de to uttak på grenene danner de to

øvrige brohj ørner og tjener for tilslutning

av 16 2/3-perioders enfasestrøm. Ved denne kjente anordning må for det første

de enkelte spoler i brogrenene oppvise en

spolevidde på 2/3 av poldelingen for systemet med 16 2/3 perioder, og på den

annen side må der til utnyttelse av viklerommet dessuten være anordnet ekstra

spolesider resp. ekstra viklingsstaver, som

blir å føye inn i strømsystemet for de øvrige spoler ved hjelp av koblingsforbindel-

ser. Den store spolevidde ytrer seg imidlertid særlig uheldig for utformningen av viklingshodet, og de spolesider som føyes inn i tillegg, gir en annormal vikling som er vanskelig å fremstille.

Oppfinnelsen gjelder en vekselstrøm-vikling for 16 2/3-perioders enfasestrøm og for 50-perioders trefasestrøm hvor de beskrevne ulemper er unngått til tross for at der også her er gjort bruk av en brokopling for tilslutning av de to strøm-systemer. Ifølge oppfinnelsen består de

for 50-perioders-systemet parallellkoblede

viklingsgrener hver av en seriekobling av

3n spoler, hvorav 2n spoler oppviser spolevidden for 50-perioders-polsystemet og

n spoler oppviser spolevidden for 16 2/3-perioders-polsystemet (n = et vilkårlig helt tall).

Fig. 1 på tegningen viser for de første den kjente prinsippkobling. Hver av de tre faser 1, 2, 3 i 50-perioders-systemet består av to parallellkoblede viklingsgrener,

som for fase 1 er forbundet med hverandre

ved punktene U og X og er tilsluttet til-ledningene 4 (resp. 5 eller 6 for de to andre faser) for spenningen med 50 perioder. Midtpunktene av de to viklingsgrener

er for fase 1 sluttet til de utgående ledninger Ui og Xi, for fase 2 til de utgående ledninger Vi og Yi og for fase 3 til de utgående ledninger Wi og Zi. Disse utgående ledninger er koblet i serie og mater 16 2/3-perioders-banenettet over lednin-gene 7.

Fig. 2 på tegningen viser som utførel-seseksempel på oppfinnelsen ved et vik-lingsskjema den nye utformning av den vekselstrømvikling som benyttes for kob-lingen på fig. 1. Viklingen er anbragt i ialt 90 spor. Det dobbelte poltall 2p er for 16 2/3 perioder = 2, for 50 perioder = 6. Fra de tre faser hos 50-perioders-systemet er viklingene for fase 1 vist fullt opp-trukket, de for fase 2 streket og de for fase 3 strekpunktert. I den nedre del av viklingsskjemaet er tilslutningene UVW og XYZ resp. UiViWi og XiYiZ, inntegnet. Disse tilslutninger stemmer overens med tilslutningsbetegnelsene på fig. 1.

Følger man nå viklingsforløpet for fa-se 1 mellom tilslutningspunktene U og X, så ser man at dette består av to parallellkoblede grener, hvorav den viklingsgren som går ut mot venstre fra U, først passerer sporet 5 og derpå via den øvre front-forbindelse forløper gjenom sporet 50. Av forbindelseslinjen 8 kan det sees at det kan dreie seg om en spole som består av flere seriekoblede vindinger. Derpå forlø-per denne viklingsgren til punktet Ui, hvor erifasesystemet er tilsluttet i hen-hold til fig. 1. Spolevidden mellom punktene 5 og 50 er lig poldelingen for 16 2/3-perioders-systemet. Det dreier seg altså om en vid spole. Fra punktet Ui passerer viklingsgrenen sporet 35 og via det øvre viklehode sporet 20, og det er her igjen ved forbindelse 9 anskueliggjort at det kan dreie seg om en spole med flere seriekoblede vindinger. Denne spole, som ligger i sporene 20 og 35, har bare den lille spolevidde for poldelingen i 50-perioders-systemet. Derpå kommer viklingsgrenen via den nedre forbindelse 10 til en spole som ligger i sporene 65 og 80 ,og etterat denne er passert nås endepunktet av den ene viklingsgren for fase 1 ved X. Man ser at den nettopp behandlede viklingsgren består av en seriekobling av én vid og to trange spoler og tilslutningen Ui for enfasesystemet ligger på overgangsstedet fra den vide til de to trange spoler. Dessuten ser man at den ene trange spole er anordnet konsentrisk med den tilhørende vide spole av grenen med hensyn på spoleaksen, da den vide spole ligger i sporene 5 og 50 og den trange spole i sporene 20 og 35. Den annen trange spole er imidlertid anordnet, uten-for viklerommet for den tilhørende vide spole, idet den er anordnet konsentrisk med den tilstøtende vide spole av den annen gren av fase 1. Den ligger i sporene 65 og 80. Denne annen vide spole ligger likeledes i sporene 5 og 50. Den omfatter imidlertid viklerommet fra sporet 50 via sporet 90 til sporet 5, mens den første

vide spole omfatter viklerommet mellom sporene 5 og 50. <1>

På samme måte forløper den annen parallellgren av fase 1 ifølge fig. 1, idet den til høyre fra U først vil passere en trang spole anbragt i sporene 35 og 20, derpå en annen trang spole i sporene 65 og 80, altså beliggende i rommet for den annen pol for 16 2/3-perioders-systemet. Derpå nås tilslutningspunktet Xi (inntegnet nedentil til venstre), hvor enfasestrøm-men tas ut. Så gjennomløpes den annen grens vide spole, som ligger i sporene 5 og 50, og sluttelig nås det nedre parallellkob-lingspunkt X for de to grener av fase 1.

I den sporplass som levnes fri av fase 1 på fig. 2, er så på samme måte anbragt

fasene 2 og 3 av 50-perioders-trefase-systemet.

Av skjemaet på fig. 2 vil det for det første sees at av de ialt nødvendige spoler i viklingen oppviser 2/3 den trange spolevidde for det 6-polede 50-perioders sy-stem, mens bare 1/3 av spolene må oppvise den store spolevidde for 16 2/3-perioders-poldelingen. Videre kan det sees at viklingens oppbygning forløper fullstendig ensartet, så der ikke, som ved den kjente anordning, kreves særskilte koblingsfor-bindelser for innføyede mellomledere.

I skjemaet på fig. 2 er de viklehoder på maskinens frontside som er tildelt tre-fasesystemets enkelte viklingsfaser, anordnet i tre plan, slik at den fullt opptrukne fase 1 med sine øvre viklehoder er fjer-net lengst fra maskinens aktive jern og med sine nedre viklehoder ligger nærmest dette. De strekede ledere i fase 2 er både oventil og nedentil anordnet i et midtre viklehode-plan, og de strekpunkterte ledere i fase 3 er med sine øvre viklehoder anordnet i umiddelbar nærhet av maskinens jern, men har med sine nedre viklehoder størst avstand fra jernet. Ved denne for-deling av viklehodene blir de ohmske og in-duktive spenningsfall ved belastning ut-jevnet for de tre faser.

På fig. 2 er der ennvidere ved sporle-derne for fase 1 inntegnet strømpiler for strømfordelingen ved 50 perioder i den øvre rad og for strømfordelingen ved 16 2/3-perioder i den nedre rad. Man ser at disse strømfordelinger gir henholdsvis et 6-polet og et 2-polet felt.

I skjemaet på fig. 2 har sporenes num-merering høyere tall enn nødvendig for anbringelsen av de inntegnede spoler. Dette ble gjort for å forenkle viklingsskjemaet. I virkeligheten kan viklingen istedenfor å bestå av de inntegnede dobbelte spoler bestå av tre-, fire- eller fem-dobbelte spoler anbragt i ved siden av hverandre liggende spor, f. eks. fem-dobbelte spoler som består av fem delspole-sider fordelt på ved siden av hverandre

liggende spor.

Viklingen kan dessuten også utføres

som toplansvikling. Ved denne utførelse av

viklingen kan man også utføre viklingens

underplan forskjøvet i forhold til over-planet i retning av en forkortelse av vik-lingsskrittet i omkretsrétningen. Denne

plasering av viklingen langs korder gir

fordelen av en bedre tilnærmelse av am-perevindingskurvene til sinusformen så-vel for 16 2/3-perioders- for for 50-perioders-systemet. Forskyvningen av overpla-net i forhold til underplanet av viklingen

blir hensiktsmessig gjennomført slik at

særlig den femte og den syvende harmo-niske i ankerfelt-magnetiseringskurven

blir undertrykket.

Claims (8)

1. Vekselstrøm vikling for omformere for enfaset 16 2/3-perioders og for trefaset 50-perioders strøm, hvor 50-perioders-sy-stemets enkelte faser består av to parallellkoblede viklingsgrener hvis grenmidt-punkter tjener til uttak av enfasestrøm-men med 16 2/3 perioder (brokopling), karakterisert ved at de for 50-perioders-systemet parallellkoblede viklingsgrener hver

består av en seriekobling av 3n spoler, hvorav 2n spoler oppviser spolevidden for 50-perioders-polsystemet og n spoler spolevidden for 16 2/3-perioders-polsystemet.

2. Vekselstrømvikling som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at den ene av de deler viklingsgrenen deles opp i ved til slutningen for 16 2/3 perioder, består av 2n spoler med den mindre spolevidde og den annen del består av n spoler med den større spolevidde.

3. Vekselstrømvikling som angitt i på-stand 1 og 2, karakterisert ved at den ene av viklingsgrenene for 50-perioders-systemet ved parallellkoblingspunktene for disse begynner med en vid spole og den annen viklingsgren med to seriekoblede smale spoler.

4. Vekselstrømvikling som angitt i på-stand 1 eller 2, karakterisert ved at en vid og en smal spole av de tre (resp. 3n) spoler i en viklingsgren har samme spole-akse, mens den annen smale spole ligger i viklingsrommet for den annen viklingsgren, nemlig koaksialt med den vide spole i denne gren.

5. Vekselstrømvikling som angitt i på-stand 1—4, karakterisert ved at de viklingsgrener som hører til de 3 faser av 50-perioders-systemet, er anordnet med sine spolehoder i tre plan. C.

Vekselstrømvikling som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at viklingen er utført som toplan-vikling.

7. Vekselstrømvikling som angitt i på-stand 1 eller 6, karakterisert ved at viklingens overplan er forskudt i omkretsrétningen i forhold til underplanet.

8. Vekselstrømvikling som angitt i på-stand 7, karakterisert ved at planforskyv-ningen er slik at overveiende den femte og den syvende overbølge i ankerfelt-magnetiseringskurven blir undertrykket.