aus verhältnismässig flachen Leitern, deren Breite gross gegen ihre
Dicke ist, wie sie insbesondere mit den bekannten Verfahren zur Herstellung gedruckter
Schaltungen erhalten werden. Die Erfindung eignet sich sowohl für Axialluftspaltmaschinen
, deren Läufer im allgemeinen die Form einer Ncheibe oder eines Rings hat, der als
Träger für die Wicklungsleiter dient, die dann , mit Ausnahme der Wickelkopfabschnitte,
im wesentlichen radial gerichtet sind, als auch für Radiall uftspaltmaschinen, deren
Läufer die allgemeine Form eines Zylinders hat, welcher die lieiteerägt, die dann,
mit Ausnahme der Wickelkopfabschnitte,.im allgemeinen im wesentlichen axial gerichtet
sind. -
Da die Leiter bei Wicklungen dieser ,Art eine merkliche
Breite haben, entstehen Wirbelströme, die zumindest bei einigen Ausführungsformen
unerwünscht sind, weil sie zu grosse Energieverluste hervorrufen. Ferner können
bei Läufern für Maschinen mit verhältnismässig grosser Leistung, beispielsweise
in der Grössenordnung von 1 Kilowatt, b eträchliche elektromotorische Kräfte auftreten,
die beispielsweise 240 Volt bei 3000 U/min überschreiten, wenn die Zahl der Leiter
freiwillig beschränkt wird, damit andere optimale Bedingungen hinsichtlich der Wirksamkeit
der Wicklungen und der Maschinenerfüllt werden. Derartige Werte sind offensichtlich
unvereinbar mit einer befriedigenden Isolierung zwischen den Wicklungsleitern und
vor allem zwischen den Bürsten, die bei Maschinen dieser Art sehr oft direkt auf
wenigstens einer Seite der Rotorwicklung oder auf direkten Verlängerungen dieser
Wicklungsleiter ausserhalb des magnetischen Luftspalts schleifen, wie an sich bekannt
ist. Das Ziel der Erfindung ist die Vermeidung dieser Einschränkungen der praktischen
Ausfhrung; zu diesem Zweck wird von derFestatellung Gebrauch gemacht, dass bei einer
gegebenen Fläche, die von den Leitern einer Wicklung der zuvor angegebenen Art bedeckt
ist, die Wirbelströme umgekehrt proportional zu dem Quadrat der Anzahl dieser Leiier
sind.
Erfindungsgemäss werden wenigstens zwei völlig gleiche Wicklungen,
die demzufolge die gleiche Leiterzahl haben, und die in sich geschlossen und vollständig
getrennt sind, in dem Läufer so ausgebildet, dass ihre Wicklungsleiter auf jeder
Seite-regelmässig ineinandergeschachtelt sind, d.1., dass jeder Wicklungsleiter
einer dieser Wicklungen auf seiner Läuferfläche von dem nächsten heiter der gleichen
Wicklung durch einen oder mehrere Leiter getrennt ist, die zu den anderen Wicklungen
des Läufers gehören, und die auf den Leitern oder deren Verlängerungen schleifenden
Bürsten sind in der-Drehrichtung m3;t einer solchen Breite ausgebildet, dass in
jedem Augenblick die Wicklungen elektrisch parallel mit der Stromversorgung verbunden
sind. Um die ganze Läuferoberfläche zu bedecken, wird demzufolge bei dieser Ausbildung
die Zahl der Leiter mit der Zahl der getrennten Wicklungen muttipliziert, woraus
sich eine Verringerung der @@irbelströme mit einem Faktor ergibt, der proportional
zu dem Quädrat der Gesamtzahl der Leiter ist, im Vergleich zu den Wirbelströmen,
die auftreten würden, wenn der Rotor nur eine einzige Wicklung hätte, dessen Leiterzahl
gleich der Leiter zahl jeder der durch die Bürsten parallelgeschalteten Wicklungen
wäre. Andrerseits ist diese Parallelschaltung ohne schwerwiegende lsolationsbedingungen
ohne weiteres möglich, denn da die ineinandergeschachtelten Wicklungen gleich ausgebildet
sind, weisen
sie an den sie parallel schaltenden Barsten die gleiche
elektromotorische Kraft auf. ' , Bei einer nach der Erfindung ausgeführten Maschine
ist es daher möglich, jeden gewünschten Wicklungsverlauf zu reabsieren, ohne dass
die zuvor angegebenen Nachteile in Erscheinung treten. Ausführungsbeispiele der
Erfindung sind in der Zeichnung. dargestellt.Darin zeigen: Fig.1 eine Schnittansicht
einer rotierenden elektrischen Maschine, bei welcher die erfindungsgemässen Wicklungen
angewendet werden können und Fig.2 und 3 Vorderansichten von nach der Erfindung
ausgebildeten Läuferwicklungen für die Maschine von Fig.1, wobei die Bürsten im
Schnitt dargestellt sind. Fig.1 zeigt eine Axialluftspaltmaschine, deren scheibenförmiger
Läufer 3 an einer Welle 9 beispielsweise dadurch befestigt ist, dass er unter Linfügung
dnes Isoliermaterials 8 zwischen einerBuchse 6 und einer auf einen Gawindeabschnitt
der Buchse 6 aufgeschraubten Mutter 7 festgeklemcnt ist, wobei die Buchse 6 durch
einen Stift 10 mit der Welle 9 drehfest verbunden ist.Der Läufer trägt zwei
Schichten von Spulenseitenleitern 1 und 2, die voneit-ander isoliert sind, wobei
die einander gegenüberliegenden Endeti der Leiter von der
einen
zur anderen Schicht elektrisch miteinander verbunden sind. Der Z:ufer ist in einem
magnetischen Luftspalt angeordnet, der durch zwei magnetische Ringe 4 und 5 begrenzt
ist.
In wenigstens einem dieser Ringe können magnetische Pole eingeprägt
sein, deren Polung regelmässig ringsum den Umfang abwechselt, während der andere
Ring aus einer einfachen ringförmigen Platte bestehen kann, die zum Schliessen des
den Läufer durchsetzenden Magnetflusses dient; der zweite Ring kann jedoch auch
permanente Magnetpole tragen, d e r e n 2olung dann jeweils entgegengesetzt zu derjenigen
der Magnetpole des anderen Rings ist. Natürlich kann jeder Ring auch durch einen
Kranz mit ausgeprägten Magnetpolen ersetzt werden, falls dies erwünscht ist. Der
Rest des Aufbaus der Maschine ist nicht dargestellt,da er für die Erläuterung der
Erfindung unwesentlich ist. Mit der Z;-tuferwi4&ung wirken Bürsten zusammen,
von denen eine bei 11 in der Schnittansicht von Fig.1 dargestellt ist. Es ist wenigstens
einBürstenpaar vorhanden, wie als Beispiel bei. 11 und 12 von Fig. 2 angedeutet
ist. Gegebenenfalls können auch mehrere Bürstenpaare vorhanden sein, wobei die der
Bürste 11 entsprechenden Bürsten gemeinsam mit dem einen Pol der Gleichstromversorgungsquelle
für die Wicklung verbunden sind, während die der Bürste 12 entsprechenden Bürsten
gemeinsam mit dem anderen Pol dieser Stromversorgungsquelle verbunden sind. In jedem
Bürstenpaar liegen die
Bürsten im Abstand einer Polteilung des Erregers
der Maschine voneinander. Die Wicklungen von Fig.2 und 3 entsprechen Maschinen mit
acht Erregerpolen. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig.2 enthält die gesamte Läuferwicklung
zwei Wellenwicklungen L und II, von denen jede in sich selbst geschlossen ist und
siebzehn Spulenseitienleiter pro Fläche aufweist. Die gestrichelten Linien in dem
inneren und dem äusseren Ring der geneigten Leiterabschnitte stellen die Abstände
zwischen den entsprechenden A.bec:hnitt;ern der Leiter auf der Rückseite dar, deren
mittlere Abschnitte in Deckunjmit den mittleren Abschnitten der Leiter der Vorderseite
liegen. Jeder Sjulenseitenleiter besteht aus einem im wesentlichen radialen mittleren
Abschnitt, der sich an seinen beiden Enden in entgegengesetzten geneigten Abschnitten
fortsetzt, die an "Kontaktstücken" enden, welche für die Verbindung zwischen der
Vorderseite und der Rückseite dienen. Dies entspricht einer bereits-an sich bekannten
Ausbildung der Wicklung. Die Spulenseitenleiter der beiden Wicklungen sind regelmässig
ineinandergeschachtelt, wie man leicht fea-isEellen kann, wenn man die Wicklungen
verfolgt@ndb® man beispielsweise von irgendeinem der Kontaktstücke am inneren oder
am äusseren Rand jeder der beiden Wicklungen ausgeht.
Natürlich
würde in Wirklichkeit eine solche Wicklung eine sehr viel grössere Zahl von Spulenseitenleiter
als 17 Spulenseitenleiter enthalten; diese Einschränkung wurde hier nur gemacht,
um die Barstellung in der Zeichnung deutlicher zu machen. Rings um die Läuferscheibe
liegen also in regelmässigem Wechsel ein Spulenseitenleiter einer Wicklung und ein
Spulenseitenleter der anderen Wicklung. Wie durch die rechteckigen Querschnitte
11 und 12 angedeutet ist, gehen von diesen Leitern zwei Bürsten 11 und
12 aus, die im Abstand einer Polteilung voneinander Liegen, wobei jede Bürste
so breit ist, dass sie an der Stelle, an der sie auf dem Rotor schleift, die Breite
von zwei nebeneinanderliegenden Wicklungsleitern bedeckt. Somit sind in jeder`Stellung
die beiden a n sich elektrisch getrennten Wicklungen parallel mit der Stromversorgungsquelle
verbanden, was hinsichtlich der elektromagnetischen und elektrodynamischen Wirkungsweise
der Maschine im wesentlichen der Wirkung einer einzigen Wicklung in dem Luftspalt
gleichkommt; da jedoch die,Zahl der Leiter doppelt so gross wie bei einer einfachen
Wicklung der gleichen Ausdehnung ist, sind die Wirbelströme darin auf den vierten
Teil ihres Ausmasses bei einer solchen einfachen Wicklung verringert, woraus sich
eine entsprechende Verringerung der Verluste und eine entsprechende Verminderung
der Potentialdifferenzen zwischen den Leitern und zwischen den Bürsten ergibt. Dies
ermöglicht eine einwandfreie Isolierung ohne Einschränkung hinsichtlich der Ausbildung
.des
richtigen Wicklungsverlaufs für einen optimalen Wirkungsgrad in dem Luftspalt der
Maschine. Fig.3 zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel des Läufers für eine gleichfalls
achtpolige Maschine, der jedoch vier getrennte Wellenwicklunge I bis IV aufweist,
deren Leiter rings um die L#uferscheibe gleichmässig ineinandergeschachtelt sind,
so dass jeder Spulenseitenleiter einer Wicklung von dem nächsten Spulenseitenleiter
der gleichen Wicklung durch drei dazwischenliegende Leiter getrennt ist, die jeweils
zu den drei anderen Wicklungen gehören. In diesem Fall hat natürlich jede Bürste
einen so grossen Querschnitt, dass sie an der Stelle, an der sie auf dem Läufer
schleift, in jedem Zeitpunkt die Breite von vier Leitern bedeckt.