DE200661C

DE200661C -

Info

Publication number: DE200661C
Application number: DE1907200661D
Authority: DE
Filing date: 1907-06-12
Anticipated expiration: 1927-06-13

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die bisher bekannten Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit von Induktionsmotoren mittels Änderung der Polzahl von 8 — n-Polen auf 6—«-Pole setzen bei Anwendung von nur einer Wicklung im Stator oder Rotor die Verwendung einer Trommelwicklung voraus, deren Anwendung infolge der häufigen Kreuzung der einzelnen^ Wicklungselemente für Hochspannung mit großen Isolierungs-Schwierigkeiten verbunden ist. Diese Schwierigkeiten können in bekannter Weise durch Anwendung zweier unabhängiger Wicklungen wohl teilweise behoben werden, indem die eine der Wicklungen als gewöhnliche Dreiphasenwicklung, die andere aber als Zweiphasenwicklung· geschaltet ist und je nach Bedarf abwechselnd entweder die eine oder die andere der beiden Wicklungen gespeist wird; die erzielten Vorteile werden jedoch durch die größeren Kosten und durch den geringeren Wirkungsgrad zweier unabhängiger Wicklungen aufgewogen.

Im Sinne des vorliegenden Verfahrens, welches, wie das vorhin erwähnte, auf Drehstrommotoren solcher Polzahl beschränkt ist, welche gleich der Zahl 8 oder deren ganzes Vielfache ist, wird zur Polumschaltung eine und dieselbe Wicklung verwendet, indem die aus »langen« Spulen bestehende 8 — n-polige Dreiphasenwicklung auf eine 6 — w-polige Zweiphasenwicklung umgeschaltet wird und die letztere dann mittels geeigneter Schaltungen durch aus der Drehstromquelle entnommenen Zweiphasenstrom gespeist wird. Es werden demnach vor und nach der Umschaltung sämtliche Wicklungselemente benutzt, wodurch eine gute Raumausnutzung und somit guter Wirkungsgrad und geringere Kosten gewährleistet sind.

Fig. ι zeigt schematisch die Anordnung der Spulenköpfe der Primärwicklung eines achtpoligen Drehstrommotors. Die Pfeile N und S bedeuten die durch Erregung einer Phase erzeugten Nord- und Südpole des achtpoligen Feldes. Die zu einer Phase gehörigen Wicklungselemente sind nach derselben Art gezeichnet. So sind z. B. alle Spulen der ersten Phase i_a, \_b, i_c, i_d mit vollen Linien gezeichnet, während die zweite Phase punktiert, die dritte Phase gestrichelt gezeichnet ist. D'^e Wicklungselemente bestehen aus »langen« Spulen, also aus solchen Spulen, deren eingeschlossene Fläche bei Drehstromwicklung je zwei Spulenseiten verschiedener Phase enthält. So enthält z. B. die von Spule I_a der ersten Phase umfaßte Polfläche je eine Spülenseite der zur zweiten Phase gehörigen Spule 2_C und der zur dritten Phase gehörigen Spule 3_C.

Fig. 2 zeigt die in bekannter Weise ausgeführte Schaltung dieser Primärwicklung für Dreiphasenstrom und acht Pole, wobei die Wicklung von der Stromquelle 1, 2, 3 gespeist wird. Alle anderen Bezeichnungen stimmen mit den gleichen Bezeichnungen der Fig. 1 überein.

Soll nun der Motor auf sechs Pole umgeschaltet werden, so werden die in Fig. 2 ersichtlichen Verbindungen der einzelnen Spulen untereinander gelöst und die Spulen miteinander nach dem Schaltungsschema der Fig. 3 auf die Weise in zwei getrennten Gruppen (Phasen) A und B verbunden, daß die von jeder Spule der Phase A umschlossene Fläche nunmehr nur Spulenseiten einer Phase, der Phase B, enthält und umgekehrt. Auf diese Art wird ein Zweiphasenmotor von sechs Polen und mit doppelt so vielen Leitern pro Pol und Phase erhalten, als es der Fall war, solange die Wicklung noch dreiphasig und achtpolig geschaltet war. In Fig. 4 sind die Spuleriköpfe der durch das Umschalten entstandenen Phasen A gestrichelt, die der Phase B voll gezeichnet. Die Pfeile N und S bedeuten die durch alleinige Erregung der Phase A erzeugten Nord- bzw. Südpole des sechspoligen Feldes. Fig. 5 und 6 deuten an, wie der so umgeschaltete Zweiphasenmotor in bekannter Weise vom Dreiphasenstromnetz gespeist werden kann. A und B sind die zwei Phasen des umgeschalteten und nunmehr sechspoligen Motors. T ist ein Autotransformator, dessen Endklemmen 7, 8 von den Leitungen 1,2 der Stromquelle I, 2, 3 gespeist werden. DieMittelklemme 6 des Transformators T teilt die Transformatorwicklung in zwei gleiche Teile und sind infolgedessen die zwischen den Klemmen 6, 7 und den Klemmen 6, 8 induzierten Spannungen einander gleich. Die Klemmen 4 und 5 sind auf beiden Hälften der durch die Mittelklemme 6 in zwei Hälften geteilten Transformatorwicklung so angeordnet, daß die zwischen den Klemmen 4 und 5 herrschende Spannung der Größe nach gleich sei jener Spannung, welche zwischen der Mittelklemme 6 und der nicht an den Endklemmen des Transformators angeschlossenen Phase 2 der Stromquelle herrscht, im übrigen

, kann die Stelle der Klemmen 4 und 5 eine beliebige sein, auch kann z. B. eine der .Klemmen 4 oder 5 mit einer der Endklemmen 7 oder 8 zusammenfallen. Es ist klar, daß dann die Spannung zwischen den Klemmen 4, 5 und zwischen der Leitung 2 und der Mittelklemme 6 der Größe nach einander gleich, der Phase nach aber voneinander um 90 ° verschoben sein werden. Wird also Phase A des umgeschalteten Motors von Klemmen 4, 5 und Phase B von der Leitung 2 und von der Mittelklemme 6 gespeist, so arbeitet der Motor als sechspoliger Zweiphasenmotor.

Will man eine größere Erwärmung und

eine ungleichförmige Belastung der Phasen des Motors in Kauf nehmen, so kann man anstatt die an Hand der Fig. 5 erklärte Schaltung für den auf sechs Pole zweiphasig umgeschalteten Dreiphasenmotor anzuwenden, auch einfach z. B. die eine Endklemme der Phase A an die Mittelklemme b (Fig. 3) der Phase B anschließen und die noch freien Endklemmen der Phase A sowie die beiden Endklemmen der Phase B einfach an die drei Leitungen I, 2, 3 der Stromquelle anschließen, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist. Zum Ausgleich der verschiedenen Belastung der zwei Phasen A und B können dann der Phase B auch noch Widerstände w vorgeschaltet werden.

Die oben angegebene Schaltung ist für den Läufer des Motors nicht gut anwendbar, da die Zahl der nötigen Schleifringe zu groß wird. Ist aber der Läufer zugleich der induzierte Teil des Motors, so können bei gleichzeitiger Umschaltung der Primärwicklung nach dem oben angegebenen Verfahren entweder 12 —n- Läuferspulen mittels im Läuferkörper mit umlaufender dreizehn Kontakte (wenn nötig, über einen kleinen Widerstand) kurzgeschlossen werden, oder es kann für den Läufer das bekannte Verfahren der Polumschaltung mittels Trommelwicklung angewendet werden, welches in diesem Falle keine Schwierigkeiten bietet,. da der induzierte Teil nur niedergespannte Ströme führen kann, selbst wenn der Motor mit hochgespanntem Strom gespeist wird.

Der Läufer kann in diesem Falle aber auch mit zwei von einander unabhängigen dreiphasigen Wicklungen versehen werden, von denen die eine achtpolig, die andere sechspolig ausgeführt ist. Es wird dann die achtpolige Läuferwicklung benutzt, solange der Motor als achtpoliger Dreiphasenmotor arbeitet, während die sechspolige Läuferwicklung bei der Umschaltung auf einen Zweiphasenmotor verwendet wird. Sind nun zwei solche mit Läuferdoppelwicklung versehene Motoren vorhanden, so läßt sich das angegebene Verfahren sehr vorteilhaft mit dem Verfahren der Geschwindigkeitsregelung mittels Kaskadenschaltung dadurch vereinigen, * daß man" beim Anfahren die zwei achtpoligen Dreiphasenmotoren nach bekannter Art in Kaskade schaltet (Geschwindigkeit entspricht 16 Polen), dann den einen Motor auf sechs no Pole zweiphasig umschaltet und dessen sechspoligen dreiphasigen Läufer mit dem anderen achtpoligen Dreiphasenmotor in Kaskade schaltet (Geschwindigkeit entspricht 6 + 8 = 14 Polen), hierauf auch den zweiten Motor auf sechs Pole zweiphasig umschaltet und · die sechspoligen .dreiphasigen Läufer beider Motoren in Kaskade schaltet (Geschwindigkeit entspricht 6 + 6=12 Polen), hierauf wieder beide Motoren zu achtpoligen Dreiphasenmotoren umschaltet und beide parallel schaltet (Geschwindigkeit entspricht achtPolen)j worauf

beide Motoren auf sechspolige Zweiphasenmotoren umgeschaltet und miteinander parallel geschaltet werden (Geschwindigkeit entspricht sechs Polen). Man erhält auf diese Weise fünf Geschwindigkeitsstufen.

Claims

Patent-Anspruch: :

Verfahren zur Änderung der Geschwindigkeit von achtpoligen oder mehrmal achtpoligen Drehstrommotoren durch abwechselnde Benutzung einer Dreiphasen- und einer Zweiphasenbewicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die aus langen Spulen bestehende Primärwicklung eines, η-mal achtpoligen Drehstrommotors in eine «-mal sechspolige Zweiphasenwicklung umgeschaltet "wird, so daß sowohl vor als nach der Umschaltung sämtliche Wicklungselemente benutzt werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.