DE386561C

DE386561C - Maschine zur Umformung oder zur gleichzeitigen Erzeugung von Wechselstroemen verschiedener Frequenz

Info

Publication number: DE386561C
Application number: DEB86647D
Authority: DE
Original assignee: Bergmann Elektricitaets Werke AG
Current assignee: Bergmann Elektricitaets Werke AG
Publication date: 1923-12-13

Description

Maschine zur Umformung oder zur gleichzeitigen Erzeugung von Wechselströmen verschiedener Frequenz. Das Hauptpatent betrifft eine Maschine, die durch eine besondere Ausbildung der induzierten Wicklungen ermöglicht, gleichzeitig und unabhängig voneinander zwei Wechselströme verschiedener Frequenz zu erzeugen oder einen Wechselstrom von gegebener Frequenz in einen solchen von anderer Frequenz umzuformen. Bei derartigen Maschinen kann nun bei ungeradem Polzahlverhältnis (2n -f- i) : i an die Stelle zweier Arbeitswicklungen eine einzige für beide Frequenzen gemeinsame Arbeitswicklung treten, welche den Gegenstand der Erfindung bildet. Im folgenden wird an Hand der Zeichnung als Ausführungsbeispiel eine Wicklung für das Polzahlverhältnis 3:1 und einphasigen \Vechselstrom beschrieben.
Wenn man sechs Stäbe, die je um eine Polteilung des Feldes hoher Polzahl voneinander entfernt liegen, in der aus den Abb. i und 2 ersichtlichen Weise schaltet, so bilden gemäß dem Hauptpatent die Punkte A" A, die Anschlußpunkte für den Strom hoher Frequenz. Anderseits würde man zwischen Anschlußpunkten B, und B." welche an die Mitten der mittleren Stäbe 2, 5 der beiden Gruppen 1-2-3, 4-5-6 gelegt sind, einen reinen Strom niederer Frequenz erhalten, da diese Punkte in bezug auf den Strom hoher Frequenz Punkte gleichen Potentials sind. Der Strom hoher Frequenz ist in Abb. i, der Strom niederer Frequenz in Abb.2 für einen bestimmten Augenblick durch Pfeile bezeichnet. Sowohl für die hohe als für die niedere Frequenz sind danach zwei parallele Stromzweige vorhanden. Die Stäbe 2 und 5 tragen dabei, weil sie um eine volle Polteilung des Feldes geringer Polzahl auseinanderliegen, zu der Spannung für den Strom niederer Frequenz nichts bei. Sie werden jedoch ebenfalls von diesem Strom durchflossen und erhöhen so unnötigerweise die Wärmeverluste. Diesen Übelstand kann man vermeiden, indem man bei sonst gleicher Anordnung der Stäbe die Verbindungen entsprechend Abb.3 und 4 ändert. Während bisher der Anfang des ersten Stabes mit dem Ende des sechsten und das Ende des dritten mit dem Anfang des vierten verbunden war, wird nunmehr der Anfa"g des. ersten an den Anfang des sechsten und der Anfang des dritten an den Anfang des vierten geschaltet. Alsdann sind die PunkteA, und A3 einerseits, die Punkte A., und A4 anderseits Anschlußpunkte für den Strom hoher Frequenz, da zwischen ihnen wieder die Stabgruppen i-2-3 bzw. q.-5-6 liegen. Zugleich bilden die Verbindungsstellen der Stäbe 1, 2 und der Stäbe 4, 5 die Anschlußpunkte B,, B, für den Strom niederer Frequenz. Der Verlauf des Stromes hoher Frequenz ist in Abb.3, der Verlauf des Stromes niederer Frequenz in Abb.4 durch Pfeile bezeichnet. Während danach der Strom hoher Frequenz alle drei Stäbe der beiden Gruppen i-2-3, q.-5-6 durchfließt, bleiben die Stäbe 3 und 6 vom Strom niederer Frequenz vollkommen frei, der seinen Weg über die beiden parallelen Zweige 1-5 und 2-4 nimmt. Sowohl für die Stäbe i und 5 als für die Stäbe 2 und 4 ist dabei die Bedingung des Hauptpatentes erfüllt. jeder der beiden hintereinander geschalteten Stäbe trägt einen Anteil für die Spannung niederer Frequenz bei, und unnötiger Wärmeverlust ist dabei vermieden.
Bei dieser Wicklung ist es aber ungünstig, daß die Anschlußpunkte A" A. und A3, A4 für den Strom hoher Frequenz verschiedenes Potential haben, also nicht ohne weiteres parallel geschaltet werden können. Man kann dem aber leicht abhelfen, indem man unter Aufrechterhaltung der sonstigen Anordnung in der einen Stabgruppe den vom Strom niederer Frequenz freien Stab etwas anders anschließt. So ist in Abb. 5 das Ende des Stabes C mit dem Anfang des Stabes 4 verbunden. Der Strom hoher Frequenz fließt alsdann von A,. über die Stäbe i, 2, 3 nach A3 und über die Stäbe 5, 4, 6 nach A4. Az wird nicht mehr als Anschlußpunkt benutzt, dafür werden die Punkte A3 und A4, die nunmehr gleiches Potential besitzen, wie Abb. 6 zeigt, zu einem gemeinsamen Anschlußpunkt A3, A4 vereinigt.
Bei der praktischen Ausführung wird man nun die zu einer Gruppe r-2-3, 4-5-6 gehörigen Stäbe aus wickeltechnischen Gründen im allgemeinen nicht unmittelbar hintereinander schalten, sondern solche Stäbe, die um eine Polteilung des Feldes geringer Polzahl auseinanderliegen, zu einer Windung zusammenfassen, auch wird man mehrere Stäbe in eine Nut übereinanderlegen. Eine derartige vollständige Wicklung zeigt Abb.7. A,. und A3, A4 sind die Anschlußpunkte des Stromes hoher Frequenz, B,, B2 die Anschlußpunkte niederer Frequenz. Die Stromrichtung des Stromes hoher Frequenz ist durch die oberen, die des Stromes niederer Frequenz durch die unteren Pfeile bezeichnet.
Ist das Polzahlverhältnis größer, also allgemein (2n + i) : i, so treten an die Stelle der zwei Gruppen von drei Stäben zwei Gruppen von 2n + i, um je eine Polzahl des Feldes hoher Polzahl entfernt liegenden, in Reihe geschalteten Stäben. Alsdann können die beiden Gruppen so verbunden werden, daß 2, 4, 8 ... 2 n hintereinanderlnegende Stäbe jeder Gruppe Teilgruppen für den Strom niederer Frequenz bilden, dessen Anschlußpunkte wieder an den Mitten dieser Teilgruppen liegen.
Natürlich können mehrere derartige Wicklungen hintereinander oder parallel geschaltet werden. Die Wicklung ist auch nicht auf einphasige Ausführung beschränkt, sondern läßt sich ohne weiteres in bekannter Weise durch Anordnung mehrerer gegeneinander verschobener Teilwicklungen auch mehrphasig ausbilden. Dabei können für beide Frequenzen gleiche oder verschiedene Phasenzahlen in Betracht kommen. Von Bedeutung ist besonders der Fall, daß der Strom hoher Frequenz Drehstrom, der Strom niederer Frequenz Einphasenstrom ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Maschine zur Umformung oder zur gleichzeitigen Erzeugung von Wechselströmen verschiedener, in ungeradem Verhältnis stehender Frequenzen nach Patent 3723go, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der aus Gruppen von 2n + i um je eine Polteilung des Feldes hoher Polzahl entfernten, in Reihe liegenden Leitern zusammengesetzten Wicklung für die hohe Frequenz, der selbst aus Gruppen von zwei um eine gerade Zahl von Polen des Feldes hoher Polzahl entfernten, in Reihe liegenden Leitern zusammengesetzt ist, die Wicklung für die niedere Frequenz bildet.
2. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen von 2 n + i um j e eine Polteilung des Feldes hoher Polzahl entfernten, in Reihe liegenden Leitern (r-2-3, 4-5-6) so miteinander verbunden sind, daß für die niedere Frequenz Teilgruppen (i-2, 4-5) von 2, 4, 6,8 ... 2 n-Leitern entstehen, die von Mitte zu Mitte in parallelen Zweigen (2-4, i-5) 2, 4, 6, 8... 2n hintereinanderliegende und paarweise um eine gerade Zahl von Polen des Feldes hoher Polzahl voneinander entfernt liegende Leiter aufweisen.
3. Maschine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der beiden aus 2 n + i-Leitern bestehenden Gruppen (1-2.-3,4-5-6) die Anschlußpunkte (A,., As, A4) des Stromes hoher Frequenz, die Mitten (B, BZ) der Teilgruppen (r-2, 4-5) die Anschlußpunkte des Stromes niederer Frequenz bilden.
4. Maschine nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden aus 2n+ i-Leitern bestehenden Leitergruppen für die hohe Frequenz (i-2-3, 4-5-6) parallel geschaltet sind.'
5. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die in Reihe liegenden Spulenseiten der Wicklung niederer Frequenz für jeden Pol des Feldes geringer Polzahl einen zusammenhängenden Bruchteil der Polteilung dieses Feldes bedecken, der einer geraden Zahl von Polteilungen des Feldes hoher Polzahl entspricht.
6. Maschine nach Anspruch i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer aus zwei parallelen Zweigen bestehendenWicklung für die niedere Frequenz die in Reihe liegenden Spulenseiten der beiden Wicklungszweige für jeden Pol des Feldes geringer Polzahl den gleichen Bruchteil der Polteilung dieses Feldes bedecken.
7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in Reihe liegenden Spulenseiten der parallelen Wicklungszweige für jeden Pol des Feldes geringer Polzahl in dieselben Nuten verlegt sind.