Zweischichtige Wechselstromwicklung. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Kurvenform. von zweischichtigen Wech- selstromwicklungen zu verbessern. Dies wird durch die Wicklung nach der vorliegenden Erfindung erreicht, indem dieselbe unter Auf rechterhaltung gleichmässiger Abstände zwi schen den einzelnen Zonenmitten zweifach geselint ist. Der Entwurf einer derartig zwei fach gesehnten Wicklung soll an dem Bei spiel einer 10poligen Dreiphasenmaschine mit<B>3</B> 115 Nuten pro Pol und Phase an Hand der Zeichnung gezeigt werden.
Von den<B>108</B> Nuten der Maschine entfallen auf jede der zehn Polteilungen 101/5 Nuten. In Abbildung<B>1</B> ist ein Nutenschema darge stellt, in dem für die ersten fünf Polteilungen die fortlaufend bezeichneten Nuten der Reihe nach eingetragen sind. In Abb. 2 sind die fünf Polteilungen zu einer Ersatzpolteilung zusammengezogen. Nach ihrer Lage in der Ersatzpolteilung werden die Nuten auf die einzelnen Phasen verteilt, im vorliegenden Fall also in drei gleichen Zonen.
Hierbei werden, um die erste Sehnung zu erreichen, die Grenzen der Zonen der beiden Schichten gegeneinander um eine der gewünschten Sehnung entsprechende Nuten- zahl versetzt angenommen. Diese Verteilung ist in der in Abb. <B>3</B> dargestellten Ersatzpol- teilung vorgenommen. Die Zonengrenzen sind hier um neun Nuten der Ersatzpolteilung, also <B>9/5</B> Nuten in bezug auf die wirklichen Pol teilungen, gegeneinander verschoben.
Die Seh- nung beträgt demnach
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Durch diese Sehnung wird die fünfte Oberwelle praktisch unterdrückt, da der Wiüklurizsfak- tor nach der Formel sin
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null wird.
Zur Durchführung der zweiten Sehnung sind jede Schicht für sich<B>je</B> wieder in eine Ober- und eine Unterschicht zerlegt ange nommen, wobei<B>je</B> die eine von zwei aufein-. anderfolgenden Nuten der angenommenen Ober-, die andere der Unterschicht angehört wie dies in der Ersatzpolteilung in Abb. 4 dargestellt ist.
Die Phasenzugehörigkeit der Leiter eine<B>'</B> r jeden der zwei angenommenen Unterschichten wird hierauf wieder in der Weise geändert, dass die Zoneugrenzen der Nutensebichten gegenüber den Zonengrenzen der zugehörigen Oberschichten um eine der gewünschten Sehnung entsprechende Nuten- zahl versetzt erscheinen.
Um die siebente Oberwelle zu unterdrücken, wird hier die Sehnung mit
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gewählt, die Zonengrenzen der einen angenommenen Schicht gegenüber derjenigen in der an der andern Sehicht also um sieben Nuten der Ersatzpolteilung (entsprechend<B>7/5</B> NUten) in bezug auf die wirkliche Polteilung ver setzt, wie es in dem Ersatzbild in Fig. <B>5</B> durchgeführt ist.
Die zweite Sehnung ist also dadurch erreicht, dass die Phasenzu gehörigkeit jeder zweiten Nut im Ersatzbild derart geändert wurde, dass die Zonengrenze, die der Gesamtheit aller zweiten Nuten ent spricht, um eine entsprechende Nutenzahl (llr,) verschoben ei-scheint.
Die neue Wicklung ist hiermit bereits eindeutig bestimmt, da sich ja für die übrigen 54 Nuten dasselbe wiederholt. Die einzelnen Leiter oder Spulenseiten sind entsprechend der vorgeschriebenen Phasenzugehörigkeit so miteinander zu verbinden, dass die Stromrich tung in bezug auf die Polarität der zugehö rigen Polteilungen für sämtliche hintereinan- dergeschalteten Leiter gleich ist.
Dies ist in Abb. <B>6</B> durchgeführt und zwar sind hier die Verbindungen als lauter gleich grosse Gabelverbindungen gewählt, wobei die Oberschicht immer die linke und die Unter schicht immer die rechte Seite einer Spule bildet. Man kann die Verbindungen aber auch in anderer Art und nach andern Ge sichtspunkten entwerfen, zum Beispiel können bei Maschinen mit geteiltem Läufer oder Ständer, Verbindungen, die von einem Teil in den andern übergreifen, weitgehend ver mieden werden.
Die im Vorstehenden beschriebene zweite Sehnung kann bei allen Maschinen vorgenom men werden, bei denen die Zahl der Nuten pro Pol und Phase in einen unechten Bruch verwandelt im Zähler eine gerade Zahl ergibt oder bei Ganzlochwicklungen überhaupt eine gerade Zahl ist, bei Einphas'enmaschinen auch wenn es eine ungerade Zahl ist.
In der neuen Wicklung ist die fünfte und siebente Ober welle praktisch vollständig unterdrückt, so dass bei Dreiphasenwicklungen, bei denen die Zonenbreite eines PhaSenStrange8 <B>2/3</B> poltei- lung umfasst, sowie bei Einphasenmaschinen, bei denen die Resultierende der bewichelten Zonen -1/s der Polteilung umfasst, wodurch auch die dritte und neunte Oberwelle unterdrückt ist, eine nahezu vollständig sinusförmige Spannungskurve erreicht ist.
Eine rein sinus- förmige Spannungskurve ist aber, abgesehen von dem Vorteil geringerer Erwärmungsver luste, mit Rücksicht auf ein einwandfreies Wirken empfindlicher Generatorschutzvorrich- tungen bei einseitigen Kurzschlüssen von grösster Bedeutung.
Two-layer alternating current winding. The object of the invention is the curve shape. of two-layer alternating current windings. This is achieved by the winding according to the present invention in that it is sintered twice while maintaining uniform distances between the individual zone centers. The design of such a two-fold longed winding is to be shown using the example of a 10-pole three-phase machine with <B> 3 </B> 115 slots per pole and phase using the drawing.
Of the <B> 108 </B> slots in the machine, there are 101/5 slots in each of the ten pole pitches. Figure <B> 1 </B> shows a slot scheme in which the consecutively designated slots are entered one after the other for the first five pole pitches. In Fig. 2 the five pole pitches are drawn together to form an equivalent pole pitch. According to their position in the equivalent pole pitch, the slots are distributed over the individual phases, in the present case in three equal zones.
In order to achieve the first chord, the boundaries of the zones of the two layers are assumed to be offset from one another by a number of grooves corresponding to the desired chord. This distribution is carried out in the substitute pole division shown in Fig. 3. The zone boundaries are here shifted relative to one another by nine slots of the equivalent pole pitch, i.e. <B> 9/5 </B> slots with respect to the real pole pitches.
The longing is accordingly
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This stretching practically suppresses the fifth harmonic, since the Wiüklurizsfaktor according to the formula sin
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becomes zero.
To carry out the second tendon, each layer is assumed to be divided into an upper and a lower layer, with one of the two on top of each other. other grooves of the assumed upper layer, the other of the lower layer, as shown in the equivalent pole pitch in Fig. 4.
The phase affiliation of the conductors of each of the two assumed lower layers is then changed again in such a way that the zone boundaries of the groove layers appear offset from the zone boundaries of the associated upper layers by a number of slots corresponding to the desired chord.
In order to suppress the seventh harmonic, the tendon is also used here
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selected, the zone boundaries of one assumed layer compared to those in the other layer, i.e. by seven slots of the equivalent pole pitch (corresponding to <B> 7/5 </B> NUTS) with respect to the real pole pitch, as shown in the equivalent image in Fig. 5 is performed.
The second chord is achieved by changing the phase assignment of every second groove in the substitute image in such a way that the zone boundary, which corresponds to the entirety of all second grooves, appears to be shifted by a corresponding number of grooves (11r,).
The new winding is hereby clearly defined, since the same thing is repeated for the remaining 54 slots. The individual conductors or coil sides are to be connected to one another in accordance with the prescribed phase affiliation so that the current direction is the same with regard to the polarity of the associated pole pitches for all the conductors connected in series.
This is done in Fig. 6, namely here the connections are selected as fork connections of the same size, with the upper layer always forming the left and the lower layer always forming the right side of a coil. You can also design the connections in a different way and according to different points of view, for example, in machines with a split rotor or stand, connections that overlap from one part to the other can largely be avoided.
The second chord described above can be made in all machines in which the number of slots per pole and phase converted into an improper fraction in the numerator results in an even number or, in the case of full-hole windings, is an even number, in single-phase machines even if it's an odd number.
In the new winding, the fifth and seventh harmonics are practically completely suppressed, so that in three-phase windings in which the zone width of a PhaSenStrange8 comprises <B> 2/3 </B> pole division, as well as in single-phase machines in which the resultant of circled zones -1 / s of the pole pitch, which also suppresses the third and ninth harmonics, an almost completely sinusoidal voltage curve is achieved.
A purely sinusoidal voltage curve, however, apart from the advantage of lower heating losses, is of great importance with regard to the proper functioning of sensitive generator protection devices in the event of one-sided short circuits.