DE585285C - Daempferwicklung fuer elektrische Maschinen, insbesondere Einankerumformer - Google Patents

Description

Für Asynchronmotoren mit Käfigwicklung ist zur Steigerung der geringen Anzugskraft eine Anordnung vorgeschlagen worden, bei der die Stäbe-zwischen Anker und Verbindungsring oder auch die Verbindungsbügel zwischen' je zwei Stäben durch Ausnehmungen in zwei verschieden breite Streifen zerlegt sind, von denen der größere mit Eisenblech oder Eisendraht umgeben wird. Auf

ίο diese Weise ist ähnlich wie bei den Doppelkäfigankern eine Verdrängung des Stromes in die umkleideten Leiterteile erreicht, durch die der beim Anlauf wirksame Ohmsche Läuferwiderstand vergrößert wird.

Weiter ist es bekannt, bei elektrischen Maschinen, z. B. Synchronmaschinen und Einankerumformern, Dämpferwicklungen anzuordnen, durch die ein Pendeln der Maschinen bei annähernd synchroner Drehzahl verhindert wird. Diese Wicklung wird oft gleichzeitig zum asynchronen Selbstanlauf benutzt, wobei man auch wegen der das Drehmoment erhöhenden Wirkung den Stromverdrängungseffekt anwendete. Hierbei wurde die Wicklung etwa aus Stäben hergestellt, die im Verhältnis zu ihrer Breite eine große radiale Tiefe erhielten. Bei der großen Frequenz des Richtungswechsels der. magnetischen Induktion, die bei einer annähernd stillstehenden Maschine vorliegt, wird der Stromverlauf in der Wicklung in die dem Umfang nahe liegenden Teile verdrängt und somit der nutzbare Querschnitt der Dämpferstäbe erheblich herabgesetzt. Auf diese" Weise wird der Ohmsche Widerstand der Wicklung vergrößert, also ein größeres Drehmoment im Anlauf erzielt.

Beim Auftreten von höheren Harmonischen wird aber durch die stromverdrängende Wirkung in den verschiedenen Stäben, die nunmehr mit großer Frequenz von dem Feld der Harmonischen geschnitten werden, der Widerstand so groß, daß bei Verwendung einer Dämpferwicklung mit Stromverdrängung, z. B. bei Einankerumformern, der günstige Einfluß der Dämpferwick^ng auf die Kommutierungsverhältnisse nahezu völlig fortfällt. Ähnliche Nachteile zeigt eine derartige Dämpferwicklung auch bei einem unsymmetrischen Kurzschluß, bei dem in bezug auf die Dämpferstäbe ein gegenläufiges Drehfeld doppelter synchroner Winkelgeschwindigkeit auftritt.

Nach der Erfindung sollen die genannten Nachteile dadurch vermieden werden, daß die einzelnen Dämpferstäbe von paramagnetischem Material umgeben sind, das verhältnismäßig große Wirbelstromverluste aufweist, so daß die s'tromverdrängende Wirkung in den Stäben der Dämpferwicklung bei einer Steigerung der Frequenz von Null bis zu normaler Betriebsfrequenz zunimmt, bei einer weiteren Zunahme der Frequenz jedoch nicht mehr wesentlich wächst, sondern gegebenenfalls sogar etwas zurückgeht. Die Wirbelströme, die sich in dem paramagnetischen Material bilden, stellen Gegenamperewindungen dar, durch deren Rückwirkung der magne-

tische Widerstand erhöht und der Stromverdrängungseffekt wenigstens teilweise unterdrückt wird. Durch eine geeignete Dimensionierung läßt sich hierbei aus der Zusammenwirkung der Strom Verdrängung einerseits und der Wirbelströme anderseits die Induktivität der Wicklung in der Weise von der Frequenz abhängig machen, daß bei einer übergroßen Frequenz der Stromverdrängungseffekt abnimmt.

Nach der Erfindung wurde weiterhin erkannt, daß ein sehr großer Teil des für die Dämpferwicklung in Frage kommenden Widerstandes in dem Verbindungsbügel zwisehen den einzelnen Dämpferstäben liegt. Um auch an dieser Stelle den Stromverdrängungseffekt in der gewünschten Weise beeinflussen zu können, werden erfindungsgemäß die Verbindungsbügel in zwei getrennte Zweige unterteilt, von denen einer mit paramagnetischem Material von großen Wirbelstromverlusten umgeben wird. Bei einer gewissen Frequenz wird dann der induktive Widerstand in diesem Zweig so groß, daß nunmehr für die Stromführung in dem Dämpferwicklungsbügel fast nur der zweite Zweig in Frage kommt, der Ohmsche Widerstand der Dämpferwicklung beim Anlauf also vergrößert ist.

Ein Ausführungsbeispiel derartiger Verbindungsbügel ist in der Zeichnung dargestellt. Mit ι sind die Dämpferstäbe, die aus dem Ankereisen austreten, bezeichnet, 2 stellt ein Kupferband¹ dar, das den den rein 0hmsehen Widerstand aufweisenden Teil der Verbindungsbügel bildet. In seiner weiteren Fortsetzung ist der Dämpferstab 1 mit einem Kupferring 3 verbunden, auf dem in dem Raum zwischen je zwei Dämpferstäben eine Reihe von verhältnismäßig dicken Eisenscheiben 4 aufgefädelt ist, wie insbesondere aus Abb. 2 zu ersehen ist. Bei geringen Frequenzen wird der Verbindungsbiigel annähernd nur einen Ohmschen, von den Ringen 2 und 3 herrührenden Widerstand aufweisen. Bei einer Zunahme der Frequenz auf etwa 50 Hertz, wie sie beim Anlauf auftritt, wird durch die Wirkung der Eisenscheiben 4 der induktive Widerstand des Dämpferbügels 3 sehr groß, so daß für die Stromführung im Bügel annähernd nur der Ring 2 in Frage kommt, was einer Vergrößerung des Ohmschen Widerstandes entspricht. Bei einer weiteren Steigerung der Frequenz, etwa bis zu 100 Hertz oder noch mehr, wird infolge der Gegenamperewindungen der Wirbelströme in den Eisenscheiben 4 die Induktivität des Ringes 3 nicht mehr wesentlich erhöht. Es bleibt aber der Ohmsche Widerstand des Bandes 2 nahezu unverändert, so daß der Wirkwiderstand des Verbindungsbügels annähernd derselbe bleibt, gegebenenfalls sogar noch etwas kleiner wird. Eine derartige Wicklung ist also in der Lage, einerseits beim Anlauf ein großes Drehmoment für den Selbstanlauf der Maschine zu entwickeln, anderseits bei synchronem Lauf einem Pendeln der Maschine entgegenzuarbeiten, ohne jedoch den vorerwähnten Nachteil aufzuweisen, da bei großen Frequenzen, die etwa bei Netzstörungenauftreten, die günstige Wirkung der ursprünglichen Dämpferwicklung erhalten bleibt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Dämpferwicklung für elektrische Maschinen, insbesondere Einankerumformer, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Dämpferstäbe von paramagnetischem Material umgeben sind, das verhältnismäßig große Wirbelstromverluste aufweist, so daß die stromverdrängende Wirkung in den Stäben der Dämpferwicklung bei einer Steigerung der Frequenz von Null bis zu normaler Betriebsfrequenz zunimmt, bei einer weiteren Frequenzsteigerung jedoch abnimmt.

2. Dämpferwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpferwicklung von Eisenscheiben verhältnismäßig großer axialer Stärke umgeben ist.

3. Dämpferwicklung nach den Ansprüchen ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbiigel der einzelnen Dämpferstege in zwei getrennte Zweige zerlegt sind, von denen dem einen eine größere Induktivität als dem anderen dadurch erteilt ist, daß er mit paramagnetischem Material umgeben ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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