142593. lajstromszámú szabadalom • Villamos gép p:2p:3p arányban átkapcsolható pólusszámú tekercseléssel

Megjelent 1955. évi április hó 15-én. SZABADALMI LEÍRÁS 142.593. SZÁM. 21 c, 57. OSZTÁLY. — Ma -359. ALAPSZÁM. Villamos gép p; 2p: 3p arányban átkapcsolható póiusszámú tekercseléssel A Magyar Állam, mint a feltaláló Mándi Andor oki. gépészmérnök, Budapest, jogutóda. * . > A bejelentés napja: 1952. június 19. Ismeretesek már olyan villamos gépek, amelyek tekercselése két, három, sőt több különböző pólusszámra kapcsolható át. Ilyenek pl. a Dahlander féle, illetőleg annak módosított formája, a 123.828 sz. magyar szabadalom szerinti kapcsolás, amelyeknél a pólusszám p : 2 p arányban átkapcsolható. A kettőnél több pólusszámra szolgáló átkapcsolásoknak általában több hátránya van, mint pl. az, hogy a tekercselés egyes részei nincsenek jól kihasználva, sőt esetleg két külön tekercselésre van szükség; sok a kivezetések száma és így komplikált az átkapcsoló szerkezet, stb. Jelen találmány a 123828 sz. magyar szabadalom szerinti kapcsolást továbbfejleszti olymódon, hogy egy tekercseléssel háromféle, p : 2p : 3p arányú pólusátkapcsolást tesz lehetővé, ami eddig csak két külön tekercseléssel volt megoldható. A találmány szerinti tekercselés e célból három csoportra tagozódik, melyek mindegyike p pólusszámnál háromfázisú kapcsolásban két különböző, fázisnak egyenként az egyik felét, 2p pólusszámnál, ugyancsak háromfázisú kapcsolásban, egy-egy teljes fázist, 3p pólusszámnál pedig kétfázisú kapcsolásban mindegyik fázisnak egy-egy harmadát foglalja magában. Az 1. ábra a tekercselési sémát ábrázolja példaképpen kettő-, négy- és hatpólusú kapcsolásban. (Természetesen ugyanígy bármilyen más p : 2p : 3p arányú pólusszám is elérhető.) A berajzolt nyilak a háromféle pólusszámnál az egyik fázis áramirányát mutatják és a mező kialakulását szemléltetik. A nagy betűk (A—M) az egyes tekercselemeket, a kis betűk (a—m) a kivezetéseket jelzik. A 2., 3. és 4. ábra a kapcsolási sémát mutatja a háromféle pőlusszámnál. A tekercselés három (AGDK, ELHB, ICMF) csoportjának mindegyike egy-egy állandóan zárt áramkört képez. Az egy-egy csoportot képező négy tekercselem (pl. A, G, D, K) összekötő pontjai (pl. a, g, d, k„ tehát összesen tizenkét pont) ki vannak vehetve és a háromféle pólusszámnál a 2., 3., ill. 4. ábra szerint egymás közt és a gép kapcsaihoz (U, V, W, ill. XY) vannak kapcsolva. A p-pólusú kapcsolásban (2. ábra) a tekercselés két párhuzamos háromfázisú háromszögbe van kapcsolva, melyekben két-két csoport egyik fele (pl. AG és BH) képez egy fázist. A 2p-pólusú kapcsolásban a tekercselés ugyancsak háromfázisú és akár két párhuzamos háromszögbe, akár két párhuzamos csillagba kapcsolható (a 3. ábrán példaképpen a háromszögkapcsolás van ábrázolva), ekkor mindegyik csoport (pl. AGDK) egy-egy fázist képez. A 3p-pólusú kapcsolásban (4. ábra) a tekercselés kétfázisú, fázisonként hat párhuzamos ággal; ekkor mind a három csoport egyik fele (pl. AG, EL. és IC) az egyik fázist, másik fele (DK, HB és MF) a másik fázist képezi. A tekercselés lehet egy- vagy kétréteges, előnyösebben kiképezhető a kétréteges tekercselés (lásd'l. ábra). A tekercselési lépés elvben tetszőlegesen választható, a mező alakja bármely lépés esetén mind a három pólusszámnál kifogástalan, páros felső harmónikusok nem keletkezhetnek. A lépés megválasztásánál tehát könnyen teljesíthető a jó pólusátkapcsolás másik két fel-, •tétele: lehetőleg nagy tekercselési tényező és megfelelő mágneses telítés mind a három pólusszámnál. Mint ismeretes, a Dahlander kapcsolásnál a tekercselési tényező p/2p kapcsolásban 0,675/ 0,827. A találmány szerinti kapcsolásnál a tekercselési lépés p/2p/3p kapcsolásban gyakorlatilag a 607120°/180° és 90°/1807270° villamos fokok, mint határesetek közt, legelőnyösebben a középen, kb. 75°/1507225°-ra választható (1. ábra). A tekercselési tényezők az első határesetben 0,4775/0,827/0,901, a második határesetben 0,675/0,955/0,637, a középesetben 0,582/0,922/ 0,833. A mágneses telítések a p és 2p pólusszámnál azonos tápláló háromfázisú feszültséget és 2p pólusban 2// kapcsolást feltételezve úgy alakulnak, hogy p pólusban a telítéseket 100%-nak véve, 60°, 75°, ill. 90°-os lépés esetén 2 p pólusban a levegő- és fogtelítés 116, 126, ill. 141%, a koszorútelítés 58, 63, ill. 71%. A 3p pólusszámnál szükséges kétfázisú tápláló feszültséget úgy nyerhetjük, hogy az áram-