Die Oberfeldtheorie des Käfigmotors unter Berücksichtigung der durch die Ankerrückwirkung verursachten Statoroberströme und der parallelen Wicklungszweige

Übersicht

Es werden die zur Berechnung der Oberfelder und Oberströme erforderlichen Gleichungen unter Berücksichtigung der mehrfachen Ankerrückwirkung angegeben. Bei Serienschaltung der Wicklung erscheint die tertiäre, bei Parallelschaltung die quartäre als letzte Ankerrückwirkung. Ausgleichsleiter verändern das Oberfeldverhalten wesentlich. Maschinen mit der Nutenzahldifferenz |Z ₁−Z ₂|=0,2p, 4p, ... zeigen bei Parallelschaltung das gleiche Oberfeldverhalten wie bei Serienschaltung. Die Grund- und Oberströme im Stator und Rotor ergeben sich aus einem unendlichen, komplexen Gleichungssystem, wobei die Beschränkung auf etwa 12...20 Gleichungen erlaubt ist. Eine Drehmomentbetrachtung liefert neue, bisher unbekannte asynchrone Sattelbildungen und zeigt, daß die Forderung der Netzkommandoanlagen nach kleinen Netzoberströmen mit der Forderung nach kleinen parasitären synchronen Drehmomenten identisch ist. Zur numerischen Auswertung der Ergebnisse wurde ein komplexes Gleichungssystem mit 14 Gleichungen mehrmals gelöst und die Abhängigkeit der Oberströme und des synchronen Drehmomentes von der Schrägung für verschieden gesehnte Wicklungen angegeben. Zum Vergleich werden Messungen angeführt, aus denen ebenso wie aus der Rechnung hervorgeht, daß bei gewissen Nutenzahlen der Drchmomentenverlauf bei Stern-Schaltung erheblich besser ist als bei Dreieck-Schaltung.

Summary

The equations necessary for the determination of the harmonic flux and current waves, with special consideration of multiple armature reaction, are dealt with. When the coil groups are series connected armature reactions up to the tertiary are present, while with parallel connection the quaternary also appears. Equalizers effekt the harmonic flux waves considerably. Machines with a difference in number of slots |Z ₁−Z ₂|=0,2p, 4p ... posses the same harmonic flux waves whether the coil groups are parallel or series connected. The solution of an infinite number of simultaneous complex equations yields the fundamental and harmonic stator and rotor currents, but it is permissible to limit the solution to that of 12...20 equations. Torque considerations bring to light previously undiscovered asynchronous dips in the speed — torque curve and show that reduction of harmonic line currents, to satisfy ripple control requirements, is equivalent to the reduction unfavourable synchronous crawling torques. To obtain a numerical evaluation of the results several solutions of 14 simultaneous complex equations were carried out and the effect of slot skewing on the harmonic currents and synchronous crawling torques established, for various short — pitch windings. Measurements were made for the purpose of comparison. Like the theoretical analysis, these too showed that, with a certain number of slots, the speed — torque characteristic is considerably better with star connected than with delta connected windings.