Diese Webseite ist privat nach § 55 Abs. 1 RStV, gestaltet von Dr. Ralph Okon, Anger 97, DE 99880 Teutleben. Es werden von mir keine cookies verwendet. Es werden durch mich keine Daten von Nutzern erhoben. Auf die Erhebung von Nutzerdaten durch den Provider (die 1&1 Internet SE und die 1&1 Telecommunication SE sind Unternehmen der United Internet Gruppe) habe ich keinerlei Einfluss. Über die Datenerhebung und Datennutzung durch den Provider können Sie sich hier informieren. |
© Dr. Ralph Okon 09112004
Um in der Optimierung eine weitere Steigerung des wirksamen Drahtquerschnittes zu erreichen, gibt es nur noch einen Ausweg.
Aufteilungmöglichkeiten:
Die Nutzahl muß stets ein Vielfaches von 3 sein.
rechnerisch kann man nun
Eine Parallelschaltung von einzelnen "A" und "a" ist nicht zulässig.
Wegen Verschiebungen der Phasenlage kommt es zu internen Kreisströmen und damit zu erheblichen Verlusten.
Bei Gruppen dagegen, die als gemeinsam wirkend zu betrachten sind, funktioniert es.
Bester Beweis dafür sind die in YY Schaltung ausgeführten 12N10P Motoren.
Die Betrachtung der Polzahlen:
Die Polzahl muß durch 2 teilbar sein und sollte nicht mehr als Faktor 1,5 (Erfahrungswert) von der Nutzahl abweichen
Für den 9N motor bieten sich 8,10 und 12Magnete an.
Für den 6N Motor wären das 4 oder 8 Magnete und
Für den 3N Motor kämen 2 oder 4 Magnatpole in Betracht.
Die Polzahl des Motors ändert sich durch eine Parallelschaltung von einzelnen Spulen nicht, da die Zahl der zu durchlaufenden Magnetfelder je Umdrehung nicht verändert wird.
Betrachtung des Füllgrades:
Dieser kann sich ändern,(erhöhen) weil ich mit füllgradoptimierten Bewicklungen arbeiten kann.
Das heisst, ich kann die Bewicklung nutzen, die sich als die "beste" auf dem jeweiligen Stator herausgestellt hat.
Am 18N ditto z.B. 14 Windungen mit 0,71er Draht.
Der Drahtquerschnitt der Wicklung:
Wenn ich 2 Drähte der bisherigen Drahtstärke parallel schalte, verdoppelt er sich.
Schalte ich 3 Drähte parallel, habe ich den 3-fachen Drahtquerschnitt in meiner Wicklung.
Beim 6-fach Motor habe ich demnach zunächst den 6-fachen Drahtquerschnitt in der Spule.
Zum Innenwiderstand:
Der Innenwiderstand ändert sich proportional zur Änderung des gesamten Wicklungsquerschnittes.
Ich muß also, um bei den ursprünglichen Stromstärken zu bleiben, die Windungszahl entsprechend der Zahl der parallel geschalteten Motoren anpassen (erhöhen)!
Dazu muß ich wiederum die Stärke der Einzeldrähte verringern, da der zur Verfügung stehende Platz in der Nut ja begrenzt ist.
Damit verlängert sich gleichzeitig die die Länge des Wickeldrahtes.
Zur Drehzahl:
Wenn ich die Windungszahl/slot beibehalte, verdoppelt sich die spezifischen Drehzahl!
Zum Drehmoment:
.
In den beiden folgenden Tabellen sind relative Daten für eine einfache Parallelschaltung von 2 Gruppen dargestellt.
Verschaltung der Phasen |
Verschaltung der Spulen |
Drehzahl |
Ri |
Strom |
im Stern |
in Reihe |
1 |
1 |
1 |
im Dreieck |
in Reihe |
1,73 |
0,333 |
3 |
diese Zusammenhänge sind relativ bekannt.
In der Praxis bieten sich bestimmte Bewicklungsschemata mit sich gegenüberliegenden "Gruppenbildungen" in der Bewicklung wie:
Verschaltung der Phasen |
Verschaltung der Spulen |
Drehzahl |
Ri |
Strom |
im Stern |
gruppenparallel |
2 |
0,5 |
2 |
im Dreieck |
gruppenparallel |
3,46 |
0,166 |
6 |
Demnach ist die Gruppenparallelschaltung am ehesten als eine Multifilarwicklung auf verschiedene Zähne verteilt zu betrachten.
Dieses Beispiel liesse sich bis hin zur angesprochenen Parallelschaltung aller einzelnen Spulen(Wickelsinn dabei beachten!) fortführen!
Im Gegensatz zu einer multifilaren Bewicklung im Standardschema hat diese Methode den großen Vorteil, daß je Spule nur ein Eingang und ein Ausgang anfällt - sodaß die Platzausnutzung in der Nut optimiert
wird!
Praktisch kann man so mit einer Bewicklung mit den parallel geschalteten Spulen aus dünnerem Draht bei angepasster Windungszahl und gleicher Verschaltung (Stern/Dreieck)die gleiche Charakteristik erreichen,
wie bei einer Bewicklung mit sehr dickem Draht.
Fazit:
Auf höherpoligen Statorschnitten lässt sich durch Gruppenparallelschaltung der Bewicklung bis hin zur Einzelzahnparallelschaltung der Füllgrad der Wicklung optimieren.
Die beiden Motoren auf einem gemeinsamen Statorpaket können sogar mit separaten Stellern betrieben werden!
Entsprechende Bewicklungsschemata dazu sind hier und hierdargelegt!
Die praktische Umsetzung ist hier und hier gezeigt.