Technische Grundlagen der AC-Motorwicklungen: Parameter und Schaltungen

Grundlegende Wicklungsparameter

• Der **Polteilung (YP)** ist der Abstand zwischen den Achsen von zwei aufeinanderfolgenden Polen.
• Die **Spulenweite (YK)** ist die Anzahl der Nuten, die eine Spule überspannt.
• Der **Luftspalt** ist der Abstand zwischen Rotor und Stator.
• Wie wird die Berechnung der **Nutenzahl pro Pol und Phase (Kpq)** überprüft? (Dies bestimmt, ob die Spule gewickelt werden kann oder nicht.)

Wicklungsgruppen und Spulenbreite

Was ist die Größe der Wicklungsgruppe? Welche Wicklungsarten werden verwendet?

Die Gruppengröße ist die kleinste Anzahl aktiver Nuten, die zwischen den Spulenseiten liegen und von verschiedenen anderen Gruppen belegt werden. Dies wird typischerweise bei der **konzentrischen Wicklung** verwendet.

Wie wird die Spulenbreite definiert und in welcher Beziehung steht sie zur Polteilung?

Bei einschichtigen **Schleifenwicklungen (Imbricated)** ist die Spulenbreite entweder gleich der Polteilung (ganzpolig) oder ungleich (verkürzt/verlängert). Wenn die Polteilung verkürzt wird, muss der Nennwert der Spule auf einen ungeraden Wert verkürzt werden.

Daten für konzentrische Wicklungen und Startvorgänge

Welche Daten sind erforderlich, um das Schema einer einschichtigen konzentrischen Wicklung zu zeichnen?

• Wicklungsart (Konzentrisch oder Schleifenwicklung)
• Anzahl der Nuten
• Anzahl der Pole
• Verbindungsart (Folgeschaltung oder Stern/Dreieck)
• Anzahl der Phasen

Wie erfolgt der Startvorgang bei einem Einphasenmotor?

Der Start eines Einphasenmotors erfordert die Erzeugung eines Hilfsfeldes (Phasenverschiebung), da er nicht selbstständig anläuft. Dies wird typischerweise durch einen Kondensator erreicht, der eine Phasenverschiebung von 90° erzeugt, oder durch eine Hilfswicklung, die eine Phasenverschiebung zwischen 80° und 85° bewirkt.

Klassifikation und Eigenschaften von AC-Asynchronmotoren

Wann ist die Verkürzung bei einer einschichtigen Schleifenwicklung notwendig?

Die Verkürzung ist notwendig, um die Wicklung zu optimieren. Typischerweise wird auf 1 oder 3 verkürzt.

Was passiert, wenn eine zweischichtige Schleifenwicklung eine gerade Polteilung hat?

Dies ist unproblematisch, da die Wicklung beliebig gekürzt oder verlängert werden kann.

Wie wird eine einschichtige konzentrische Wicklung gelöst, wenn die Nutenzahl pro Gruppe ungleichmäßig ist?

Die Gruppen in derselben Phase wechseln sich ab (z. B. drei Spulen, dann zwei Spulen). Die Gesamtzahl der Windungen einer Phase (BF) ergibt sich aus der Summe der Windungen pro Gruppe multipliziert mit der Anzahl der Gruppen.

Die Dahlander-Schaltung

Was ist eine Dahlander-Schaltung? Wie werden die Spulengruppen verteilt?

Die Dahlander-Schaltung ermöglicht einen **zweistufigen Motorbetrieb** mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von 2:1. Dies wird durch interne Umschaltung der Spulenverbindungen in jeder Phase erreicht, wobei jede Phase in zwei Hälften geteilt wird.

Die Verbindung der Gruppen erfolgt in Reihe oder parallel zwischen den Gruppen.

Die Umschaltung der Polarität erfolgt wie folgt:

• Niedrige Geschwindigkeit (P1): Der Eingangsstrom wird an den Anfang der Phasen angelegt. Die Enden der Phasen bleiben offen (Sternschaltung).
• Hohe Geschwindigkeit (P2): Der Eingangsstrom wird an die Mittelpunkte der Phasen angelegt. Die Phasenenden werden kurzgeschlossen (Dreieckschaltung).