AC-Motoren mit verteilter Zahnspulenwicklung

Zusammenfassung

Insbesondere bei kurzen AC-Motoren kleiner Polpaarzahl besteht der Bedarf an fertigungstechnisch vorteilhaften Wicklungsanordnungen mit kleinem Wickelkopfanteil. Verteilte Zahnspulenwicklungen stellen einen interessanten Ansatz dar, deren Wicklungssystematik, Analyse und Eigenschaften hier behandelt werden. Als einfachste Wicklungsform ergeben sich konzentrisch ineinander verschachtelte Doppel-Zahnspulen. Es existiert der Freiheitsgrad der Leiteraufteilung zwischen den Einzelspulen. Dieser erlaubt anforderungsspezifisch den Grundfeldwicklungsfaktor zu steigern oder störende Wicklungsoberfelder zu unterdrücken. An Beispielen eines Käfigläufer-Kurzmotors und einer hochtourigen PM-Spindel zeigen sich die verteilten Zahnspulenwicklungen als vorteilhafte Alternative gegenüber der überlappenden oder auf Zahnspulen konzentrierten Ganzlochwicklung.

Abstract

Especially with short AC motors having a small number of poles, the need exits for windings characterized by short winding overhangs and simplicity regarding the production processes. Distributed tooth-coil windings are an interesting approach. The systematic of this winding type, its analysis and characteristics are presented. Specifically, as the simplest form, concentrically arranged double tooth-coil windings arise. The number of turns of the individual coils is to be chosen freely. Thus, fundamental winding factor could be enhanced or undesirable air-gap harmonics eliminated. By example of a short induction machine and a high-speed PM spindle, the distributed tooth-coil winding emerges as an advantageous alternative compared to overlapping or concentrated integer-slot windings.