Zum Thema: Hocheffiziente
elektrische Maschinen, wie Energiesparmaschinen und hochstdynamische Antriebe,
nach dem Luftspulenprinzip
(weitere
Gewinnbeispiele und Informationen zum Luftspulenprinzip (homepage))
Gewinnbeispiel 6:
Maschinen des Luftspulenprinzips mit hoher Leistung
Untersuchung über Abmessungen von Doppel-Scheibenmaschinen und Trommel-Scheibenmaschinen mit Leistungen von 300KW bis ca. 2MW
Vergleichsberechnung zwischen einem herkömmlichen
1MW-Scheibengenerator und Maschinen des Luftspulenprinzips
Einführung:
Das Gewinnbeispiel 6 zeigt, dass Luftspulenmaschinen nach dem Luftspulenprinzip mindestens gleichgroße oder kleinere Bauformen haben können als herkömmliche Eisenmaschinen (Synchron- und Asynchronmaschinen) mit Nutenwicklungen, d.h. in denen Eisen ständig umgepolt wird.
Grundlage der Berechnung ist ein 1MW-Wechselstromgenerator mit Luftspulen
von Ferranti aus
[1] S.589 ca. aus dem Jahr 1890.
Wechselstromgenerator von Ferranti (1MW)
als Spulenläufer (ca. Jahr 1890)
Scheibendurchmesser 5,17m, Scheibendicke 19mm (aktiver Bereich)
Durch die Methode der Vergleichsberechnung [2] zwischen diesem herkömmlichen 1MW-Scheibengenerator und den Maschinen des Luftspulenprinzips werden die Kenndaten der Maschinen des Luftspulenprinzips ermittelt.
Folgende Berechnungen wurden durchgeführt:
1. Berechnung des Ferranti-Generators:
Bei dem herkömmlichen Wechselstromgenerator handelt es sich um eine 48-polige Maschine, die folgende Werte bei der Drehzahl n aufweist:
1.1. Berechnung der einzelnen Spule:
nach (37) in der Berechnungsmethode [2]:
1.2. Berechnung der Wicklung (48 Spulen):
1.3. Berechnung der Generatorwerte (Uind , Iind , P ):
nach (7) in der Berechnungsmethode gilt:
nach (17) in der Berechnungsmethode gilt:
nach (26) in der Berechnungsmethode gilt:
1.4. Die Ermittlung der Windungszahlen des Ferranti-Generators
Die Windungszahl des Ferranti-Generators ist aus [1] nicht bekannt. Aus
dem Forschungsvorhaben WE 274/75 [4] ist bekannt, das für einen Luftspalt
von 18mm eine Luftspaltinduktion von 0,42T durch die Verwendung von Hochenergiemagneten
mit der Magnethöhe von 20mm erreicht wurde. So liegen die Verhältnisse
bei den vorgestellten Maschinen ähnlich, da beim Ferranti-Generator die
Spule im Luftspalt eine Höhe von 19mm aufweist und für alle anderen Maschinen
gleiche Luftspaltverhältnisse (1) angenommen wurden.
In Anlehnung daran wird bei der Berechnung der Windungszahlen eine Luftspaltinduktion
von 0,4T angenommen. Beim Ferranti-Generator [1] liegt eine elektromagnetische
Erregung vor, die auch in jedem Fall bei Maschinen des Luftspulenprinzips
eingesetzt werden kann und mit der mindestens eine Luftspaltinduktion
von 0,4T erreicht wird.
Darüber hinaus ist es das Anliegen dieses Gewinnbeispieles 6, zu zeigen,
dass schon mit relativ geringem Magnetmaterialaufwand (nur 20mm Magnethöhe
beidseitig der Spule oder 44mm einseitig der Spule) Maschinen hoher Leistung
nach dem Luftspulenprinzip gebaut werden können, die neben den vielen
Vorteilen des Luftspulenprinzips auch den Vorteil der kleinen Maschinenabmessungen
haben, die noch unter denen von Eisenmaschinen liegen.
Die ermittelten geringen Windungen der Maschinen, stimmen mit der Praxis
überein, denn aus aus
[1] S.587, ist bekannt, dass die Spulen der Ferranti-Maschine
aus aufgewickeltem Kupferflachband bestanden, das aus Stabilitätsgründen
leicht wellig ausgeführt wurde. So bestand jede Spule aus einem aufgewickeltem
Flachband, welches ca. 59,7 Windungen zählte, mit einer Bündelbreite von
70mm (in Bewegungsrichtung). Jede Kupferschicht incl. Isolierung hatte
eine Stärke von ca. 70cm/59,7=1,17cm. Abweichungen können hier entstehen
durch die Wahl der radialen Länge (60cm in Punkt 1 und 2), der Spulenbündelbreite
in Bewegungsrichtung und der Luftspaltinduktion.
Dieses Ergebnis liegt aber in der Größenordnung von den in aus
[5] S.606 gemachten
Angaben zu einem 245kW-Ferranti-Generators, dessen Wicklung eine Windungszahl
von N =40 mit einer Windungsstärke von 1mm
und einer Isolierschichtstärke von 0,5mm hatte, wobei die Spulenspannung
Usp =200V
und die Stromstärke pro Spule Isp
=50A betrug.
2. Die Doppel-Scheibenmaschine des Luftspulenprinzips mit halbem Durchmesser (Wechselstromgenerator)
Einführung:
Für die vergleichenden Berechnungen wurde für die herkömmliche Ferranti-Maschine und die Doppel-Scheibenmaschine die gleiche Luftspaltverhältnisse (1), die gleiche Windungszahl und die gleiche Drehzahl, sowie die gleiche radiale Spulenausdehnung von 60cm angenommen, wie beim Ferranti-Generator (7).
2.1. Berechnung der einzelnen Spule:
2.2. Berechnung der Wicklung (36 Spulen):
Zwei Spulenstränge von jeweils 18 Spulen sind parallel geschaltet (in Anlehnung an den Ferranti-Generator unter Punkt 1.2).
2.3. Berechnung der Generatorwerte (Uind , Iind , P ):
nach (7) in der Berechnungsmethode gilt:
Normiert auf den Ferranti-Generator nach (19):
nach (17) in der Berechnungsmethode gilt:
Normiert auf den Ferranti-Generator nach (21):
nach (26) in der Berechnungsmethode gilt:
Normiert auf den Ferranti-Generator nach (23):
2.4. Die Ermittlung der Windungszahl der Spulen
Zur Berechnung der Windungszahlen wird gemäß Punkt 1.4. auch hier eine Luftspaltinduktion von 0,4T angenommen.
nach (25) gilt:
Da die Verhältnisse (Punkt 2.Einführung) gleich wie beim Ferranti-Generator sind, ist es verständlich, dass auch hier die gleiche Windungszahl (28) errechnet wurde.
2.5. Weitere Möglichkeiten der Leistungssteigerung sind:
2.5.1. Die Erhöhung der Drehzahl:
Für Spulenläufer gilt nach [4] aus mechanischen Gründen eine maximale Umfangsgeschwindigkeit von 200m/sec.
Der Außenradius der Drehstromwicklung ist:
Es gilt für die Bahngeschwindigkeit:
Für Spulenläufer kann somit die Drehzahl aus mechanischer Sicht noch
um den Faktor 11,03 auf n=1323,77 1/min bei
gleichem Wicklungsradius erhöht werden. Dadurch würde die Spannung auf
U = 153879V und der Strom auf I
= 1089A und die Leistung auf P = 167MW gegenüber
(36), (39), (42) steigen.
Durch diese hohen Spannungs- und Stromwerte muss die Windungsisolierung
aufwendiger ausgeführt werden, so dass die Windungszahl für den gleichen
Bauraum niedriger ist als errechnet. Dies mindert auch die erreichten
Spannungs-, Strom- und Leistungswerte bei der hohen Drehzahl, so dass
sie niedriger ausfallen werden oder aus Spannungsfestigkeitsgründen oder
um den maximalen Strombelag nicht zu überschreiten die Drehzahl niedriger
angesetzt werden muss. Dies ist noch zu ermitteln.
2.5.2. Der Einsatz der Konstruktionsform "Trommel-Scheibenmaschine"
Dadurch lassen sich Leistungssteigerungen um ca. 350% von (42), eine Steigerung auf eine Leistung von P = 5,23868MW erzielen (siehe Punkt 4, 5 in diesem Gewinnbeispiel 6 und im Gewinnbeispiel 4, Punkt 1. und 2., [6]) .
2.5.3. Die Erhöhung der Induktion B:
Die Höhe der Induktion B ist mit 0,4T nicht ausgeschöpft.
Durch eine oder mehrere dieser Maßnahmen kann die Leistung der Doppel-Scheibenmaschine mit einphasiger Wechselwicklung, mit einem Wicklungsdurchmesser von D= 1,4425m, wesentlich über 1,4MW erhöht werden, ohne eine Durchmesservergrößerung in Kauf nehmen zu müssen.
3. Die Doppel-Scheibenmaschine mit Drehstromwicklung
Einführung:
Bei dieser Maschine (Bild 1a) wurde ein Maschinenaußendurchmesser von einem Meter angenommen, welcher ein vergleichbarer Durchmesser zu herkömmlichen Eisenmaschinen (Synchron- und Asynchronmaschinen) mit einer Leistung von 550-1500KW ist.
Der mittlere Wicklungsdurchmesser der Drehstromwicklung beträgt
Dw= 2* 0,3136
. Der mittlere Wicklungsdurchmesser der wirksamen Leiter Dw= 2* 0,3533 liegt etwas höher,
da der achsnahe Bereich der Wicklung von dem Feld ausgespart wurde.
Für die vergleichenden Berechnungen wurden für diese Drehstrommaschine
die gleichen Luftspaltverhältnisse (1) und zunächst die gleiche
Drehzahl (120 1/min), wie für die Ferranti-Maschine angenommen. Diese
Drehzahl entspricht bei den hier ausgewählten 12 Spulen und 8 Polen
einer Frequenz der Spannung von f = 8Hz.
In einem zweiten Schritt wird die Drehzahl heraufgesetzt auf 750 1/min. Dies entspricht bei 12 Spulen und 8 Polen einer Frequenz der Spannung von 50Hz und einer Umfangsgeschwindigkeit von 36m/sec.
Die Windungszahl wurde aus Platzgründen im achsnahen Bereich um
14% herabgesetzt, d.h. die Spulenbündel haben statt 70mm nur eine
Breite von 60mm in Bewegungsrichtung.
3.1. Berechnung der einzelnen Spule:
nach (37) in der Berechnungsmethode [2] gilt:
3.2. Berechnung der Wicklung (12 Spulen):
14% Minderung der Windungszahl:
3.3. Berechnung der Generatorwerte (Uind , Iind , P ):
nach (7) in der Berechnungsmethode gilt:
Normiert auf den Ferranti-Generator nach (19):
nach (17) in der Berechnungsmethode gilt:
Normiert auf den Ferranti-Generator nach (21):
nach (26) in der Berechnungsmethode gilt:
Normiert auf den Ferranti-Generator nach (23):
3.4. Die Ermittlung der Windungszahl der Spulen
Zur Berechnung der Windungszahlen wird gemäß Punkt 1.4. auch hier eine Luftspaltinduktion von 0,4T angenommen.
nach (25) gilt:
Da bei der Berechnung für die Drehstromwicklung gleiche Verhältnisse
für die Spule (Punkt 3.Einführung) angenommen wurden wie bei der Ferranti-Maschine
(mit Ausnahme der 14% Minderung der Windungszahl) ist auch die Windungszahl
mit N = 51,339 realistisch, in der sich diese 14% Minderung niederschlägt.
Folgende weitere Optimierungen bringen eine weitere Leistungssteigerung
und die Verbesserung der Maschineneigenschaften.
3.5. Weitere Möglichkeiten der Leistungssteigerung sind:
3.5.1. Die Erhöhung der Induktion B:
Die Höhe der Induktion B ist mit 0,4T
nicht ausgeschöpft .
3.5.2. Die Erhöhung der Drehzahl:
Für Spulenläufer gilt nach [4] aus mechanischen Gründen eine maximale Umfangsgeschwindigkeit von 200m/sec.
Der Außenradius der Drehstromwicklung ist:
r = 46 cm
Es gilt für die Bahngeschwindigkeit:
Für Spulenläufer kann die Drehzahl aus mechanischer Sicht noch um den
Faktor 5,54 auf
n=4155 1/min bei gleichem Wicklungsradius
erhöht werden. Dadurch würde die Spannung auf
U = 29051,33V und der Strom auf I = 318,675A und die Leistung auf P =
9,2579MW gegenüber (59), (63), (68) steigen.
Durch diese hohen Spannungs- und Stromwerte muss die Windungsisolierung
aufwendiger ausgeführt werden, so dass die Windungszahl für den gleichen
Bauraum niedriger liegt.
Dies mindert auch die erreichten Spannungs-, Strom- und Leistungswerte
bei der hohen Drehzahl, so dass sie niedriger ausfallen werden oder aus
Spannungsfestigkeitsgründen oder um den maximalen Strombelag nicht zu
überschreiten, die Drehzahl niedriger angesetzt werden muss. Dies wäre
noch zu ermitteln.
3.5.3. Eine Änderung der Polzahl:
Der damit verbundene Anstieg des Spulenausnutzungsgrades führt zu
einer Leistungssteigerung. Denn die vorgestellte Drehstromwicklung hat
mitz Sp
= 0,57793 (51) noch einen relativ geringen Spulenausnutzungsgrad, da die
Wickelköpfe aufgrund des großen Abstandes zur Achse lang sind.
3.5.4. Den achsnahen Bereich effizienter nutzen:
In dem Gewinnbeispiel 4,
Bild 5 bis Bild 7 [7] wird gezeigt, dass so die Leistung um
weitere 60% und der Spulenausnutzungsgrad um weitere 43% gesteigert wird.
Allein durch diese Maßnahme erhöht sich die Leistung bei einer Drehzahl
von n=750 1/min auf
P = 482,63KW gegenüber (68).
3.5.5. Eine optimale Nutzung der hochenergetischen Umfangsleiter:
Siehe dazu: Fachaufsatz
1, S.14,15 [8], Konstruktionsformen, Fig.3,4,
Fig.5,6, Fig.7,8,
Fig.18,19 [9],
Gewinnbeispiel 2, Bild 2
u. 3
Durch ein oder mehrere dieser Maßnahmen ist die Leistung der Doppel-Scheibenmaschine mit Drehstromwicklung, mit einem Wicklungsdurchmesser von D= 92 cm, auf eine Leistung von mindestens 500kW auszulegen, ohne eine Durchmesservergrößerung in Kauf nehmen zu müssen. Die axiale Baulänge der Maschine ist zumindest in der permanenterregten Version wesentlich geringer als die von leistungsgleichen Eisenmaschinen (mehr dazu in der 6.Schlussbetrachtung)
4. Die Trommel-Scheibenmaschine mit Drehstromwicklung
Einführung:
Hier gelten die gleichen Verhältnisse, wie bei der Doppel-Scheibenmaschine
(Punkt 3. Einführung). Der einzige Unterschied besteht hier in der
axialen Ausdehnung der Wicklung.
Darüber hinaus werden Leistungen für eine Drehzahl von n = 375
1/min und für eine halbierte Windungszahl bei n = 750 1/min berechnet.
4.1. Berechnung der einzelnen Spule:
nach (37) in der Berechnungsmethode [2] gilt:
4.2. Berechnung der Wicklung (12 Spulen):
14% Minderung der Windungszahl:
4.3. Berechnung der Generatorwerte (Uind , Iind , P ):
nach (7) in der Berechnungsmethode gilt:
Normiert auf den Ferranti-Generator nach (19):
nach (17) in der Berechnungsmethode gilt:
Normiert auf den Ferranti-Generator nach (21):
nach (26) in der Berechnungsmethode gilt:
Normiert auf den Ferranti-Generator nach (23):
Bei Halbierung der Windungszahl und Verdoppelung des Leiterquerschnitts ist:
4.4. Weitere Möglichkeiten der Leistungssteigerung sind:
4.4.1. Die Erhöhung der Induktion B:
Die Höhe der Induktion B ist mit 0,4T
nicht ausgeschöpft .
4.4.2. Die Erhöhung der Drehzahl:
Für Spulenläufer gilt nach [4] aus mechanischen Gründen eine maximale Umfangsgeschwindigkeit von 200m/sec.
Der Außenradius der Drehstromwicklung ist:
r = 46 cm
Es gilt für die Bahngeschwindigkeit:
Für Spulenläufer kann die Drehzahl aus mechanischer Sicht noch um den
Faktor 5,54 auf
n=4152 1/min bei gleichem Wicklungsradius
erhöht werden. Dadurch würden die Spannung auf
U = 118952V und der Strom auf I = 549,4A und die Leistung auf P = 65,35MW,
gegenüber (87), (91), (97) steigen.
Durch diese hohen Spannungs- und Stromwerte muss die Windungsisolierung
aufwendiger ausgeführt werden (gilt eventuell auch für (95)),
so dass die Windungszahl für den gleichen Bauraum niedriger liegt.
Dies mindert auch die erreichten Spannungs-, Strom- und Leistungswerte
bei der hohen Drehzahl, so dass sie niedriger ausfallen werden oder aus
Spannungsfestigkeitsgründen oder um den maximalen Strombelag nicht
zu überschreiten die Drehzahl niedriger angesetzt werden muss. Dies
wäre noch zu ermitteln.
4.4.3. Eine Änderung der Polzahl:
Der damit verbundene Anstieg des Spulenausnutzungsgrades führt zu einer
weiteren Leistungssteigerung. Die vorgestellte Drehstromwicklung hat mit
z Sp
= 0,83651(77) schon einen hohen Spulenausnutzungsgrad, obwohl noch relativ
lange Wickelköpfe vorhanden sind, die mit der Erhöhung der Polzahl
verkürzt werden.
4.4.4. Den achsnahen Bereich effizienter nutzen:
(siehe dieses Gewinnbeispiel 6, folgenden Punkt 5)
Durch ein oder mehrere dieser Maßnahmen ist die Leistung der Doppel-Scheibenmaschine
mit Drehstromwicklung, mit einem Wicklungsdurchmesser von D= 92cm, auf
eine noch höhere Leistung auszulegen, ohne eine Durchmesservergrößerung
in Kauf nehmen zu müssen.
5. Die Trommel-Scheibenmaschine mit Drehstromwicklung und Achsannäherung der Wicklung
Einführung:
Hier gelten die gleichen Verhältnisse, wie bei der Trommel-Scheibenmaschine
(Punkt 4.Einführung).
Der einzige Unterschied liegt darin, dass der achsnahe Bereich der Maschine
durch Wicklungsbelegung optimal genutzt wird.
5.1. Berechnung der einzelnen Spule:
nach (37) in der Berechnungsmethode [2] gilt:
5.2. Berechnung der Wicklung (12 Spulen):
14% Minderung der Windungszahl:
5.3. Berechnung der Generatorwerte (Uind , Iind , P ):
nach (7) in der Berechnungsmethode gilt:
Normiert auf den Ferranti-Generator nach (19):
nach (17) in der Berechnungsmethode gilt:
Normiert auf den Ferranti-Generator nach (21):
nach (26) in der Berechnungsmethode gilt:
Normiert auf den Ferranti-Generator nach (23):
Bei Halbierung der Windungszahl und Verdoppelung des Leiterquerschnitts ist:
5.4. Weitere Möglichkeiten der Leistungssteigerung sind:
5.4.1. Die Erhöhung der Induktion B:
Die Höhe der Induktion B ist mit 0,4T
nicht ausgeschöpft .
5.4.2. Die Erhöhung der Drehzahl:
Für Spulenläufer gilt nach [4] aus mechanischen Gründen eine maximale Umfangsgeschwindigkeit von 200m/sec.
Der Außenradius der Drehstromwicklung ist:
r = 46 cm
Es gilt für die Bahngeschwindigkeit:
Für Spulenläufer kann die Drehzahl aus mechanischer Sicht noch um den
Faktor 5,54 auf
n=4151 1/min bei gleichem Wicklungsradius
erhöht werden.
Dadurch würden die Spannung auf U = 129589,464V und der Strom auf
I = 580,36A und die Leistung auf P = 75,2MW gegenüber (118), (122),
(128) steigen.
Durch diese hohen Spannungs- und Stromwerte muss die Windungsisolierung
aufwendiger ausgeführt werden, so dass die Windungszahl für
den gleichen Bauraum niedriger liegt. Dies mindert auch die erreichten
Spannungs-, Strom- und Leistungswerte bei der hohen Drehzahl, so dass
sie niedriger ausfallen werden oder aus Spannungsfestigkeitsgründen
oder um den maximalen Strombelag nicht zu überschreiten die Drehzahl
niedriger angesetzt werden muss. Dies wäre noch zu ermitteln.
5.4.3. Eine Änderung der Polzahl:
Sie steigert den Spulenausnutzungsgrad und führt zu einer weiteren
Leistungssteigerung. Die vorgestellte Drehstromwicklung hat mit z
Sp
= 0,964421 schon einen hohen Spulenausnutzungsgrad, obwohl noch unwirksame
Leiteranteile im achsnahen Bereich vorhanden sind, die durch Erhöhung
der Polzahl weiter gemindert werden.
Durch ein oder mehrere dieser Maßnahmen ist die Leistung der Doppel-Scheibenmaschine mit Drehstromwicklung, mit einem Wicklungsdurchmesser von D= 92cm, auf eine noch höhere Leistung auszulegen, ohne eine Durchmesservergrößerung in Kauf nehmen zu müssen.
6. Schlussbetrachtung
Eine elektromagnetische Erregung ist auch bei der Doppel-Scheibenmaschine
optimal axial anzubringen, wie es in [1],
S.589 zu sehen ist und die Wechselstrommaschine
von Siemens und Halske, der ersten sehr erfolgreich und in großer
Zahl eingesetzten Luftspulenscheibenmaschine aus dem Jahr 1878 [12],
zeigt. Auch eine später über Jahrzehnte erfolgreich eingesetzte
französische
Dynamomaschine mit Luftspaltwicklung von Desroziers [13] verwendete
diese Technik.
Wie das Gewinnbeispiel 4
(Bild 3 und 4) [14] zeigt, spart die Ausführung der Doppel-Scheibenmaschinen
allein durch die bessere Kupfernutzung und den raumsparenden Aufbau 50%
Maschinenvolumen, gegenüber einer herkömmlichen permanenterregten
Trommelmaschine gleichen Durchmessers. Diese axiale Volumeneinsparung
kann für die erhöhte elektromagnetische Erregung (aufgrund des
verlängerten Luftspaltes bei Luftspulenmaschinen) genutzt werden.
Darüber hinaus kann die elektromagnetische Erregung auch hochwirksam
mit einer gefalteten Erregerspule z.B. als Innenpolerregung (siehe am
Beispiel der Linearmaschine [15]) ausgelegt werden, welches
den Vorteil der fast 100% Kupfernutzung, sowohl in der Erregerspule als
auch in der Ankerspule, der Maschine bringt. Die Energiezufuhr für
die Innenpole würde dann beispielsweise durch eine Hohlwelle oder
-achse erfolgen.
Auch die Anwendung einer gemischten elektro- und permanentmagnetischen
Erregung wäre vorteilhaft. So kann man einerseits ein relativ kleines
Maschinenvolumen erreichen und gleichzeitig die Kosten für Magneten
beschränken.
Da sich bezüglich der Bedeutung der Anschaffungskosten und des Wirkungsgrades
von elektrischen Maschinen im Moment ein Bewusstseinswandel bei den Maschinenanwendern
vollzieht (Fachaufsatz
1, Einführung, [16]), ist eine permanenterregte Lösung
zu bevorzugen.
Durch die Vergleichsberechnungen und die angegeben Möglichkeiten
der weiteren Optimierung, ist bewiesen, dass Luftspulenmaschinen hoher
Leistung auch auf engstem Raum Platz finden, so dass sie bei gleicher
Leistung kleiner ausgelegt werden können als herkömmliche Eisenmaschinen
und dabei naturgemäßer weise leichter sind und höchste
Wirkungsgrade aufweisen.
Auch aufgrund weiterer Forschungsergebnisse
[10] und [11]
ist anzunehmen, dass Luftspulenmaschinen nach dem Luftspulenprinzip, in
der Ausführung mit permanenterregter und auch mit elektromagnetischer
Erregung, kleiner sind als Eisenmaschinen gleicher Leistung und dabei
wesentlich bessere Maschineneigenschaften haben.
Der Nachweis der kleinen Baugröße wurde anhand einer Drehstromwicklung
mit der geringen Spulenzahl von 12 Spulen als Synchronmaschine geführt.
Darüber hinaus gilt das Ergebnis auch für Asynchronmaschinen,
die nach dem Luftspulenprinzip aufgebaut sind [17] und vielfältige
Ausführungsformen haben.
Eine Variante einer Asynchronmaschine ist eine Doppel-Scheibenmaschine,
bei der die Primärwicklung eine Luftspule ist, die um die mittlere
Scheibe herumgefaltet ist. Die Mittlere Scheibe trägt (beherbergt)
die Kurzschlusswicklung in Form einer gefalteten Spule (ähnlich der
Primärwicklung). Die Kurzschlusswicklung ist entweder im Eisenblechpaket
eingelassen oder wird nur von diesem getragen, so dass sie selbst eine
Luftspule ist. Die äußeren Scheiben der Maschine sind entweder
ebenfalls Kurzschlussläufer wie die mittlere Scheibe oder sie sind
Reluktanzläufer. Eine andere vorteilhafte Variante ist, dass sie
Permanentmagneten tragen. Durch die Permanentmagneten wird ein Teil des
Primärfeldes verlustlos zur Verfügung gestellt. Dies erhöht
die Effizienz der Maschine erheblich.
Nicht alle Varianten der Asynchronmaschinen, so wie die beschriebene,
sind derzeit auf der Internetseite (Asynchronmaschinen
[17]) ersichtlich. Bitte nehmen Sie zu mir Kontakt auf, ich informiere
Sie gerne.
Literatur:
[1] Thompson Silvanus P., Dynamoelektrische Maschinen Bd.II, S. Verlag Wilhelm Knapp 1901, S.586-587, S.588-589, S.590-591 (S.586-591 im Pdf-Format zum Ausdrucken)
[2] Bobzin Jörg, Methode der Vergleichsberechnung,
(http://www.sternen-motoren.de/methode.htm)
[3] Bobzin Jörg, Fachaufsatz 2, S.4 (http://www.sternen-motoren.de/PDFs/Fach2.pdf)
[4] Chr. Leymann, Abschlußbericht zum Forschungsvorhaben WE 274/75,
eisenloser Gleichstrom-Scheibenläufermotor mit Permanentmagneterregung,
Technische Universität Braunschweig 1985
[5] Kapp Gisbert, Dynamomaschinen für Wechsel- und Gleichstrom, Springer-Verlag,
Oldenbourg-Verlag, 1899, S.603-603,
S.604-605, S.606,
(S.603-606 im Pdf-Format zum Ausdrucken)
[6] Bobzin Jörg, Gewinnbeispiel 4, Punkt 1. und 2.,
(http://www.sternen-motoren.de/gewinne.htm)
[7] Bobzin Jörg, Gewinnbeispiel 4, Bild 5 bis 7,
(http://www.sternen-motoren.de/gewinne.htm)
[8] Bobzin Jörg, Fachaufsatz 1, S.14,15, (http://www.sternen-motoren.de/PDFs/Fach1.pdf)
[9] Bobzin Jörg, Konstruktionsformen der Doppel-Scheibenmaschine, Fig.3-8,
18,19
(http://www.sternen-motoren.de/dop_sche.htm)
[10] Bobzin Jörg, kurz dargestellt im Angebot 3, S. 2 bis 3,
(http://www.sternen-motoren.de/PDFs/Ang3.pdf)
[11] Bobzin Jörg, vertiefend dargestellt im Fachaufsatz 3, S.11 bis
14
(http://www.sternen-motoren.de/PDFs/Fach3.pdf)
[12] Bobzin Jörg, Fachaufsatz 3, Bild 12, (http://www.sternen-motoren.de/fachaufs.htm)
[13] Thompson Silvanus P., Dynamoelektrische Maschinen Bd.II, S. Verlag Wilhelm Knapp 1901, S. 452
[14] Bobzin Jörg, Gewinnbeispiel 4, Bild 3 und 4, (http://www.sternen-motoren.de/gewinne.htm)
[15] Bobzin Jörg, Patentanmeldung 1, Fig.36, (http://www.sternen-motoren.de/patent.htm)
[16] Bobzin Jörg, Fachaufsatz 1, Einführung, (http://www.sternen-motoren.de/fachaufs.htm)
[17] Bobzin Jörg, Asynchronmaschinen, (http://www.sternen-motoren.de/asynch.htm)
Autor:
Dipl.-Ing. Jörg Bobzin ist Forscher und Entwickler von hocheffizienten
elektrischen Maschinen und ganzheitlicher Wissenschaft und Technik