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Umformer für elektrische Ströme.
Gegenstand der Erfindung ist ein Umformer für elektrische Ströme, dessen Umformerelemente aus in einem Magnetfeld liegenden, plattenförmigen, von einem Primärstrom durchflossenen Leitern bestehen, denen infolge des bekannten Hall-Effektes ein in der Querrichtung fliessender Sekundärstrom abgenommen werden kann.
Der Erfindung gemäss sind in einer oder mehreren Querluftspalten eines ansonst magnetisch geschlossenen Eisenkernes in Paketform zusammengefasste Leiterbleche derart hintereinander geschaltet, dass sich die Spannungen der Sekundärströme addieren und dadurch eine die praktische Anwendung des Umformers ermöglichende Gesamtspannung ergeben, wobei eine Regelung der Spannung durch Änderung der Schaltung, durch Veränderung des Luftspaltes oder durch Verdrehung der Leiter im Luftspalt möglich ist.
Die Zeichnung veranschaulicht verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes in schematischer Darstellung.
In Fig. 1 ist ein Umformerelement dargestellt. Ein aus leitendem Material bestehendes Blech P ist rechteckig ausgebildet und an seinen beiden Enden mit Kontaktlasche 1 versehen, durch die der Primärstrom J im Sinne der eingezeichneten Pfeile zu-und abgeführt werden kann. Der Kreis H stellt eine im Sinne des eingezeichneten Pfeiles von einem Erregerstrom durchflossene Spule dar, die im Querluftspalt ein zur Ebene des Bleches senkrechtes Magnetfeld hervorbringt. Unter der Wirkung des im Luftspalt vorhandenen Magnetfeldes entsteht durch elektrodynamische Ablenkung der Stromlinien des Leiterbleches P an den Punkten A-B des Leiterbleches P eine Potentialdifferenz. Wird an diesen beiden Punkten ein Schliessungsleiter angelegt, so fliesst in diesem ein Sekundärstrom.
Der Erfindung gemäss besteht der Umformer aus einer Anzahl solcher Umformerelemente, durch deren Vervielfachung sowie Parallel-und Serienschaltung jede beliebige Stromumformung mit den einfachsten Mitteln durchführbar ist, wobei sich die verschiedenen Arten der Stromumformung aus folgenden Tatsachen ergeben : nach Fig. 1 entsteht bei gleichbleibender Feldrichtung und Primärstromrichtung an den Punkten A-B des Leiters eine konstante Sekundär-EMK., es kann daher ein Gleichstrom gegebener Wattgrösse in einer solchen anderer Wattgrösse umgeformt werden.
Wechselt entweder das Feld oder der Primärstrom seine Richtung und Stärke, so entsteht im Leiter eine sekundäre Wechsel-EMK., wie dies bei der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung der Fall ist, bei der der durch die Gleichstromquelle 1 gelieferte, durch die Kontakte A und B dem Leiter P zu-bzw. von diesem abgeführte Gleichstrom unter der Wirkung des von einer Wechselstromquelle 2 aufrechterhaltenen Wechselfeldes H in den an den Punkten C und D abzunehmenden Wechselstrom umgeformt wird.
Wechselt sowohl das Feld als auch der Primärstrom gleichzeitig Richtung und Stärke, so ist die entstehende Sekundärspannung eine zwischen Null und einem Maximalwert mit der doppelten Frequenz des Primärstromes pulsierende Gleichspannung, entsprechend der Anordnung des Umformers gemäss Fig. 3, in der der durch die Wechselstromquelle 3 gelieferte Wechselprimärstrom in gleicher Phase sowohl durch die Erregerwicklung 4 als auch durch den Leiter P geleitet und an den Punkten A und B als Gleichstrom abgenommen wird.
Fig. 4 zeigt die grundsätzliche, schematische, bauliche Ausführungsform des Umformers, wobei die Leiterbleche die durch isolierende Zwischenlagen voneinander getrennt sein können, zu Paketen P1, pu, pug vereinigt sind. Die einzelnen Leiter können beliebig zusammengeschaltet werden,
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Fig. 5 zeigt die Ausführungsform eines Umformers, die eine Regelung der Sekundärspannung dadurch gestattet, dass die Blechpaket 5 drehbar im Luftspalt des Eisenkernes 6 angeordnet sind. Durch Verdrehung der Pakete kann die Sekundär-EMK. geregelt werden. Die Sekundär-EMK. kann aber auch bei feststehenden Blechleitern durch Vergrössern oder Verkleinern des Luftspaltes geändert werden.