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Ankerwicklung.
Vorliegende Erfindung betrifft eine Oberflächenwicklung für Gleichstromanker, deren Leiter aus einer oder mehreren Lagen spiralförmig gewundener Drähte oder Litzen bestehen und bezweckt, die an den Bürsten auftretende Funkenbildung zu verringern.
Letztere ist erfahrungsgemäss bestimmt durch die Selbstinduktionswirkung, welche beim Kommutieren des Stromes unterhalb der Bürsten auftritt oder mit anderen Worten durch die Energie, welche erforderlich ist, um den Strom beim Übergang von einer Spule der Ankerwicklung zur benachbarten in einem kurzen Zeitabschnitt zu wenden. Durch Versuche wurde die Potentialabstufung um die Kommutatorbürsten herum bestimmt und festgestellt, dass dieser Abstufungsgrad in innigem Zusammenhange mit der durch die Kommutierung hervorgerufenen Induktion steht und dem Betrag der Funkenbildung entspricht.
Die Tatsache nun, auf welcher die vorliegende Erfindung beruht, ist die, dass die Dichte der magnetischen Strömung in der Umgebung des stromführenden Leiters von dem Widerstand des Weges der magnetischen Kraftlinien und daher von dem Umfange des Leiterquerschnittes abhängig ist, sofern kein Eisen vorhanden ist.
Die neue Oberflächenwicklung wird deshalb aus Leitern gebildet, welche möglichst grossen Querschnittsumfang besitzen, indem diese Leiter aus einzelnen Drähten oder Litzen mit einem inneren Kern ausgebildet werden, welcher den Querschnittsumfang des Leiters erheblich vergrössert und deshalb den Widerstand der magnetischen Kraftlinien um die Leiter erheblich erhöht. Vorteilhaft besitzen die mit dem inneren Kern versehenen Leiter flachen Querschnitt und werden die einzelnen Drähte des Leiters spiralförmig angeordnet, um die Wirbelströme in ihm zu vermindern.
Flache Leiter aus mehreren Litzen werden als bekannt vorausgesetzt ; das Wesenliche der Erfindung besteht in der Anordnung des inneren Kernes zur Vergrösserung des Querschnittumfanges.
Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht einen der Erfindung gemäss be- wickelten Anker im Querschnitt. Fig. la zeigt in einem gleichen Querschnitt eine ab-
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stab drei der Erfindung gemäss eingerichtete Leiter. Fig. 5 ist ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Bewicklung, während die Fig. 6 und 7 zwei Arten der Leiterverbindung und der Herstellung der Endwindungen veranschaulichen. In den Querschnittsfiguren 1, la und 5 ist der Einfachheit halber jedesmal nur ein Leiter im Schnitt gezeigt.
Der aus einer Reihe von Drähten bestehende Leiter b besitzt nach vorliegender Erfindung einen inneren Kern k, welcher dazu dient, den Querschnittsumfang der Leiter und dadurch den Widerstand für die Kraftlinien um den Leiter herum zu vergrössern. Vorteilhaft gibt man dem Leiter über der ganzen Länge des Ankers einschliesslich der Endwindungen einen flachen Querschnitt (Fig. 7). An den über den Ankerkern hinausragenden Enden können die Litzen eines Sachen Leiters, jedoch in manchen Fällen in Form eines Kreises, Ovales oder einer anderen Form f, g zusammengefasst worden (Fig. 2), um das Bewickeln zu erleichtern.
Hiebei ist die Indl1ktionswirkung der nicht unmittelbar in der Nähe des Ankereisens befindlichen Teile geringer.
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zurückgebracht und hierauf wieder längs des Kernes gelegt werden. Es können auch mehrere Wicklungen in der angegebenen Weise angeordnet werden, wenn dies für höhere Spannungen erforderlich ist.
In manchen Fällen wird ein röhrenförmiger Leiter h (Fig. 4) verwendet, welcher aus isolierten Kupferlitzen besteht, die in Spiralform um einen aus Baumwolle, Hanf oder anderem geeigneten Material bestehenden Kern gewickelt sind, in welchen Litzen oder Bänder aus nicht magnetischem Material eingeführt werden können. Die Ankerleiter können aus Konstruktionsgründen in bekannter Weise jedoch auch eine andere Form erhalten, in jedem Falle wird jedoch ein Kern vorgesehen, um den Querschnittsumfang zu vergrössern und dadurch eine geringe Selbstinduktion zu sichern.
Zur Herstellung der Leiter können die vorher isolierten oder nicht isolierten Leiter in einer Litzenmaschine gebräuchlicher Art miteinander verwebt werden. Das Gewebe kann in Form eines flachen Ovals oder auch in Rohrform hergestellt werden, um es schliesslich in die gewünschte Form zu biegen. In jedem Stadium der Herstellung kann der Kern aus irgendeinem geeigneten Material eingeführt werden.
Die Lagen der Ankerleiter mit dazwischen befindlichen Isolierschichten können in irgend geeigneter Weise angeordnet werden. Notwendig ist jedoch, dass die Litzen c, d, e (Fig. 2) in dem Leiter spiralförmig angeordnet oder sonst geeignet gedreht sind, um'das Auftreten von Wirbelströmen zu vermeiden.
Die mit dem Kern k versehenen Leiter b können auf einen glatt gedrehten Ankerkern a (Fig. 1, la) gelegt werden oder es kann der letztere mit Kerben oder Nuten zur Aufnahme der Leiter versehen sein.
In einigen Fällen empfiehlt sich eine abgestufte Anordnung der Leiter ; sie werden dann im Querschnitt Z-förmig gebogen und derart angeordnet, dass die einzelnen Leiter sich in der in Fig. la gezeigten Weise überlappen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Ankerwicklung, deren Leiter aus einer oder mehreren Lagen Spiralförmig ge- wundener Drähte oder Litzen bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte oder Litzen um einen an der Stromleitung nicht teilnehmenden nicht magnetischen Kern herum liegen, zum Zwecke, den Querschnittsumfang der Leiter im Verhältnis zur Querschnittsfläche des leitenden Materials möglichst gross zu machen und dadurch die Selbstinduktion und die von letzterer abhängige Funkenbildung während der Kommutierung zu verringern.