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Wendepolmaschine mit Doppelbürsten unter den Wendepolen.
Um bei Kollektormaschinen die Stromwendung zu verbessern, hat man an jeder Wendestelle Doppelbürsten angewendet, die durch einen Widerstand verbunden sind. Es ist leicht festzustellen und leicht zu erklären, dass zwischen den beiden durch einen Widerstand verbundenen Bürsten eine Spannung besteht, so dass durch den Widerstand und die Bürsten ein Strom zirkuliert. Die zwischen den Bürstenhälften herrschende Spannung hat man zum Erzeugen von Erregerstömen benutzt, um so der Maschine bestimmte Eigenschaften zu erteilen.
Es zeigt sich nun, dass man die gekennzeichnete Erscheinung mit besonderem Vorteile bei Wendepolmaschinen benutzen kann, um mit der durch die Wendepole zwischen den Bürstenhälften erzeugten Spannungen die Hauptpole zu erregen. Einerseits erreicht man auf diesem Wege gleichzeitig günstige Kommutierungsbedingungen für die Bürsten, andererseits bietet die Unabhängigkeit der von den Hauptpolen vermehrte Möglichkeit und grössere Leichtigkeit, der Maschine verlangte besondere Eigenschaften zu geben, namentlich die Spannung zwischen den Bürstenhälften ohne Verschiebung in verschiedener Weise zu beeinflussen.
Nachfolgend sind mehrere Ausführungsbeispiele von Wendepolmaschinen mit Erregung der Hauptpole durch die von den Wendepolen erzeugten Spannungen zwischen den Bürstenhälften beschriebcil.
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Bürstenhälften kommutierenden Spulen. Würde also beispielsweise die Drehzahl abnehmen und entsprechend infolge der verminderten Spannung der Nutzstrom, so würde das Feld unter den Wendepolen infolge Abnahme des Ankerstromes zunehmen, die E M K der Selbstinduktion wegen der verminderten Drehzahl und des verminderten Ankerstromes abnehmen, es würde also die Spannung zwischen den Bürstenhälften aus zwei Gründen zunehmen, und in der Folge das Hauptfeld stärker erregt werden, so dass eine grössere Spannung induziert wird.
Durch passende Wahl der Verhältnisse auch bezüglich des Abstandes der Bürstenhälften von einander hat man ersichtlich ganz in der Hand, die Abnahme der Klemmenspannung der Maschine bei verminderter
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Eigenschaft, Spannung derselben Richtung bei jeder Drehrichtung zu geben. Denn beim Wechsel der Drehrichtung kehrt sich auch die Spannung zwischen den Bürstenhälften um und damit die Erregung der Hauptpole.
Bei der Schaltung nach Fig. 1, wo die eine Nutzleitung an einem Punkte der beiden Wicklungen 81 6t. angeschlossen ist, können in diesen Wicklungen sehr verschiedene Ströme auftreten. Denn in Bezug auf den Nutzstrom sind die beiden Bürstenhälften, also auch die an diese angeschlossenen Wicklungen, parallel geschaltet, während sich der Erregerstrom in der einen Wicklung ei zu der Stromhälfte addiert, in der anderen von ihr subtrahiert. Auf den Magnetschenkeln der Maschine kann deshalb sehr verschiedene Erwärmung eintreten. Dieser Übelstand kann, wie in ähnlicher Weise schon für Maschinen ohne Wendepole bekannt, vermieden werden, beispielsweise durch eine Anordnung nach Fig. 2.
Hier sind beide Bürsten b b geteilt und ebenso sind die beiden Wicklungen ei ei in zwei gleiche Teile zerlegt und diese so geschaltet, dass sie von dem Erregerstrom der zugehörigen Doppelbürste in gleichem Sinne durchflossen werden, während die Nutzstromleitungen im Mittelpunkte jeder der Wicklungen el angeschlossen sind. Bei dieser Schaltung erhalten offenbar beide Magnetschenkel dieselbe Erwärmung.
Eine besondere Vereinfachung lässt sich noch erzielen bei mehrpoligen Maschinen. Als Beispiel zeigt Fig. 3 eine vierpolige Maschine, die grundsätzlich wie die Maschine nach Fig. 2 geschaltet ist. Wenn der Anker a in bekannter Weise nur zwei Bürsten b b erfordert, so können beide in Fig. 2 geteilt sein. Die ergänzende Hälfte jeder Bürste b ist in der Figur nur punktiert angedeutet und punktiert mit den Erregerwicklungen el verbunden.
Die punktierten Bürstenhälften können aber, wie in Figur ausgezogen als b1 b, angegeben, an eine äquipotentiale Stelle um annähernd 1800 versetzt werden, so dass die Maschine sich äusserlich nicht von einer normalen vierpoligen Wendepolmaschine unterscheidet, nur dass die Bürsten etwas gegeneinander zu versetzen sind und dass jeder Erregerkreis an Bürsten gleicher Polarität angeschlossen ist.
Der durch Fig. 3 dargestellte Fall wie auch schon die vorhergehenden zeigen deutlich einen wesentlichen Vorzug des beschriebenen Maschinensystemes, der in dem geringen Unterschiede gegenüber Maschinen der üblichen Bauart besteht. Es ist deshalb leicht möglich, vom Lager entnommene Maschinen gewöhnlicher Bauart im Sinne der vorstehenden Darlegungen einzurichten.
Dass ferner die Bürsten leicht in die günstigsten Bedingungen für funkenfreie Stromwendung gebracht werden können, wurde schon oben erwähnt. Endlich besteht ein besonderer Vorzug der Maschine gegenüber anderen Systemen von ähnlichen Eigenschaften in der nahezu gleich- tniii Higen Verteilung des Stromes über den Hauptteil des Ankers, während nur in den schmalen
Zonen zwischen den Bürstenhälften der auch sonst vorhandene Kurzschlussstrom fliesst, was den geringsten Aufwand an Wicklungskupfer, bezw. die geringste Erwärmung des Ankers zur
Folge hat.
PATENT-ANSPRÜCHE : L Wendppolmascbine mit Doppelbürsten unter den Wendepolen, gekennzeichnet durch die Benutzung der Spannung zwischen den Einzelbiirsten der Doppelbürsten (b) zum Erregen der Hauptpole, wobei die Wendepole Fremderregung, Nehenschlusserregung oder Hauptstrom- erregung erhalten können.