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Gleichstrommaschine mit rotierendem Anker und Feldmagnet.
Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Dynamomaschine für einen GleichstromTurbogenerator, bei welcher der Anker und die Magnete nach entgegengesetzten Richtungen rotieren, während die Bürsten unbeweglich bleiben, was durch eine besondere Einrichtung des Kollektors (Kommutators) erzielt wird. Auf den Zeichnungen ist die vorliegende Maschine beispielsweise in zwei Ausführungsformen dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1, 2 und 3 verschiedene Scbematas, die die Wirkungsweise des Generators in elektrischer Beziehung veranschaulichen, während Fig. 4-8 die zweite Ausführungsform des Generators darstellen.
Bei gewöhnlicher Einrichtung der Dynamo (Fig. 1) muss die neutrale Ebene, falls die Magnete unbeweglich sind'und der Anker rotiert, stets durch die gleichnamigen Ankerwindungen 3-15 und Kollektorsektionen 3-15 gehen, wobei die Bürsten gerade auf den letzteren zu liegen kommen.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Lage geht die Mittellinie des Feldes durch die Windungen 21-9 durch. In Fig. 2 ist die relative Lage des Ankers. der Magnete und der Bürsten ebenfalls einer üblichen Einrichtung gezeigt, in dem Falle, wenn der Anker mit dem Kollektor nach der einen und die Magnete nach der anderen Seite rotieren. Hier müsste der Anker sich nur um die Hälfte des Winkels drehen, um welchen die Drehung früher erfolgte, da um denselben Winkel das Magnetfeld sich entgegengedreht hat.
Dabei sind die Bürsten mit den Magneten umgedreht worden.
Die Bürsten können aber unbeweglich bleiben, wenn man die Anzahl der Kollektorsektionen zweimal so gross macht als die Anzahl der Ankerwindungen und letztere mit den Sektionen der einen Kollektorhälfte verbindet, welche elektrisch mit den Sektionen der zweiten Hälfte verbunden werden. Somit wird der volle Ankerumfang dem halben Kollektorumfang entsprechen und werden die Bürsten 1, B, dabei rechtwinklig zueinander angeordnet sein (Fig. 3). Durch die eben angegebene Konstruktion wird die räumliche Rotation der Bürsten gewissermassen ersetzt durch eine zusätzliche Rotation des Ankers.
Man kann natürlich die Magnete auch zweimal schneller als den Anker rotieren lassen, so dass die relative Geschwindigkeit des letzteren in Bezug auf die erstere dreimal so gross als die absolute Geschwindigkeit des Ankers wäre. In solchem Falle muss man den Kollektor in drei und nicht in zwei Teile einteilen, d. h. es muss die Anzahl seiner Sektionen dreimal so gross sein als die Anzahl der Ankerwindungen.
Die beschriebene Kollektoreinrichtung ermöglicht, dass eine verhältnismässig grosse Tourenzahl der Dynamo und somit kleine Dimensionen der letzteren bei einer kleinen absoluten Tourenzahl erzielt werden. Wenn nun beispielsweise eine solche Dynamo direkt mit einer Dampfturbine verbunden wird, so wird bei 3000 Touren jeder Hälfte die relative Anzahl Tourenzahl des Ankers und der Magnete 6000 betragen.
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wicklung.
Der Anker a dreht sich in einem Stator b, der mit einer gewöhnlichen. Dreiphasenwicklung c und mit einer Kompensationswicklung versehen ist, die zum Schwächen der Ankerreaktion dient. Die längs des ganzen Umfanges angeordneten Ankerwindungen schliessen sich an die am halben Umfange angeordneten Kollektorlamellen an, wie zum Teil in Fig. 7 gezeigt ist.
Auf dem aus dem Stator heraustretenden Ankerteil e ist die Wicklung ebenso wie die Verbindungen mit dem Kollektor f angeordnet, so dass der Winkelabstang dieser Windungen dem Winkelabstand zwischen den Kollektorlamellen gleich ist. Über dem Teil e sind unbewegliche Wendepole angeordnet, die mit Gleichstrom von den Hauptbürsten der Maschine gespeist werden und zur Beseitigung der Funkenbildung dienen. Da die Wicklung unter denselben vollkommen
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zu liegen. Von drei Punkten der Ankerwicklung gehen Abzweigungen zu den Schleifringen g, h, i, die mit Gleitbürsten versehen sind. Von diesen Bürsten gehen Leitungen zu drei Statorpunkten, so dass im Stator ein Drehfeld erzeugt wird, dessen Drehungsrichtung der Drehung des Ankers entgegengesetzt ist.
Zur Schwächung der Ankerreaktion wird am Stator, wie bereits oben erwähnt, eine Kompensationswicklung angeordnet, die ein Feld bildet, welches mit derselben Geschwindigkeit wie das Hauptfeld rotiert, jedoch um 900 in der Phase zurück ist.
Selbstverständlich wird, wenn man eine derartige Maschine durch die Hauptbürsten mit Gleichstrom speist, dieselbe wie ein Motor arbeiten. Zur Änderung des Magnetfeldes des Stators kann ein Transformator dienen, in dessen Sekundärwicklung die Feldwicklung eingeschaltet wird.
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