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Elektrischer Spannungsteiler.
Die vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand einen elektrischen Spannungsteiler für Gleichstrom, welcher bei stromverbrauchenden Anlagen, wie elektrische Motoren, Beleuchtunganlagen u. dgl., die Anwendung eines Gleichstromes von veränderlicher Spannung gestattet, die nach Belieben zwischen Null und einem bestimmten Höchstwert geändert werden kann.
Die neue Anordnung des Spannungsteilers gestattet insbesondere, wenn man über eine Gleichstromquelle verfügt, einer in, bekannter Weise konstant oder veränderlich belasteten Welle eine Drehbewegung in beiden Richtungen mit allen möglichen Geschwindigkeiten zwischen Null und einem bestimmten Höchstwert mitzuteilen.
Gegenwärtig verwendet man, um dieses Ergebnis zu erhalten, eine Gruppe von Apparaten, welche zwischen dem ersten, von der Quelle gespeisten Motor und dem Arbeitsmotor eine Zwischendynamo enthält ; die Erregung dieser Dynamo wird gemäss den Änderungen der Geschwindigkeit geändert und zum Zweck des Wechsels des Drehungssinnes umgekehrt.
Wird die Erfindung auf die Speisung eines elektrischen Motors angewendet, so gestattet sie, dieselben Ergebnisse mit grösserer Genauigkeit zu erhalten als bisher, und zwar mit einer Gruppe, welche ausser dem Empfangsmotor nur eine einzige Dynamo enthält und daher die Ene gieverluste bedeutend vermindert.
Nach der Erfindung erhält der Empfangsmotor seine Spannung durch zwei Bürsten, deren jede mit einem Paar von auf dem Kollektor eines Spannungsteilers beweglichen Bürsten verbunden ist ; der Spannungsteiler wird von der Stromquelle gespeist. Diese Paare von beweglichen Bürsten sind so gekuppelt, dAss die Bürsten jedes Paares symmetrisch zu der betreffenden Speisebürste des Spannungsteilers voneinander entfernt oder einander genähert werden können. Die Vereinigung der zwei Bürstenpaa-e it ferner derart, dass die zwei Paare immer gleichzeitig und symmetrisch zur Pollinie des Spannungsteilers, d. h. der Achse der Ankerrückwirkungen in besagtem Spannungsteiler bewegt werden.
Mittels dieser einfachen Vorrichtung liefert man dem Empfangsmotor veränderliche Spannungen zur Änderung der Geschwindigkeiten ; der Drehsinn kann ebenfalls umgekehrt werden, wenn man einfach die gekuppelten Bürstenpaare auf dem Kollektor des Spannungsteilers um das erforderliche Stück in der gewünschten Richtung verschiebt.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist auf den Zeichnungen veranschaulicht. Fig. I zeigt einen Schaltungsplan der Gesamtanordnung, Fig. 2 einen solchen für den Kollektor des Spannungsteilers und veranschaulicht verschiedene Stellungen der Paare gekuppelter Bürsten. Die Fig. 3 und 4 zeigen im Längsschnitt und Querschnitt nach A-A der Fig. 3 eine Einzelheit des Kollektors des Spannungsteilers.
In dem Schaltungsplan nach Fig. i bezeichnet a die Antriebswelle, die in bekannter Weise konstant oder veränderlich belastet ist. Diese Welle wird durch den Empfangsmotor angetrieben, der mit dem Kollektor b ausgerüstet ist. Der Motor ist ein normaler Nebenschlussmotor, dessen unabhängige Erregerwicklung bl, b2 unmittelbar an der Stromquelle c liegt. Der Motoranker wird in gewöhnlicher Weise durch-zwei feststehende Bürsten b3, b4
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ve-bunden, die gegene : nander beweglich auf dem Kollektor d des Spannungsteilermotors sind ; dieser ist von irgendwelcher bekannten Konstruktion mit getrennter, unmittelbar an der Stromquelle c liegender Erregerwicklung dt d2.
Die Bürstenpalre da di, d4 d4 sind mittels einer geeigneten Vorrichtung gekuppelt, die ihre gleichzeitige Verschiebung symmetrisch zur Polachse des Spannungsteilers d gestattet. Diese Verschiebung bewirkt infolgedessen die gegenseitige Näherung oder Entfernung der beiden Bürsten jedes Paares symmetiisch zu den Speisebürsten e, ei des Spannungsteiler.
Wenn man die zwei Bürstenpaare d3 d3, d4 d4 auf die Achse s-n der Pole des Spannungsteilers einstellt (punktiert in Fig. 2 gezeigt), so wird die dem Empfangsmotor zugeführte Spannung gleich Null. Wenn man von der Linie s-n gleichzeitig die beiden beweglichen Bürstenpaare entfeint und sie den unbeweglichen Bürsten e und el nähert (in Fig. 2 in vollen Linien gezeigt), so steigert man allmählich und nach Belieben zwischen Null und einem Höchstwert, bestimmt du'eh die Spannung der Stromquelle, die Spannung, welche dem Empfangsmotor geliefert wird. Der Höchstwert wird erreicht, wenn die Bürsten in der in strichpunktierten Linien gezeigten Lage angekommen sind.
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Wenn man schliesslich die beiden beweglichen Bürstenpaare miteinander vertauscht, d. h. in dem dargestellten Beispiel (Fig. I) die Bürsten < , da über die Achse s-n und die Bürsten d4, d4 unter dieses bringt, so kann man dieselben Spannungsänderungen bei umgekehrter Drehrichtung hervorrufen.
Die Vorrichtung, welche die gleichzeitige Verschiebung der beiden beweglichen Bürstenpaare auf dem Kollektor des Spannungsteilers gestattet, könnte sehr verschiedenartige Ausführungsformen erhalten, ebenso wie die Halter der beweglichen Bürsten.
In dem Ausführungsbeispiel, dargestellt durch die Fig. 3 und 4, werden die beweglichen Bürstenpaare da da, d'd'von zwei Scheiben f und g getragen, welche lose auf einem am Gehäuse fit befestigten Rahmen k sitzen. Die Scheiben sind auf ihrem Umfang mit einer Schneckenzahnung versehen. Jede Bürste ist auf einem der Zapfen h, i befestigt, die entgegengesetzt gerichtet, auf der sie tragenden Scheibe befestigt sind.'Die Scheibe g trägt auf dem Zapfen h eine Bürste d und auf dem Zapfen i eine Bürste < P ; ebenso trägt die Scheibe f auf i eine Bürste und a. uf eine Bürste da.
Die gleichzeitige Bewegung der Bürstenpaare erhält man durch eine Drehung der beiden Scheiben f und g im entgegengesetzten Sinne mittels dèr Schnecken fl, gl, die. mit den Zahnkränzen an den Scheiben in Eingriff sind. Die Bewegung erhält man durch ein Handrad p, welches die eine der Schrauben gl unmittelbar, die andere Schraube durch eine Übersetzung treibt, die aus einem Zahnrad g2 besteht, das mit einem ähnlichen auf der anderen Schnecke f1 auf- gekeilten Zahnrad J2 in Eingriff steht.
Der Spannungsteiler kann auch andere Anwendungen erhalten, als nach dem Schaltungsplan in Fig. i.
So könnte der Dynamo-Spannungsteiler als Stromerzeuger wirken und unmittelbar eine nach Belieben zwischen Null und einem Höchstwert veränderliche Spannung verteilen, zwecks Speisung eines Beleuchtungsnetzes oder eines beliebigen Stromkreises, auf welchem eine veränderliche Zahl von Verbrauchsstellen verzweigt ist.
Endlich könnte der Kollektor oder Spannungsteiler, statt zwei bewegliche Bürstenpaare zu erhalten, für eine veränderliche Zahl von Sätzen ähnlicher Bürstenpaare dienen.
Jeder Satz entspricht dann einem ande-en Empfangssystem (Motor oder Gebrauchsnetz).
Jedem Satz von Bürstenpaaren muss wohl verstanden ein besonderes Bewegungsgetriebe' entsprechen, doch könnte ein einziges Getriebe auch für mehrere Sätze dienen, die von- einander entfernten, identischen oder mit synchronem Gang laufe. 1den Empfangsstationen entsprechen.
In den beschriebenen Beispielen wurde ein zweipoliger Spannungsteiler vorausgesetzt.
Doch könnte die Erfindung auch auf eine Dynamo mit einer beliebigen Anzahl Pole An-
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jedem der Polpaare der als Spannungteiler dienenden Dynamo.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Elektrischer Spannungsteiler, besonders zum Wechsel der Geschwindigke : t und der Drehrichtung eines von ihm gespeisten Motors, bestehend aus einer Gleichstromdynamo von beliebigem Aufbau, dadurch gekennzeichnet, d. J. ss auf dem Kollektor (d) der Maschine ausser den festen Stromabnehmerbürsten (e, el) Sätze von je zwei Paaren (d4 d4 bzw. da da) beweglicher und zu zweien fest gekuppelter Bürsten (d3, angeordnet sind, welche durch Bewegungsgetriebe gleichzeitig so verschoben werden, dass sich die beiden Bürsten jedes Paares (d3 d3 bzw.
d4 symmetrisch zu den festen Bürssen (e, el) um ein bei beiden Paaren gleiches Mass bewegen, wobei die durch den Teiler verteilte Spannung sich von einem Höchstwert bis Null ändert, wenn die Bürstenpaare von den festen Bürsten aus bis zum Einspielen auf die Achse (s-n) der Feldpole des Teilers bewegt werden.