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Mit Hauptstrom- und Nebenschlusswicklung versehene Andreh-Dynamo fiir Verbrennungs- kraftmaschine.
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Zum Andrehen der Verbrennungskraftmaschinen von Kraftwagen und Flugzeugen, als auch für deren Beleuchtung, Heizung usw. verwendet man sogenannte Andrehdynamos, d. s. Gleichstrommaschinen, die sowohl zum Anlassen als auch zur Stromerzeugung dienen. Solche Maschinen sind in
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kleines Gewicht der Maschinen zu erzielen, werden sie durchwegs mehrpolig gebaut.
Dieser bekannten Bauart haften nun verschiedene Mängel an. Sie bestehen insbesondere darin, dass erstens bei ungleichen Übergangswiderständen von den Bürsten zum Kollektor beträchtliche, die Kohlen zerstörende Überbeanspruchungen während des Anlassens auftreten können und dass zweitens, infolge der gegenkompoundierenden Hauptstromwieklung. die Dynamo erst bei einer verhältnismässig hohen Drehzahl fähig ist, die volle Leistung abzugeben. Auch wird der Erregerverlust in der Neben- schlusswicklung vergrössert, welch vergrösserter Verlust eine grössere Erwärmung und e : nen geringeren Wirkungsgrad der Maschine ergibt.
Die erwähnten Nachteile beseitigt vorliegende Erfindung.
In den Fig. 1, 2 und 3 bezeichnet 1 den Anker, 2 die Plusbürsten,.'3 die Minusbürsten, 4 die Hauptstromwicklung, 5 die Nebenschlusswicklung der Andrehdynamo.
Von der Klemme 6, die mit einer Bürste bzw. einer Bürstenreihe verbunden ist, erfolgt die Ableitung des Dynamostromes, während zur Klemme 7 die Zuleitung des Anlassstromes führt, den z. B. eine Akkumulatorenbatterie liefert. Die Zahl der Magnetspulen der Hauptstromwieklung ist mindestens gleich der Polpaarzahl, oder gleich einem ganzzahligen Mehrfachen derselben. Die Hauptstromspulen sind symmetrisch auf die Magnetkerne der mehrpoligen Maschine verteilt und derart geschaltet, dass beim Anlassen mindestens so viele Stromzweige gebildet werden, als die Maschine gleichnamige Bürsten bzw.
Bürstenreihen hat und dass die vom Teilstrome des Anlassstromes durchflossenen Hauptstromspulen gleichsinnig mit den auf denselben Magnetkernen sitzenden Spulen der Nebenschlusswicklung wirken.
In den Fig. 1 und 2 ist die Nebenschlusswicklung der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet.
Fig. 1 stellt den Stromverlauf einer vierpoligen, Fig. 2 den einer sechspoligen Maschine und Fig. 3 die Stromrichtung und die Schaltung einer vierpoligen Maschine dar. Die Richtung des Stromes ist durch Pfeile angegeben, u. zw. hat der einfache Pfeil Bezug auf die Stromrichtung in den Leitern der Spulen bei Stromerzeugung, der Kreispfeil dagegen Bezug auf die Stromrichtung beim Anlassen. Die Minusbürsten sind mit dem Rahmen des Fahr-oder Flugzeuges verbunden.
Wie aus den Fig. 1, 2 und 3 hervorgeht, sind die Hauptstromspulen 4 an die gleichnamigen Bürsten, u. zw. an die Plusbürsten angeschlossen. Aus dem Stromverlauf der Fig. 1 und 3 ergibt sich eine Hintereinanderschaltung der Hauptstromspulen bei stromerzeugender Maschine und eine Parallelschaltung der Hauptstromspulen und der zugehörigen Bürsten bei stromempfangender Maschine.
Im letzteren Betriebszustande wirken'die Ampèrewindungen der Hauptstromspulen im gleichen Sinne wie die der Nebenschlusswicklung und erzeugen mit den Ampèrewmdungen der Nebenschluss- wicklung zusammen das magnetische Feld. Die in den parallelgeschalteten Stromzweigen befindlichen Widerstände der Hauptstromspulen (oder richtiger gesagt der Teilstromspule) sind mit den Übergangswiderständen der Bürsten hintereinandergeschaltet. Infolge der Zusatzwiderstände der Hauptstromspulen
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wird die Stromverteilung auf die parallelgeschalteten Stromzweig eine gleichförmigere, als wenn keine
Zusatzwiderstände vorhanden wären. Die Gefahr einer Überbeanspruchung des Kohlenmaterials ist somit in der Anlassperiode wesentlich verringert.
Um trotz allfällig auftretender ungleicher Teilströme in den Stromzweigen dennoch Unsymmetrie im Felde der Maschine zu vermeiden, werden die diametral gelegenen Hauptstromspulen entsprechend der Fig. 3 hintereinandergeschaltet.
Im ersteren Betriebszustande, d. h. wenn die Maschine Strom erzeugt, wirken entsprechend den strichlierten Pfeilen in Fig. 3 die Ampérewmdungen der Hauptstromspulen in dem einen Spulenpaal so wie früher in dem andern Spulenpaar jedoch nur im umgekehrten Sinne. Sie beeinflussen das von den Amperewindungen der gesamten Nebenschlusswicklung erzeugte Feld aus dem Grunde nicht, weil in jedem magnetischen Kreis die Ampèrewindungen der Hauptstromspulen einander entgegen wirken.
Dagegen wurden Unsymmetrien der Maschine auftreten, wenn nebeneinanderliegende Haupt- stromspulen hintereinandergeschaltet würden.
Man könnte vermuten, dass gerade bei einer Maschine nach Fig. 3 Unsymmetrien auftreten, indem zwei Pole durch die Hauptstromwicklungen verstärkt und zwei geschwächt werden. Dies ist jedoch nicht der Fall. In Wirklichkeit arbeiten die Hauptstromspulen nebeneinanderliegender Pole einander entgegen, da sie auf den gemeinsamen Kraftlinienkreis einwirken.
Aus den Fig. l, 2 und 3 ist ersichtlich, dass nur im Kreise der Pluspole der Bürsten zusätzliche
Zweigwiderstände vorhanden sind. Es können auch in den Minusbürstenzweigen Ohmsche Widerstände angeordnet sein. Dies wird jedoch nicht als nötig erachtet, da in bezug auf die Bürstenabnutzung nur die Plusbürsten'gegen eine Überbeanspruchung geschützt werden müssen, weil an diesen infolge electro- lytischer Vorgänge die Gefahr einer starken Bürstenabnutzung bei unzulässiger hoher Überbeanspruchung der Kohlen besteht.
Aus dem Schema Fig. 2 geht hervor, dass auch bei sechspoliger Ausführung der Maschine, wenn sie Strom erzeugt, die Amperewindungen der Hauptstromspulen in ihrer Gesamtwirkung auf das Feld einander aufheben und die Dynamo als reine Nebensehlussmaschine arbeitet.
Nach der Fig. 2 wirken die obere und die rechts gelegene Hauptstromspule der Nebenschlusswicklung entgegengesetzt, dagegen in der linksgelegenen Hauptstromspule gleichsinnig mit der Neben- schlusswicklung. Nimmt man die in der oberen und rechts gelegenen Hauptstromspule fliessenden Teilströme als gleichwertig an und bezeichnet man die Teilströme mit i, so ist die Gesamtamperewindungszahl der entgegenwirkenden Ampérewindungen i W + i W = 2 i W der gleichsinnigwirkenden Amperewindungen 2 i W, die Differenz beider daher Null.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Mit Hauptstrom-und Nebenschlusswicklung versehene Dynamo, die als Andrehkompoundmotor oder als Nebensehlussgenerator arbeiten kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptstromspulen (4) derart an gleichnamige Bürsten (2) angeschlossen sind, dass sie beim Generatorbetrieb nur von einem Teilstrom des Hauptstromes durchflossen werden und in jedem magnetischen Kreis ihre Amperewindungen einander aufheben, während beim Motorbetrieb sämtliche Hauptstiomspulen gleichsinnig mit den Neben- schlussspulen wirken.