Elektrische Kollektormaschine mit Hilfsmaschine. Bei elektrischen Maschinen pflegt man normalerweise den Läuferkörper als Läufer nabe mit Armstern und Rippen zur Auf nahme des wirksamen Eisens auszubilden. Zum Zweck, Gewicht, Schwungmoment und elastische Länge des Läuferkörpers herabzu setzen, ist es vorteilhaft, den Läuferkörper als hohle Trommel zu bauen.
In vielen Betrieben, insbesondere auf Wasser- und Landfahrzeugen, kommt es nicht nur auf Gewichts-, sondern auch auf Raum ersparnis an. Sind nun Hilfsmaschinen, zum Beispiel Erregermaschinen, erforderlich, so ist deren Platzverbrauch besonders störend, weil sie beim Anbau an die Hauptmaschine noch besonderer Stützelemente bedürfen und bei getrennter Aufstellung sogar eines beson deren Antriebsmotors.
Die Erfindung bezieht sich nun auf Kol lektormaschinen, und speziell auf die Unter bringung der Hilfsmaschine im Innern der Hauptmaschine, wofür in der Zeichnung drei Ausführungsbeispiele gegeben sind; sie zeigen jeweils nur die obere Hälfte der Maschine im Längsschnitt.
Gemäss Fig. 1 ist der Hilfsgenerator unter den Kollektor der Gleichstrom-Hauptmaschine gebaut, während er sich nach Fig. 2 und 3 vollkommen in dem hohlen Ankerkörper der Hauptmaschine befindet; in Fig. 2. ist, um Wiederholungen zu vermeiden, das Feld system der Hauptmaschine, in Fig. 3 auch ihr Anker fortgelassen.
In Fig. 1 sind der Anker des Haupt- generators mit<I>a,</I> sein Joch mit<I>b,</I> seine Feld pole mit e, sein Kollektor mit d und seine Bürsten mit e bezeichnet. Seine Welle f ist trommelförmig ausgebildet und trägt den Anker a auf kurzen Rippen g. Die trommel- förmige Welle hat links einen Kuppelflansch, an den sich der Kuppelflansch der Antriebs welle h ansetzt.
Gemäss Fig. 1 ist ihr Hohlraum rechts durch den breiten Flansch der Welle i. ab geschlossen, die mit ihrem Endzapfen im La ger l ruht. Dieser Wellenteil<I>i</I> trägt den Anker k, des Hilfsgenerators, der grössten- teils in den vom Hauptkollektor d gebildeten Hohlraum eingebaut ist. Sein Polgehäuse m,n ist, ebenso wie das Lager 1, durch kräftige, in der Zeichnung nicht sichtbare Träger mit dem Hauptjoch b verbunden und trägt das Bürstenjoch mit den auf dem Hilfskollektor o schleifenden Bürsten p. Alle Teile sind, wie man erkennt, leicht zugänglich.
Bei der Bauart nach Fig. 2 ist der Hilfs generator k, <I>m,</I> n, <I>o, p</I> im Innern des trom- melförmigen Teils f der Hauptmaschinen welle untergebracht, und zwar laufen Joch m, Feldpole<I>n</I> und Bürsten<I>p</I> mit um. Bei Stillstand sind diese, sowie der Kollektor o des Hilfsgenerators durch Öffnungen q im Flansch des Wellenteils i zugänglich.
Der Strom vom Hilfsgenerator wird von den Bür sten p und einem Pol der Erregerwicklung der Pole n drei Schleifringen s zugeführt, von denen zwei den Strom für den Verbrauch weiterleiten, während der dritte an den Reglerwiderstand der Feldwicklung n ange schlossen ist. Der Anker k der Erreger maschine sitzt auf der bei<I>t</I> und u gelager ten Vollwelle r, die stillstehen könnte.
Um aber .den Hilfsgenerator kleiner halten zu können, wird sie hier mittelst des Räder getriebes v, <I>w, z</I> gegenläufig angetrieben; das grosse Innenzahnrad v sitzt auf der Hohl welle<I>i,</I> das kleine Zahnrad<I>w</I> auf der Voll welle r, und das Zwischenrad z ist auf einem feststehenden Zapfen<I>x</I> .des Lagergehäuses<I>y</I> belagert.
Das dritte Beispiel, Fig. d, zeigt ledig lich eine Variante des vorhergehenden. Will man die umlaufenden Bürsten und die Schleifringe s vermeiden, so kann man den Hilfsgenerator als Innenpolmaschine aus bilden. Ihr Anker k und der Kollektor o sind dann auf Innenrippen der Trommel F befestigt, während das Joch m mit den Po len n auf der im Raume feststehenden, nicht umlaufenden Achse r sitzt, ebenso wie der Träger der Erregerbürsten p. Diese Bürsten sind bei Stillstand wieder durch Öffnungen q im Flansch der Hohlwelle i zugänglich.
Das Lager<I>t</I> im Innern der Trommel f dient ledig lich zum Zentrieren der am andern (rechten) Ende starr festgehaltenen Achse r. Der Hauptstrom, sowie der Erregerstrom kann durch eine Bohrung der Achse r oder ihr ent lang abgeleitet werden.
Es sind natürlich viele Abänderungen der dargestellten Bauarten möglich. Beispiels weise kann die Hilfsmaschine im gemein samen Hohlkörper einer Doppelmaschine (mit zwei Ankern und zwei Feldsystemen) unter gebracht sein.
Die Erfindung ist nicht auf Erreger maschinen oder überhaupt auf Gleichstrom maschinen beschränkt, auch nicht auf Gene ratoren, vielmehr kann sowohl die Haupt maschine, als auch die Hilfsmaschine ein Mo tor sein.; zum Beispiel kann die Haupt maschine ein Umformer, die Hilfsmaschine ein Anwurfmotor sein und dergleichen. Auch lassen sich gegebenenfalls zwei Hilfs maschinen im Innern der Hauptmaschine un terbringen.
Electric collector machine with auxiliary machine. In electrical machines, the rotor body is normally used as a rotor hub with a star arm and ribs to accommodate the effective iron. For the purpose of reducing weight, moment of inertia and elastic length of the rotor body, it is advantageous to build the rotor body as a hollow drum.
In many companies, especially on watercraft and land vehicles, it is not only a matter of saving weight, but also saving space. If auxiliary machines, for example excitation machines, are required, their space consumption is particularly troublesome because they still require special support elements when they are attached to the main machine and even a special drive motor if they are installed separately.
The invention now relates to col lector machines, and specifically to the placement of the auxiliary machine inside the main machine, for which three embodiments are given in the drawing; they only show the upper half of the machine in longitudinal section.
According to FIG. 1, the auxiliary generator is built under the collector of the DC main machine, while according to FIGS. 2 and 3 it is completely located in the hollow armature body of the main machine; In Fig. 2, in order to avoid repetition, the field system of the main machine is omitted, in Fig. 3 also its anchor.
In FIG. 1, the armature of the main generator is designated with <I> a, </I> its yoke with <I> b, </I> its field pole with e, its collector with d and its brushes with e. Its shaft f is drum-shaped and carries the armature a on short ribs g. The drum-shaped shaft has a coupling flange on the left, to which the coupling flange of the drive shaft h is attached.
According to Fig. 1, its cavity is on the right through the wide flange of the shaft i. closed, which rests with its end pin in the bearing l. This shaft part <I> i </I> carries the armature k, of the auxiliary generator, which for the most part is built into the cavity formed by the main collector d. Its pole housing m, n, like the bearing 1, is connected to the main yoke b by strong supports, not visible in the drawing, and carries the brush yoke with the brushes p sliding on the auxiliary collector o. As can be seen, all parts are easily accessible.
In the design according to FIG. 2, the auxiliary generator k, <I> m, </I> n, <I> o, p </I> is housed in the interior of the drum-shaped part f of the main engine shaft, namely running Yoke m, field poles <I> n </I> and brushes <I> p </I> with around. At standstill, these and the collector o of the auxiliary generator are accessible through openings q in the flange of the shaft part i.
The current from the auxiliary generator is fed from the Bür most p and one pole of the excitation winding of the poles n three slip rings s, two of which forward the current for consumption, while the third is connected to the regulator resistor of the field winding n. The armature k of the exciter machine sits on the solid shaft r, which is supported at <I> t </I> and u and which could stand still.
But in order to be able to keep the auxiliary generator smaller, it is driven in opposite directions here by means of the gear train v, <I> w, z </I>; the large internal gear v sits on the hollow shaft <I> i, </I> the small gear <I> w </I> on the solid shaft r, and the intermediate gear z is on a fixed pin <I> x </ I>. Of the bearing housing <I> y </I> besieged.
The third example, Fig. D, shows only a variant of the previous one. If you want to avoid the rotating brushes and slip rings, you can make the auxiliary generator as an internal pole machine. Your armature k and the collector o are then attached to the inner ribs of the drum F, while the yoke m with the poles n sits on the fixed, non-rotating axis r, as does the carrier of the exciter brushes p. These brushes are accessible again through openings q in the flange of the hollow shaft i at standstill.
The bearing <I> t </I> inside the drum f is only used to center the axis r, which is rigidly held at the other (right) end. The main current as well as the excitation current can be derived through a hole in the axis r or along it.
Many modifications to the designs shown are of course possible. For example, the auxiliary machine can be placed in the common hollow body of a double machine (with two anchors and two field systems).
The invention is not limited to excitation machines or to DC machines in general, nor to generators; rather, both the main machine and the auxiliary machine can be a motor. For example, the main machine can be a converter, the auxiliary machine can be a starter motor and the like. If necessary, two auxiliary machines can also be accommodated inside the main machine.