Elektrische Maschine mit ausgeprägten Polen. Bei elektrischen Maschinen mit ausge prägten Polen ist zur Erzeugung des magne tischen Feldes eine auf den Polen angeord nete Feldwicklung vorgesehen, die normaler weise Kupferleiter besitzt. Der Pol bildet den Kern für den Erregerfluss und muss in folgedessen einen entsprechenden Quer schnitt besitzen. Die Feldwicklung umgibt den Polkern und beansprucht einen verhält nismässig grossen Raum. Als Träger des Er regerflusses kommt der Pol selbst in Frage, während der von der Erregerwicklung be anspruchte Raum magnetisch unausgenutzt bleibt. Zur Unterbringung der Pole mit den Feldwicklungen ist daher ein verhältnismässig grosser Raum erforderlich.
Infolgedessen kann in einem gegebenen Raum nur eine verhält nismässig beschränkte Anzahl von Polen untergebracht werden, was namentlich für kleine Maschinen sehr nachteilig ist.
Die vorerwähnten Nachteile können da durch gemildert werden, dass gemäss der Er findung bei einer elektrischen Maschine mit ausgeprägten Polen auf die Pole je eine zum Teil aus ferromagnetischem Stoff bestehende Wicklung für den Erregerstrom aufgebracht ist. Mit dem Vorteil der magnetischen Aus nutzung ergibt sich durch die Verwendung von ferromagnetischem Stoff als Wicklungs material gleichzeitig der weitere Vorteil einer aus wirtschaftlichen Gründen sehr erwünsch ten Kupferersparnis.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes darge stellt. Es zeigt: Fig. 1 einen Pol mit auf einem Polkern angeordnetem Wicklungskörper im Schnitt nach Linie A-13 gemäss Fig. 2, Fig. 2 den umwickelten, am Polträger be festigten Pol mit Polkern im Längsschnitt, Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2 in vergrösserter Darstellung, Fig. 4 die Ausbildung mehrerer aneinan der anschliessender Windungen im Schnitt,
Fig. 5a und 5b zwei Bauformen des ab gewickelten Bandeisens, Fig. 6a und 6b, 7 a und 7 b verschiedene Bauformen der Polenden mit den dazugehö- rigen Charakteristiken der Feldverteilungs kurven.
Um den in Fig. 1 dargestellten Polkern :l. einer elektrischen Maschine ist ein magne- tisierbares Eisenblech in Form eines Weich eisenbandes \? als Wicklungsleiter in einer Mehrzahl von Wendungsgängen gewickelt, wobei die einzelnen Windungen mittels eines hochwertigen Isolierstoffes 3, zum Beispiel Glyptallack, Glasseide, eloxiertes oder lak- kiertes Aluminiumblech und ähnlicher Stoffe, voneinander elektrisch getrennt sind.
Die innerste, am Polkern anliegende Windung des Bandeisens 2 ist an einer Seite mit dem Pol kern durch Löten, Schweissen oder auf andere geeignete Weise elektrisch verbunden. Die Bandeisenwicklung ermöglicht dadurch, dass sie an Stelle der gewöhnlich verwendeten Kupferwicklung vorgesehen ist, eine Verstär kung des magnetischen Flusses in dein von dem gesamten Pol eingenommenen Raum und stellt so gleichzeitig die Erregerwick lung für den jeweiligen Polkern dar.
Durch Verwendung voll auf dem Weicheisenband befestigten Aluminiumblech (Bimetallband als Wicklungsleiter), welches zur Erzielung einer guten elektrischen Isolierung eine dünne Eloxal- oder Lackschicht oder beides trägt, lassen sich zwei Vorteile miteinander ver- einigen. Es kann nämlich einerseits eine ein wandfreie Isolierung und anderseits eine zu sätzliche Stromleitung durch das Aluminium erzielt werden, da. das Aluminiumblech nur auf der einen, freien, das heisst nicht auf dem Bandeisen 2 befestigten Seite die genannte Isolierschicht trägt, während es auf der an dern Seite mit dem Bandeisen leitend in Ver bindung ist.
Die Eloxalschicht besitzt die Fähigkeit, ihre Isolationseigenschaften wäh rend des Betriebes zu verbessern. Der elek- trische Anschluss zur Wicklung erfolgt beim Ausführungsbeispiel über den Polkern 1 mit Hilfe einer Zuführungsleitung 4 (Feg. \?). Die Ableitung des Stromes geschieht über die Leitung 5, welche an der äussersten Win dung des Bandeisens 2 befestigt ist. Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Pol träger 6, der einen Teil des Polgehäuses dar stellt und in welchen der Polkern 1 mit der Bandeisenwicklung 2 eingesetzt ist.
Eine als Kappe 7 ausgebildete Halterungsvorrichtung, die den mit der Wicklung versehenen Pol kern an der einen Seite der Wicklung all seits umschliesst Lind gegenüber diesem und der Wicklung elektrisch isoliert ist, kann auf geeignete Weise, beispielsweise durch Nietete oder Schrauben 8, 9 am Polträger 6 befestigt werden.
In dieser Lage ragt die Kappe 7 auf ihrer dem Polträger 6 zugewandten Seite um einen geringen Betrag a über die obere Wik- kelfläche des Bandeisens 2 hinaus (Fig. 3). Der dadurch zwischen Polträgerwandung lind Bandeisenwicklung entstehende Raum ist finit einem elektrischen Isoliermittel 3', beispiels weise mit Glyptallack oder ähnlichem Stoff, gefüllt. Die Isolierschicht: kann sehr dünn aufgetragen werden, etwa in einer Stärke von a = 0,1 und 0,2 mm.
Die äussern Kanten 2' der einzelnen Win dungen des Bandeisens 2 sind gemäss Fig. 3 und 4 an der dem Polträger zugekehrten Seite und gegebenenfalls auch an deren Ge genseite durch Pressen auf eine gegenüber dein mittleren Teil des Bandquerschnittes verjüngte Blechdicke abgesetzt. Es wird da durch die Gefahr, dass beim Abdrehen bezw. Schlichten der Polober- bezw. -unterkamen eine elektrische Verbindung zwischen den einzelnen Windungsgängen stattfindet, ver mindert.
Das Bandeisen 2 besitzt über seine gesamte gestreckte Länge einen der ge wünschten Flussverteilung anpassbaren, bei spielsweise durchgehend gleichmässigen Quer schnitt.
Es kann aber auch einen vorn äussern nach dem innern Ende zu in der Richtung seiner gestreckten Länge langsam aber stetig, zum Beispiel im Verhältnis 2 :3 an-,vachsenden bezw. abnehmenden Querschnitt erhalten, wie dies Fig. 5a erkennen lässt. Durch diese Massnahme lässt sich der Fluss in den ein zelnen Windungen entsprechend der vor gegebenen Feldverteilungskurve unter dem jeweiligen Pol auf eine gewünschte Grösse festlegen.
Die gleiche Wirkung kann da durch erzielt werden, dass das den Polkern wicklungsleiter bildende Bandeisen in seiner Längsausdehnung, wie Fig. 5b zeigt, aus mehreren treppenförmig übereinanderge schichteten Bandstreifen 10 ausgeführt ist, deren Anzahl sich vom innern zum äussern Ende der Wicklung fortlaufend verringert bezw. vergrössert. Beginn und Ende je eines Bandes 10 sind auf dem vorhergehenden Band, vorzugsweise durch Punktschweissung, befestigt.
Fig. 6a stellt die Ausbildung eines Pols 11 dar, dessen gesamte Bogenlänge ein schliesslich der Polschuhe 12 und 13 gegen über dem Anker 14 der elektrischen Ma schine eine Luftspaltbreite von konstanter Grösse besitzt (d konst.). Die Charakteristik der betreffenden Feldverteilungskurve ist aus Fig. 6b- ersichtlich, in welcher die Ordinate die Grösse der Luftspaltinduktion B und die Abszisse die Polbogenlänge L angibt. In Fig. 7a dagegen ist ein Pol 15 dargestellt, dessen Luftspaltbreite gegenüber dem Motor anker 16 in der Polmitte (d,) kleiner ist als an den beiden Enden (8i!) der Polschuhe 17 bezw. 18. Auf Grund dieser Anordnung er gibt sich eine Feldkurve, wie sie die ausge zeichnete Kurve gemäss Fig. 7b erkennen lässt.
Die beiden Kurven gemäss Fig. 6b und 7b unterscheiden sich also insofern vonein ander, als die Induktion im Luftspalt gemäss der Kurve nach Fig. 7b in Richtung zu den Polkanten hin eher abfällt.
Besitzt das Bandeisen 2 über seine ge samte Länge überall den gleichen Quer schnitt senkrecht zur Stromrichtung, so wird die für die Flusseinheit zur Verfügung ste hende Querschnittsfläche nach aussen hin grösser. Zur Vergleichmässigung der Fluss dichte kann das Bandeisen deshalb so aus gebildet sein, dass der Bandquerschnitt senk recht zur Stromrichtung vom aussenliegenden Ende der Wicklung nach dem innenliegen den Ende hin zunimmt.
Die erfindungsgemässe Anordnung gestat tet es also, den Raum, der bei der bisher gebräuchlichen Ausbildung mit einer beson- deren Erregerwicklung durch letztere aus- gefüllt war, nunmehr zum Teil auch magne tisch auszunutzen.