CH237259A - Drehrichtungsunabhängiger Gleichstromgenerator. - Google Patents

Description

  Drehrichtungsunabhängiger Gleichstromgenerator.    Es ist bekannt, bei Generatoren, insbeson  dere bei Zugbeleuchtungsgeneratoren, die ohne       Bedienung    in beiden Drehrichtungen     arbeiten     müssen, drehrichtungsabhängige Umschalter  zu verwenden, die zwischen Generatorklem  men und Speiseleitung liegen und immer für  die richtige Verbindung zwischen Generator,  Verbraucher und     Erregung    sorgen. Die  Polarität an den Klemmen solcher Gene  ratoren ändert sich jeweils mit der Dreh  richtung, während die     Hauptdole    immer die  gleiche Polarität behalten.

   Solche Umschalter  sind aber, weil für den vollen Maschinenstrom  bemessen,     verhältnismässig    gross     und    schwer,  was besonders bei Zugbeleuchtungsgenerato  ren unerwünscht ist. Ferner sind solche Um  schalter öfters Störungen unterworfen und  nützen sich relativ rasch ab.  



  Um eine unveränderte Polarität der Ma  schine für beide Drehrichtungen zu erhalten,  isst es auch bekannt, den Generator mit einer  drehbaren Bürstenbrücke zu versehen, die  durch die Bürstenreibung sich bei der jewei  ligen Generatordrehrichtung so einstellt, dass    jede Bürste     .auf    dem Kollektor immer auf  die Stelle der gleichen Polarität zu liegen  kommt.

   Diese Lösung besitzt jedoch den  Nachteil, dass der Generator nicht ohne wei  teres mit Wendepolen     versehen    werden. kann,  weil dann bei gleichbleibendem Wendepol  anschluss eine Schalteinrichtung für die Um  schaltung     .der    Wendepole bei einer Ände  rung der     Drehrichtung    vorgesehen werden  muss, und dies bedeutet eine unerwünschte  Komplikation und- Verteuerung der Maschi  nen. Auch führen die drehbaren Bürsten  brücken leicht zu Störungen mechanischer  Art.  



  Es ist weiterhin     versucht    worden, die  oben genannten     Schwierigkeiten    durch Kupp  lung des     Generators    mit einer Hilfsmaschine  zu umgehen, welche zur Speisung der Er  regung des Hauptgenerators dient. Die Er  regung der Hilfsmaschine erfolgt von den  Klemmen des     Hauptgenerators    aus.

   Bei       Drehrichtungswechsel    bewirken die mit star  ker     Remanenz    versehenen     Hauptpole    der  Hilfsmaschine eine     Klemmenumpolung    der      letzteren, und die wenig remanenten Magnet  pole des     Hauptgenerators    werden     gleichfalls     umgepolt,     während    die Polarität an den Klem  men des Zugbeleuchtungsgenerators stets die  gleiche     'bleibt.    Diese Lösung, die die Ver  wendung von     'Wendepolen    ermöglicht, besitzt  jedoch den Nachteil, dass hierzu zwei Ma  schinen benötigt werden.

      Gemäss der Erfindung wird die ge  wünschte von der Drehrichtung unabhängige  Klemmenpolarität bei Gleichstromgenerato  ren mit feststehenden Hauptpolen: dadurch er  reicht, dass die Hauptpolerregerwicklung von  der Spannung zweier je in der     Mitte    je eines  von zwei aufeinanderfolgenden Hauptpolen  angeordneten Hilfsbürsten gespeist wird,  welche Spannung bereits bei Leerlauf mittels  eines stets gleichgerichteten, durch besondere  in den Hauptpolschuhen eingebaute Einsatz  stücke hoher Remanenz erzeugten Querfeldes  erzeugt wird und bei     Drehrichtungswechsel     des Generators ihre Richtung und somit die  Polarität der Hauptpole umkehrt.

      An Hand der Zeichnung sei ein Ausfüh  rungsbeispiel der Erfindung näher erläutert,  und zwar ist in der Fig. 1 ein zweipoliger  Generator in schematischer     )Weise    dargestellt,  während die Fig. 2 einem Querschnitt durch  einen der Hauptpolschuhe zeigt. Die Pol  schuhe b der Hauptpole     a;    sind mit     Einsatz-          stücken        c    versehen, die aus Hartem Stahl mit  einem remanenten Magnetismus entsprechend  einem B von mindestens etwa 8000 Gauss  (bei geschlossenem     magnetischem    Kreis), also  aus einem Material. mit grosser Remanenz be  stehen und in ihrer Längsrichtung vormagne  tisiert sind:. Wie aus Fig. \? zu ersehen ist,  wo ein Schnitt durch einen Polschuh nach.

    der Linie N-S der Fig. 1 gezeigt ist, ist  das     Einsatzstück    c     magnetisch    gegen den  übrigen Polschuhteil mittel:, einer Isolier  schicht oder eines Luftspaltes d isoliert im  Polschuh b eingebaut. Durch diese hoch  remanenten Einsatzstücke c entsteht schon  im Leerlauf des Generators ein Querfeld     f"     und eine Spannung an den in der     Mitte        der     Hauptpole a angeordneten Hilfsbürsten     e.       Diese. Spannung dient zur Erregung der  Feldwicklung<I>f</I> auf den Hauptpolen     a    und  die     Erregerspannung    kann noch gegebenen  falls mittels eines Reglers g geregelt wer  den.

   Von den Hauptbürsten     h.    wird der       Maschinenstrom    in üblicher Weise     über    die  Wendepolwicklungen l zu den Klemmen -m  der Maschine geführt.  



  Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist  folgende: Bei Belastung der Maschine wird  infolge der     Ankerrückwirkung    das Querfeld       q)"    ganz erheblich vergrössert., wobei an, den  Hilfsbürsten e sofort eine entsprechende Span  nungsreserve für die Regelung entsteht.

   Dies  ist auch der Fall, wenn der Generator wie in  Fig. 1 mit Wendepolen versehen ist, wo der  Wendepolflux dem Querflux entgegenwirkt  und dieser     letztere        bei    Normallast ein Viel  faches des Wendepolfluxes beträgt, so dass,  der Einfluss     der        Wendepole    auf die Quer  feldspannung nur sehr klein ist.     Bei    der     Ver-          wendung    von Wendepolen bleibt das Wende  feld in jedem Betriebsfall vollständig den  nötigen Ankeramperewindungen angepasst,  weil keine Zusatz- bezw. Regelwicklung auf  den Wendepolen vorhanden ist.

   Selbstver  ständlich kann der Generator ohne Wende  pole     ausgeführt    sein, ohne dass dadurch etwas  am Wesen der Erfindung geändert wird.  



       Sobald    die Drehrichtung des Generators  wechselt. erzeugt der Leerlaufquerflux Qq,  welcher seine Richtung nie ändert, eine Span  nung von entgegengesetzter Richtung, mit  deren Hilfe die Hauptpole     a    umgepolt wer  den, wodurch die Polarität der Hauptbürsten       h    unverändert bleibt.    Um die, Umpolung der Hauptpole noch  sicherer zu gestalten, kann die Hauptpol  erregerwicklung als besonders bemessene Um  polwicklung     ausgebildet    sein, die unter Ver  meidung von     Regelorganen    an den Hilfs  bürsten angeschlossen wird,.

   Ausser dieser       Unipolwic;klrirrg    ist dann noch eine zweite,  ebenfalls von den Hilfsbürsten gespeiste       Ha-upterrcgerwicklung    notwendig, um den bei  dieser Art     Maschinen    vorkommenden weiten  Regelbereich beherrschen zu können.     Dieee         zweite Wicklung wird dann, so geregelt, dass  ihr Erregerfeld dauernd entweder im gleichen  oder umgekehrten Sinn zum Feld der Um  polwicklung wirkt, was sich am zweckmässig  sten in Potentiometerschaltung erreichen  lässt.  



  Für den Fall, dass es wünschenswert  wäre, den     Querflug        bereits    im Leerlauf zu  erhöhen, können die Einsatzstücke c mit einer  kleinen, von den Hauptbürsten     h    aus ge  speisten     Wicklung    p versehen werden, wie  in Fig. 1 beim untern Einsatzstück punktiert  angedeutet ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Drehrichtungsunabhängiger Gleichstrom generator mit feststehenden Hauptbürsten, insbesondere für Zugbeleuchtungszwecke, da durch gekennzeichnet, dass die Hauptpol erregerwicklung von .der Spannung zweier je in .der Mitte je eines von zwei aufeinander folgenden Hauptpolen angeordneten Hilfs bürsten gespeist wird, welche Spannung be reits bei Leerkauf mittels eines stets gleich gerichteten, durch besondere in den Haupt polschuhen eingebaute Einsatzstücke hoher Remanenz erzeugten Querfeldes erzeugt wird und bei Drehrichtungswechsel des Generators ihre Richtung und somit die Polarität der Hauptpole umkehrt. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Gleichstromgenerator nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Hauptpolschuhen eingebauten hoch Te- manenten Einsatzstücke in ihrer Längsrich tung vormagnetisiert und gegen die übrigen Polschuhteile magnetisch isoliert sind. 2. Gleichstromgenerator nach Patentan spruch, ,dadurch gekennzeichnet, dass die Amperewindungszahl der an Hilfsbürsten an geschlossenen Hauptpolerregerwicklung regel bar ist.

   3. Gleichstromgenerator nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass ausser der an den Hilfsbürsten angeschlossenen Haupterregerwicklung, die als in ihrer Am- perewind'ungszahl nicht regelbare Umpolwick lung .dient, noch eine zweite Hauptpolerreger wicklung vorgesehen; ist, :deren Amperewin dungszahl regelbar ist. 4. Gleichstromgenerator nach Unteran spruch 3, -:dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hauptpolerregerwicklung in Potentio meterschaltung geschaltet ist. 5.

   Gleichstromgenerator nach Patentan- spruch"dadurch gekennzeichnet, dass die Pol schuheinsatzstücke mit einer an den Haupt bürsten angeschlossenen Erregerwicklung ver sehen sind, um im Leerlauf ihre magnetische Wirkung zu erhöhen.