Gleichstrommaschine mit einem Erregerfeld, das starken Schwankungen unterliegt Bei Gleichstrommaschinen ist genaue Proportio nalität zwischen Stromstärke und Wendefeld Vor aussetzung für funkenfreien Betrieb. Starke und schnelle Änderungen der Belastung stören diese Pro portionalität, wenn sich im magnetischen Pfad des Wendepolflusses massives Eisen befindet, in dem Wirbelströme entstehen. Diese verzögern jede Ände rung des Wendefeldes, so dass besonders bei hoch aus genutzten Maschinen Bürstenfeuer auftritt.
Eine ähnliche Erscheinung zeigt sich bei Gleich strom-Bahnmotoren, die über einen Gleichrichter an Wechselspannung gelegt werden, da der Motor in diesem Falle einen Mischstrom aufnimmt, d. h. einen Gleichstrom, dem im wesentlichen ein Wechselstrom von doppelter Netzfrequenz überlagert ist. Der magne tische Fluss dieses Motors enthält eine Wechselkompo nente, die ebenfalls im massiven Ständereisen Wirbel ströme verursacht. Die Wirbelströme kann man da durch vermeiden, dass man einen dämpfungsfreien Weg für den Wechselfluss schafft. Man hat daher bei grossen Maschinen, deren Belastung stark wechselt, wie z. B. bei Walzenzugmotoren, oft das ganze aktive Eisen des Ständers aus Blechen aufgebaut.
Bei kleine ren Maschinen sind so weitgehende und teure Mass nahmen selten erforderlich. Hier genügt es, die Haupt- und Wendepole und vielleicht auch noch einen Teil des Jocheisens zu lamellieren.
Es ist deshalb vorgeschlagen worden, gemäss Fig. 1 an der Innenseite des Ständerrückens 1 verhält nismässig dünne Blechpakete 2 als Wendefeldbrücken anzubringen, so dass Haupt- und Wendepolwechsel- flüsse unter Benutzung der ohnehin aus Blechen zu sammengesetzten Haupt- und Wendepolschenkel 3 und 4 ungedämpft kreisen können. Die Anordnung ist billig und einfach, aber die unvermeidlichen Luft- spalten zwischen Brücke und Polschenkel erweisen sich als nachteilig.
Ebenfalls bekannt ist eine Ausführung nach Fig. 2. Bei dieser ist die Wendefeldbrücke 5 unmittelbar an die Hauptpole 6 angestanzt. Der Polschnitt wird dadurch teurer, und die fertige isolierten Spulen kön nen auf den Pol nur aufgeschoben werden, wenn dieser geteilt ist. Die Wendefeldbrücke kann auch nur die gleiche axiale Breite wie die Hauptpole be sitzen.
Gemäss der Erfindung besteht der Ständer einer Gleichstrommaschine, deren Erregerfeld starken Schwankungen unterliegt, aus einem massiven Ring, in dem ein zweiter Ring aus lamellierten Blechen, deren Blechebene konzentrisch zur Maschinenachse liegt, eingelegt ist. Es ist zweckmässig, diesen aus lamelliertem Eisen bestehenden eingelegten Ständer ring aus Dynamoblech zu rollen. Die Haupt- und Wendepole werden dann auf den gerollten Ring auf gesetzt. Ein solcher Ring aus gerolltem Dynamoblech ist einfach und billig herzustellen.
Zur Erleichterung der Handhabung des Ringes in der Werkstatt kann er auf einen Kern gewickelt werden. Im Motor gibt ihm der massive Ständerring die erforderliche Festig keit. Der gerollte Ring braucht daher aus Festig keitsgründen nicht stärker ausgeführt zu werden als es zur Führung der Wechselfeder erforderlich ist.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann man den Ring aus lamelliertem Eisen an den Stel len der Wendepole unterbrechen und die Bleche an diesen Stellen rechtwinklig abbiegen, so dass sie den Polschenkel der Wendepole bilden. Man kann die Wendepole ganz oder nur teilweise aus den umge bogenen Blechen des lamellierten Ständerringes bil den oder zwischen den abgebogenen Blechen einen Wendepolkern einsetzen.
Der aus lamelliertem Eisen bestehende Teil des Ständerringes besitzt zweckmässigerweise genau oder nahezu die gleiche axiale Breite wie der massive Teil. Er kann auch in eine Rinne des massiven Teiles des Ständers eingelegt werden, wobei die Tiefe der Rinne der Höhe des aus lamelliertem Eisen bestehenden Ständerringes entspricht.
In den Fig. 3 bis 5 sind zur Erläuterung der Erfindung Ausführungsbeispiele dargestellt. Fig. 3 zeigt auf der Innenseite des massiven Ständerringes 7 einen Ring 8 aus gerolltem Dynamoblech. Die Bleche können in gebräuchlicher Art lackiert oder papier isoliert werden und sind durch von ihnen isolierte Schrauben oder Bolzen am massiven Ständerring be festigt. Auf dem Ständerring 8 aus gerollten Blechen sind die Hauptpole 9 und die Wendepole 10 ange ordnet.
In Fig. 4 ist der Ring 8 aus lamelliertem Eisen an den Stellen 11 der Wendepole unterbrochen. Die Bleche des Ringes 8, deren Blechebene konzentrisch zur Maschinenachse verläuft, sind an diesen Stellen 11 rechtwinklig umgebogen und bilden den Polschenkel 12 der Wendepole. Bei dieser Ausführung ist dem nach der gesamte Wendepol 10 aus lamelliertem Eisen aufgebaut. Die Hauptpole 9 bestehen aus nor malen gestanzten Blechen. Man kann aber auch, wie in Fig. 5 gezeigt, in die umgebogenen Bleche des lamellierten Ringes 8 einen Kern 13 einsetzen, wo durch insbesondere eine genaue Justierung der Lage der Wendepole möglich ist.
DC machine with an excitation field that is subject to strong fluctuations In DC machines, exact proportionality between the current strength and the turning field is a prerequisite for spark-free operation. Strong and rapid changes in the load disturb this proportionality if there is massive iron in the magnetic path of the reversing pole flux, in which eddy currents arise. These delay any change in the turning field, so that brush fire occurs, especially when the machines are used to a great extent.
A similar phenomenon can be seen in direct current railway motors that are connected to alternating voltage via a rectifier, since in this case the motor takes up a mixed current, i.e. H. a direct current on which an alternating current of twice the line frequency is superimposed. The magnetic flux of this motor contains an interchangeable component that also causes eddy currents in the massive stator iron. The eddy currents can be avoided by creating a path for the alternating flux without damping. One has therefore with large machines, the load changes strongly, such as. B. in single drum motors, the entire active iron of the stator is often built up from sheet metal.
Such extensive and expensive measures are seldom necessary for smaller machines. Here it is sufficient to laminate the main and turning poles and perhaps also part of the yoke iron.
It has therefore been proposed, as shown in FIG. 1, to apply thin laminated cores 2 as reversing field bridges on the inside of the stator back 1, so that the main and reversing pole fluxes circulate undamped using the main and reversing pole legs 3 and 4, which are already composed of metal sheets can. The arrangement is cheap and simple, but the unavoidable air gaps between the bridge and pole legs prove to be disadvantageous.
An embodiment according to FIG. 2 is also known. In this, the Wendefeld bridge 5 is punched directly onto the main poles 6. This makes the pole cut more expensive, and the finished insulated coils can only be pushed onto the pole if it is divided. The Wendefeld bridge can also only sit the same axial width as the main poles.
According to the invention, the stator of a DC machine, the excitation field of which is subject to strong fluctuations, consists of a solid ring in which a second ring made of laminated metal sheets, the plane of which is concentric to the machine axis, is inserted. It is advisable to roll this inlaid stator ring made of laminated iron from dynamo sheet. The main and reversing poles are then placed on the rolled ring. Such a ring made of rolled dynamo sheet is easy and cheap to manufacture.
To make the ring easier to handle in the workshop, it can be wound on a core. The massive stator ring in the engine gives it the strength it needs. The rolled ring therefore does not need to be made stronger for reasons of strength than is necessary for guiding the alternating spring.
In an advantageous development of the invention you can interrupt the ring made of laminated iron at the Stel len of the turning poles and bend the sheets at right angles at these points so that they form the pole legs of the turning poles. You can use the reversible poles in whole or in part from the reversed sheets of the laminated stator ring bil the or between the bent sheets insert a reversible core.
The part of the stator ring made of laminated iron expediently has exactly or almost the same axial width as the solid part. It can also be inserted into a groove in the solid part of the stand, the depth of the groove corresponding to the height of the stand ring made of laminated iron.
In FIGS. 3 to 5, exemplary embodiments are shown to explain the invention. Fig. 3 shows a ring 8 made of rolled dynamo sheet on the inside of the solid stator ring 7. The sheets can be painted in the usual way or paper-insulated and are fastened to the solid stand ring by means of screws or bolts that are insulated from them. On the stator ring 8 made of rolled metal sheets, the main poles 9 and the reversing poles 10 are arranged.
In Fig. 4, the ring 8 made of laminated iron is interrupted at the points 11 of the reversing poles. The sheets of the ring 8, the sheet plane of which is concentric to the machine axis, are bent at right angles at these points 11 and form the pole legs 12 of the reversing poles. In this embodiment, the entire reversible pole 10 is made of laminated iron. The main poles 9 consist of normal paint stamped sheets. However, as shown in FIG. 5, a core 13 can also be inserted into the bent metal sheets of the laminated ring 8, which in particular enables the position of the reversing poles to be precisely adjusted.