Gleichstrommaschine mit einem Erregerfeld, das starken Schwankungen unterliegt Gleichstrommaschinen, vor allem Reihenschluss maschinen, wenden häufig unter Bedingungen be trieben, die zu starken und raschen Änderungen der Belastung führen, unter ähnlichen Bedingungen ar beitet auch der mit Mischstrom gespeiste Bahnmotor. Die Änderung des Erregerfeldes induziert in den Ankerwindungen eine transformatorische EMK. Da die Bürsten der Gleichstrommaschine jeweils einige Ankerwindungen kurzschliessen, treibt diese trans- formatorsche EMK einen Kurzschlussstrom durch die Bürsten. Diese werden dadurch zusätzlich belastet und damit ihre Lebensdauer verringert. Um die Bür stenbelastung zu begrenzen, ist es zweckmässig, die Grösse der Wechselkomponente des Hauptpolflusses herabzusetzen.
Zu diesem Zweck kann man die dämpfende Wirkung der in den massiven Teilen des Ständereisens hervorgerufenen Wirbelströme benut zen; man kann aber auch besondere Kurzschlussringe anwenden, die das Erregerfeld umgeben. Auch ist es möglich, die Wechselkomponente,durch einen zur Erregerwicklung parallel geschalteten Ohmschen Wi derstand (Glättungswlderstand) zu vermindern.
Im Gegensatz zum Hauptpolfeld ist es für den Wendepolfluss der Gleichstrommaschine erwünscht, dass dieser möglichst genau der Kurvenform des ,Stromes entspricht, da diese Proportionalität die Voraussetzung für einen funkenfreien Betrieb der Gleichstrommaschine ist. Es empfiehlt sich deshalb, dafür zu sorgen, dass im Weg des Wendepolflusses möglichst keine Wirbelströme entstehen. Um dies zu erreichen, ist es bekannt, den Wendepolfluss mit Hilfe von lamellierten Wendefeldbrücken am massi ven Ständer vorbeizuleiten. Diese Wendefeldbrücken können als ein auf dem massiven Ständer aufge setzter lamellierter Ring ausgeführt sein oder als Stege, die an die Bleche der Pole aasgestanzt sind. Bei diesen bekannten Bauformen fliesst jedoch auch ein Teil des Hauptpolflusses über die Wendefeld brücken.
Um unerwünschte Sättigungserscheinungen zu vermeiden, muss daher der Querschnitt der Wende feldbrücken grösser bemessen werden als für den Wendepolfluss allein. Der Motor wird dadurch schwerer und teurer, sein Aussendurchmesser grösser. Ferner wind die eingangs beschriebene erwünschte Dämpfung der Wechselkomponente des Hauptpol feldes dadurch herabgesetzt, dass ein Teil des Haupt polflusses über lamelliertes Eisen fliesst.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Verbesserung der bekannten Ausführungsformen von Wendefeldbrücken für Gleichstrommaschinen, deren Erregerfeld starken Schwankungen unterliegt und die ein massives Ständerjoch mit lamellierten Haupt polen und lamellierten Wendepolen und Wendefeld brücken besitzen. Gemäss der Erfindung sind der Hauptpolfluss und der Wendepolfluss magnetisch ganz oder teilweise voneinander getrennt. Wesentlich für die Erfindung ist, dass der für den Wendepolfluss vorgesehene Wegeinen für den Hauptpolfluss grossen magnetischen Widerstand enthält. Dazu ist es zweck mässig, die Wendefeldbrücken und Wendepole durch Luftspalte von dem Ständer zu trennen und im Wendepolkern einen radial verlaufenden Luftspalt vorzusehen.
Durch den im Weg des Wendepolflusses vorge sehenen grossen magnetischen Widerstand wind der Hauptpolfluss praktisch ungeteilt über den massiven Ständer der Maschine geleitet, so dass eine möglichst ;gute Wir ibelstromdämpfung der Wechselkomponente des Hauptpolflu sses erzielt wird. .Ferner braucht,der Querschnitt (der Wendefeldbrücke nur für (die Grösse (des Wendepolflusses bemessen zu sein.
Dadurch wird ein erheblicher Raumgewinn gegenüber Iden bekann- ten Gleichstrommaschinen erzielt. Da jedoch insbe sondere b ei Bahmnotoren der für den Motor zur Verfügung stehende Raum äusserst beengt ist, ergibt ein Raumgewinn einen wesentlichen technischen Vor teil.
Man kann den Wendepolfluss auch dadurch ma gnetisch vom Hauptpolfluss trennen, dass die Wende feldbrücken, welche durch Luftspalte vom massiven Ständerring getrennt sind, derart um den Hauptpol kern herumgeführt werden, dass sie nicht vom Haupt polfluss durchkreuzt werden. Zu diesem Zweck emp fiehlt es sich, die Wendefeldbrücke aus bogenför migen lamellierten Teilen zu bilden, die den Haupt polkern ein- oder beidseitig umfassen. Man kann sie aber auch zu einem den Hauptpolkern kreisför mig umgebenden Ring ausbilden. Der Hauptpolkern kann jeweils durch urmagnetische, elektrisch gut lei tende Zwischenlagen gegen die ihn umgebenden Wendefeldbrücken abgeschirmt werden.
Die Wechselkomponente des Hauptpolflusses er zeugt in einer solchen ringförmigen Wendefeldbrücke Kurzschlussströme, die erwünscht sind, weil sie die Wechselkomponente des Hauptpolflusses dämpfen. Sollte der Kurzschlussstrom aber durch zu starke Wärmeentwicklung stören, so kann man ihn auch durch Schlitzen der ringförmigen Wendepolbrücke beseitigen.
Im folgenden sei die Erfindung an Hand von in den Figurendargestellten Ausführungsbeispielen er läutert.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Ständer einer Gleichstrommaschine, der aus einem Ring 11 aus massivem Eisen besteht, auf dem die aus lamellierten Blechen aufgebauten Hauptpole 12 aufgesetzt sind. Zur Erleichterung der Montage der Haupterreger wicklung 13 ist der Hauptpolkern 14 geteilt. Die Wendefeldbrücken 15 sind als seitliche Stege am Hauptpolkern 14 angestanzt. Zwischen dem massiven Ring 11 des Ständers und den Wendefeldbrücken 15 liogt der Luftspalt 16. Der Wendepolkern 17 ist auf den Wendefelldbrücken 15 aufgesetzt. Zur besseren Abstützung des Wendepolkernes 17 kann der Luft spalt 16 durch eingelegte urmagnetische, gegebenen falls elektrisch gut leitende Abstandsstücke 18, die von den Wendefeldbrücken 15 isoliert sind, damit kein Kurzschluss der lamellierten Bleche eintritt, ganz oder teilweise ausgefüllt sein.
Der Wendepollkern 17 ist durch den radialen Luftspalt 19 geteilt, der auch durch urmagnetisches, gegebenenfalls elektrisch gut leitendes Material ausgefüllt und auch zur genauen. Zentrierung der Wendepole verwendet wenden kann. Dieser Luftspalt 19 bildet einen grossen magnetischen Widerstand, der den gestrichelt eingezeichneten Wen depolfluss nicht behindert, aber das Fliessen von Tei len des Hauptpolflusses über die Wendefeldbrücken weitgehend unterdrückt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 2 in einem Schnitt eines Ständers einer Gleichstrommaschine und in Fig. 3 in einem sche matisch als Abwicklung gezeichneten Schnitt des Ständers entlang der Linie X-X dargestellt. Der Ständer besteht aus dem massiven Ständerring 21, auf dem die lamellierten Hauptpole 23 aufgesetzt sind. In Sonderfällen können die Hauptpole auch massiv ausgeführt sein. Die Wendepole 24 sitzen auf den Wendefeldbrücken 25, die von dem massiven Ständerring 21 durch den Luftspalt 26 getrennt sind. Der Luftspalt 26 kann insbesondere zur Abstützung der Wendepole 24 mit unmagnetischen, elektrisch leitenden Abstandsstücken 27 ausgefüllt sein.
Man kann weiterhin in den Wendepolen 24 einen radialen Luftspalt vorsehen, der den Wendepolk ein ganz oder teilweise in zwei Teile unterteilt.
Die Wendefeldbrücken 25 verbinden die Wende pole 24 untereinander und bilden so einen Weg aus lamelliertem Eisen für den Wendepolfluss. Damit der Hauptpolfluss von dem Wendepolfluss magnetisch ge trennt ist und die Wendefeldbrücken nicht durch kreuzt, sind die Wendefeldbrücken 25 bogenförmig (wie aus Fig. 3 ersichtlich) ausgebildet und um die Hauptpole herumgeführt.
Die Wendepole 24 wenden auf die Bleche der Wendefeldbrücke 25 aufgesetzt. Verläuft die Schicht- ,ebene der Bleche parallel zur Oberfläche des Ständer ringes 21, so müssen die Feldlinien des Wendepol flusses Beinen Teil der Bleche der Wendefeldbrücke durchqueren. An diesen Stellen können durch die Wechselkomponente des Wendepolflusses Wirbel ströme induziert werden, die in unerwünschter Weise den Wendepolfluss dämpfen. Um diese Erscheinung zu vermeiden, können die Bleche der Wendefeld brücken 25 an den Stellen, wo sie unter dem Wende pol liegen, rechtwinklig umgebogen werden, wie es in zig. 2 schematisch angedeutet ist.
Einen anderen Wog zur Vermeidung von Wirbel strömen in den Wendefeldbrücken besteht darin, die Schichtrichtung der Bleche radial zu wählen. Zu diesem Zweck kann man die Wendefeldbrücke aus einem schmalen Eisenband herstellen, das - wie in Fig. 4 schematisch dargestellt - wie die Flachspule .eines Transformators aufgewickelt und durch Biegen oder Pressen ineinegeeignete Form gebracht wind; eventuell können überflüssige Ecken abgeschnitten wenden.
Es äst ein besonderer Vorteil der um den Hauptpol herumgeführten Wendefeldbrücke, dass sie keine besondere Formung ödes Ständerringes verlangt. Dadurch kann jeder Gleich:stromibahnmotor nach träglich, ohne besonders :grossen Aufwand, für Misch- strombetnieb umgebaut werden.