DE1072721B

DE1072721B - Electrostatic generator with conductive charge carriers and with self-excitation

Info

Publication number: DE1072721B
Application number: DENDAT1072721D
Authority: DE
Inventors: Grenoble Isere Noel Felici und Marcel Point (Frankreich)
Original assignee: Societe Anonyme de Machines Electrostatiques (S. A. M. E. S.), Grenoble, Isere (Frankreich)
Publication date: 1960-01-07

Description

Elektrostatischer Generator mit leitenden Ladungsträgern und mit Selbsterregung Es sind bereits elektrostatische Generatoren mit leitenden Ladungsträgern und mit Selbsterregung bekannt, bei denen zur Erzielung einer praktisch restlosen und augenblicklichen Entladung der induzierten Ladungsträger und einer hohen Leistung bei günstigem Wirkungsgrad die in gerader Anzahl am Ständer vorgesehenen Erregerelektroden je aus zwei auf der einen bzw. auf der anderen Seite der umlaufenden leitenden Ladungsträger liegenden Hälften bestehen und unter Unterteilung in zwei Gruppen entgegengesetzter Polarität mit wechselnden Polaritäten aufeinanderfolgen sowie in jeder der beiden Gruppen miteinander elektrisch verbunden und an die eine bzw. die andere von zwei Maschinenklemmen angeschlossen sind, während die -Ladungsträger in einem aus Isolierstoff bestehenden Läufer ganz oder teilweise eingebettet sind.Electrostatic generator with conductive charge carriers and with self-excitation There are already electrostatic generators with conductive charge carriers and with Self-excitement known in which to achieve a practically complete and instantaneous Discharge of the induced charge carriers and high performance with low efficiency the exciter electrodes provided in an even number on the stand consist of two each the one or on the other side of the circulating conductive charge carriers Halves consist and subdivide into two groups of opposite polarity with alternating polarities and in each of the two groups electrically connected to one another and to one or the other of two machine terminals are connected, while the charge carriers are made of insulating material Runners are fully or partially embedded.

Diese elektrostatischen Gleichstrominfluenzmaschinen sind dabei für parallele Selbsterregung durch Zusammenbau zweier einander gleicher Generatoren und durch leitende Verbindung je einer Erregerelektrode des einen mit je einer sie speisenden Elektrode des anderen der beiden Generatoren ausgebildet, die in der Weise arbeiten, daß die Erregerelektroden die einzelnen umlaufenden Ladungsträger von dem Augenblick ihres Eintritts in das Feld an induzieren und diese Induktion bis zum Eintreffen derLadungs-. träger in der Elektrodenmitte auf den Höchstwert bringen und dann die Ladungsträger sich unter Zunahme des Potentials der Ladung von den Erregerelektroden entfernen sowie an der Stelle des bis zur Nutzspannung angestiegenen Potentials sich nach den Ladeelektroden praktisch vollständig und augenblicklich entladen, worauf dann das Spiel der Ladung und Entladung von neuem beginnt.These DC electrostatic induction machines are for parallel self-excitation by assembling two identical generators and through a conductive connection of one excitation electrode each with one of them feeding electrode of the other of the two generators formed in the Work way that the excitation electrodes the individual circulating charge carriers induce and induce this induction from the moment they enter the field until the cargo arrives. carrier in the center of the electrode to the maximum value bring and then the charge carriers themselves with an increase in the potential of the charge remove from the excitation electrodes as well as at the point of up to the useful voltage increased potential practically completely and after the charging electrodes Immediately discharged, whereupon the game of charging and discharging again begins.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen elektrostatischen Generator der eingangs gekennzeichneten Art mit leitenden Elektrizitätsträgern und mit Selbsterregung dahin zu vervollkommnen, daß die störenden oder parasitären Kapazitäten, d. h. die zwischen den Ladungsträgern und nicht den Erregerpolen, sondern den benachbarten anderen Maschinenteilen vorhandenen Kapazitäten, die keinerlei fördernden, sondern nur einen schädlichen Beitrag zur Wirkungsweise des Generators liefern, möglichst weitgehend verringert und gleichzeitig die nützlichen Kapazitäten vergrößert werden, sowie dadurch die Maschine zur außerordentlich raschen Erzeugung einer hohen Spannung von Null aus und zu einer unabhängigen schnellen Selbsterregung ohne Zuhilfenahme einer zweiten Maschine befähigt und so insbesondere ihre Brauchbarkeit als elektrostatischer Zündgenerator für Brennkraftmaschineri- -gesteigert wird. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine besondere Regelung des Kommutierungs- oder Ladungs- und Entladungsvorganges des Generators, gemäß welcher ein Ladungsträger, sobald er in einen Erregerpol eingetreten ist, sich nach diesem entlädt und dann isoliert wird und sich längs des Erregerpols unter Aufrechterhaltung seiner Isolierung- verschiebt und der Ladekontakt erst in dem Augenblick, wenn der Ladungsträger den Erregerpol verläßt, wirksam wird.The invention is based on the object of perfecting an electrostatic generator of the type characterized at the outset with conductive electricity carriers and with self-excitation in such a way that the disruptive or parasitic capacitances, ie the capacities present between the charge carriers and not the exciter poles, but the other adjacent machine parts, which do not contribute to the operation of the generator in any way, but only make a harmful contribution, are reduced as much as possible and at the same time the useful capacities are increased, as well as the machine for extremely rapid generation of a high voltage from zero and for independent, rapid self-excitation without the aid of a second Machine enabled and so in particular its usefulness as an electrostatic ignition generator for internal combustion machinery is increased. This object is achieved according to the invention by a special regulation of the commutation or charging and discharging process of the generator, according to which a charge carrier, as soon as it has entered an exciter pole, is discharged after this and is then isolated and moves along the exciter pole while maintaining its Isolation shifts and the charging contact only becomes effective at the moment when the charge carrier leaves the exciter pole.

Nach der Erfindung wird zu diesem Zweck ein elektrostatischer Generator mit in einen Läufer aus Isolierstoff eingebetteten umlaufenden, --leitenden Ladungsträgern und mit einer geraden Anzahl von feststehenden, je aus zwei Hälften beiderseits der Ladungsträger bestehenden und in zwei Gruppen gegensinniger. Polarität mit Polwechsel einander folgenden sowie miteinander und mit zwei- Maschinenklemmen verbundenen Erregerelektroden so ausgebildet: a) daß die Potentiale der beiden Gruppen von Erregerelektroden in ihrem absoluten Wert. praktisch einander gleich und in ihrer Polarität in bezug auf das Potential einer zur Verbindung von Ladungskontakten-der Maschine vorgesehenen Ausgleichsleitung gegensinnig sind, -b) daß die in größerer Zahl als die Erregerelektroden vorgesehenen leitenden Ladungsträger je durch eine Bürste nacheinander für einen Augenblick an die durch die Ausgleichsleitung verbundenen Ladungskontakte und an in Wechselfolge mit diesen angeordneten, je mit einer Erregerelektrode in leitender Verbindung stehende Abnahmekontakte anschließbar sind, c) daß die Lage der Kontakte so gewählt ist, daß eine Ladungskontaktgebung von kurzer Dauer jedesmal bei Annäherung eines umlaufenden Ladungsträgers an die Kante einer Erregerelektrode und bei Beginn der Abnahme seiner Kapazität mit dieser Erregerelektrode stattfindet und eine Abnahmekontaktgebung jedesmal beim Anstieg des Potentials dieses Ladungsträgers auf einen dem Potential der von ihm aufzuladenden Erregerelektrode nahe kommenden Wert hergestellt und erst nach Erreichen der praktisch maximalen Kapazität dieses Ladungsträgers mit der Erregerelektrode unterbrochen wird, d) daß jeder Ladungsträger seine Polarität in dem Augenblick der jeweiligen Ladungskontaktgebung ändert und sich abwechselnd in die beiden Gruppen von Erregerelektroden in dem Augenblick der je- weiligen Abnahmekontaktgebung entlädt und dabei die Kapazität der die Ladungskontakte verbindenden Ausgleichsleitung groß gegenüber der Kapazität eines jeden Ladungsträgers ist.According to the invention, an electrostatic generator is used for this purpose with rotating, conductive charge carriers embedded in a rotor made of insulating material and with an even number of fixed, each consisting of two halves on both sides of the charge carriers and in two groups in opposite directions. Polarity with polarity change following one another as well as excitation electrodes connected to one another and with two machine terminals designed in such a way: a) that the potentials of the two groups of excitation electrodes are in their absolute value. practically the same and opposite in their polarity with respect to the potential of an equalizing line provided for connecting charge contacts of the machine, -b) that the conductive charge carriers provided in greater number than the excitation electrodes are each passed through a brush one after the other for a moment charge contacts connected to the compensating line and to pick-up contacts arranged in alternation with them, each in conductive connection with an exciter electrode, c) that the position of the contacts is chosen so that a charge contact of a short duration each time a circulating charge carrier approaches the edge an excitation electrode and at the beginning of the decrease in its capacitance with this excitation electrode takes place and a decrease contact is made and ers each time the potential of this charge carrier rises to a value that comes close to the potential of the excitation electrode to be charged t after reaching the practically maximum capacity of this charge carrier with the exciter electrode is interrupted, d) that each charge carrier changes its polarity at the moment of the respective charge contact and discharges alternately into the two groups of exciter electrodes at the moment of the respective acceptance contact and thereby the Capacity of the equalizing line connecting the charge contacts is large compared to the capacity of each charge carrier.

Bei einem in dieser Weise hinsichtlich der Erregerelektroden und Ladungsträger geschalteten und mit Verschiebung der Ladungsträger in isoliertem Zustand zwischen dem Abnahme- und dem Ladekontakt arbeitenden elektrostatischen Generator werden die schädlichen, insbesondere zwischen einem Ladungsträger und den benachbarten Ladungsträgern auftretenden Nebenkapazitäten auf einen praktisch vernachlässigbaren Wert bei gleichzeitiger Steigerung der nützlichen Kapazitäten zwischen Erregerelektroden und Ladungsträgern vermindert. Für die durch die Unterteilung einer geraden Anzahl von Erregerelektroden in zwei Gruppen von gegensinniger Polarität und durch die elektrische Verbindung der Erregerelektroden gleicher Polarität ermöglichte unabhängige Selbsterregung des erfindungsgemäß ausgeführten elektrostatischen Generators genügt es, die eine der beiden Elektrodenerregergruppen auf ein positives Potential mit Bezug auf die miteinander verbundenen Ladungsträger zu bringen; hierfür ist keine äußere Spannungsquelle erforderlich, sondern die Praxis hat gezeigt, daß die geringen Potentialunterschiede durchaus hinreichend sind, die zwischen den verschiedenen aus Isolierstoff bzw. aus leitendem Werkstoff bestehenden Maschinenteilen auch bei längerer Außerbetriebsetzung einer benutzten Maschine zurückbleiben oder beim Bau einer Maschine zum Entstehen kommen.With one in this way with regard to the excitation electrodes and charge carriers switched and with displacement of the charge carriers in an isolated state between the electrostatic generator working with the pick-up and charging contacts the damaging ones, especially between one load carrier and the neighboring ones Load carriers occurring secondary capacities to a practically negligible Value while increasing the useful capacities between excitation electrodes and load carriers are reduced. For those by dividing an even number of excitation electrodes in two groups of opposite polarity and by the electrical connection of the excitation electrodes of the same polarity enabled independent Self-excitation of the electrostatic generator designed according to the invention is sufficient it, which has one of the two electrode exciter groups to a positive potential Referring to the interconnected load carriers; for this there is no external voltage source required, but practice has shown that the low Differences in potential are quite sufficient between the different made of insulating material or machine parts made of conductive material Staying out of use for a long period of time or during construction a machine come into being.

Wenn auch bei dieser Selbsterregung sich nicht von vornherein beim Ingangbringen der Maschine mit Sicherheit voraussehen läßt, ob die gelieferte Erregerspannung positiv oder negativ ist, so ist dies infolge der symmetrischen Ausführung des ganzen Generators nicht von Bedeutung. Will man aber eine bestimmte Polarität der Erregerspannung erzielen, so braucht man nur vor dem Schließen des Maschinengehäuses den Erregerelektroden eine ganz geringe Ladung, z. B. mit Hilfe einer kleinen radioaktiven Masse, zuzuführen. Auch in diesem Fall sind bei dem einmal in Betrieb gesetzten Generator selbst nach langer Stillstandsperiode die geringen rückständigen Potentialunterschiede zwischen den aus Isolierstoff bestehenden und den leitenden Maschinenteilen nur unabhängigen Selbsterregung vollkommen genügend. Die Zeichnung veranschaulicht einen elektrostatischen Generator nach der Erfindung beispielsweise in zwei Ausführungsformen mit zylindrischer Ausbildung von Läufer und Ständer.Even if with this self-excitement not with the Starting the machine allows you to foresee with certainty whether the supplied excitation voltage is positive or negative, it is due to the symmetrical execution of the whole Generator does not matter. But if you want a certain polarity of the excitation voltage achieve, you only need the excitation electrodes before closing the machine housing a very small charge, e.g. B. with the help of a small radioactive mass. In this case too, once the generator has been put into operation, there are even after long standstill period the small residual potential differences between the machine parts made of insulating material and the conductive parts are only independent Self-excitement perfectly sufficient. The drawing illustrates an electrostatic Generator according to the invention, for example, in two embodiments with a cylindrical Training of runners and stands.

Abb. 1 läßt im schematischen Ouerschnitt eine Maschine mit vier Erregerelektroden und acht Ladungsträgern erkennen, und Abb. 2 stellt einen Teillängsschnitt dieser Maschine dar; Abb. 3 und 4 zeigen in einem Längsschnitt und in einem Ouerschnitt eine Maschine mit sechs Erregerelektroden und sechsundzwanzig Ladungsträgern.Fig. 1 shows a schematic cross section of a machine with four excitation electrodes and recognize eight load carriers, and Fig. 2 shows a partial longitudinal section of these Machine represent; Fig. 3 and 4 show in a longitudinal section and in a cross section a machine with six excitation electrodes and twenty-six charge carriers.

Die Maschine nach Abb.1 und 2 weist einenLäufer3 auf, der aus einem zylindrischen Hohlkörper 5 aus Isolierstoff gebildet ist, in welchem ganz oder teilweise acht metallische Sektoren 4 als Ladungsträger eingebettet sind, während ein ebenfalls hohlzylindrisch aus Isolierstoff geformter Ständer 12 in einer ausgesparten Ringnut 13 in Wechselfolge zwei positive und zwei negative Erregerelektroden 1 bzw. 2 enthält, die je aus zwei segmentförmigen Metallplatten bestehen, die auf die innere bzw. die äußere Zylinderfläche des in der Ringnut 13 sich drehenden Läufers 3 wirken, wodurch die nutzbaren Kapazitäten vergrößert und die schädlichen Nebenkapazitäten verringert werden.The machine according to Fig.1 and 2 has a rotor3, which consists of a cylindrical hollow body 5 is formed from insulating material, in which completely or partially eight metallic sectors 4 are embedded as charge carriers, while one is also Hollow cylindrical stand 12 made of insulating material in a recessed annular groove 13 contains two positive and two negative excitation electrodes 1 and 2 in alternation, which each consist of two segment-shaped metal plates, which are placed on the inner or the outer cylindrical surface of the rotor 3 rotating in the annular groove 13 acts, thereby increasing the usable capacities and the harmful secondary capacities be reduced.

Die beiden einander diametral außerhalb des Läufers 3 gegenüberliegenden Metallplatten der positiven bzw. der negativen Erregerelektroden 1 bzw. 2 sind elektrisch leitend je miteinander und mit der zugehörigen innerhalb des Läufers befindlichen Metallplatte verbunden, so daß bei jeder der zwei gegensinnige Polaritäten aufweisenden Gruppen von Erregerelektroden 1 und 2 die sämtlichen Metallplatten untereinander in leitender Verbindung stehen. Die acht in den Isolierstoffhohlkörper 5 des Läufers 3 eingebetteten metallischen Ladungsträger 4 sind elektrisch an je eine Bürste 6 angeschlossen, die mechanisch mit dem Läufer vereinigt ist.The two diametrically opposite one another outside of the rotor 3 Metal plates of the positive and negative excitation electrodes 1 and 2 are electrical conductive depending on each other and with the associated one located within the rotor Metal plate connected so that each of the two opposite polarities Groups of excitation electrodes 1 and 2, all of the metal plates one below the other are in a leading position. The eight in the insulating hollow body 5 of the rotor 3 embedded metallic charge carriers 4 are electrically connected to a brush 6 each connected, which is mechanically united with the rotor.

Den acht, den Umdrehungen des Läufers 3 folgenden Bürsten 6 entsprechen acht feststehende Kontaktpflöcke, von denen vier als sogenannte »Ladungskontakte« 7 miteinander durch eine zur Herstellung des elektrischen Gleichgewichtes zwischen den Ladebürsten dienende Ringleitung 14 verbunden sind, während von den vier anderen Kontaktpflöcken zwei Kontakte 8 an die Metallplatten der negativen Gruppe von Erregerelektroden 2 Anschluß haben. Statt die Bürsten 6 am Läufer 3 und die Kontaktpflöcke 7, 8, 9 ruhend anzuordnen, kann man auch umgekehrt die Kontaktpflöcke am Läufer anbringen und feststehende Bürsten verwenden.The eight brushes 6 following the rotations of the rotor 3 correspond eight fixed contact pegs, four of which are so-called "charge contacts" 7 with each other by a for the establishment of the electrical equilibrium between the charging brush serving ring line 14 are connected, while from the other four Contact pegs two contacts 8 to the metal plates of the negative group of excitation electrodes 2 have connection. Instead of the brushes 6 on the rotor 3 and the contact pegs 7, 8, 9 to arrange stationary, you can also reverse attach the contact pegs to the rotor and use fixed brushes.

Die Maschine nach Abb. 1 und 2 arbeitet wie folgt: Geht man von dem Zeitpunkt aus, wo vier an den Enden von zwei zueinander senkrechten Durchmessern des Läufers 3 liegende Ladungsträger 4 durch die zugehörigen Bürsten 6 leitenden Anschluß an die untereinander verbundenen Ladungskontakte 7 haben und dadurch ebenfalls miteinander in leitender Verbindung stehen, und nimmt man an, daß die Erregerelektrodengruppe sich auf einem positiven Potential gegenüber diesen vier Ladungsträgern 4 befindet, so rufen die Erregerelektroden 1 durch Influenz einen Zufluß von negativen Ladungen nach den ihnen gegenüberliegenden Ladungsträgern 4 hervor, während die anderen Ladungsträger 4, die vor den Metallplatten der zweiten Erregerelektrodengruppe 2 stehen, Ladungen von der gleichen Polarität verlieren.The machine according to Fig. 1 and 2 works as follows: If you go from the Point in time from where four at the ends of two mutually perpendicular diameters of the rotor 3 lying charge carriers 4 through the associated brushes 6 conductive Have connection to the interconnected charge contacts 7 and thereby also are in conductive communication with each other, and it is assumed that the excitation electrode group is at a positive potential compared to these four charge carriers 4, thus the excitation electrodes 1 cause an influx of negative charges by virtue of their influence after the charge carriers 4 opposite them, while the other charge carriers 4 standing in front of the metal plates of the second excitation electrode group 2, charges lose of the same polarity.

Die Drehung der an dem Läufer angebrachten Bürsten 6 hat deren Trennung von den Ladungskontakten 7 zur Folge, sobald die vier betrachteten Ladungsträger von den Erregerelektroden 1 sich zu entfernen beginnen. Die Lage der Bürsten 6 muß so eingestellt werden, daß die Unterbrechung ihrer Berührung mit den festen Kontakten 7 in dem Augenblick stattfindet, wo die Kapazitäten zwischen Ladungsträgern und Erregerelektroden ihren Höchstwert erreicht haben und abzufallen beginnen.The rotation of the brushes 6 attached to the rotor has their separation from the charge contacts 7 as soon as the four viewed charge carrier start to move away from the excitation electrodes 1. The position of the brushes 6 must be adjusted so that the interruption of their contact with the fixed contacts 7 takes place at the moment when the capacities between load carriers and Excitation electrodes have peaked and are beginning to drop.

Nach der Unterbrechung der Kontakte sind die vier Ladungsträger 4 isoliert und behalten daher ihre entsprechenden Ladungen. Da die Kapazitäten zwischen Ladungsträgern und Erregerelektroden zunehmen, so steigen die Potentiale der Ladungsträger in ihren entsprechenden Polaritäten an. Die beiden negativ geladenen Ladungsträger 4 treten in die Gruppe der Erregerelektroden 2 mit negativer Polarität und die beiden positiv geladenen Ladungsträger4 in die Gruppe der Erregerelektroden 1 mit positiver Polarität ein, und die Bürsten 6 kommen in Berührung mit den Abnahmekontakten 8 und 9, und die Ladungsträger entladen sich in die Gruppe von Erregerelektroden, welche die gleiche Polarität wie sie besitzen.After the interruption of the contacts, the four charge carriers are 4 isolated and therefore retain their respective charges. Since the capacities between As charge carriers and excitation electrodes increase, the potentials of the charge carriers increase in their respective polarities. The two negatively charged charge carriers 4 enter the group of excitation electrodes 2 with negative polarity and the two positively charged charge carriers4 in the group of excitation electrodes 1 with positive Polarity on, and the brushes 6 come into contact with the pick-up contacts 8 and 9, and the charge carriers discharge into the group of excitation electrodes, which have the same polarity as them.

Bei der weiteren Drehung des Läufers 3 werden die Bürsten 6 von den Abnahmekontakten getrennt, so daß die vier Ladungsträger 4, wenn sie zwischen den Metallplatten der Erregerelektroden 1, 2 hindurchgehen, stromlos bzw. ohne Ladung sind, bis die Ladungskontakte 7 mit den Bürsten 6 in Berührung kommen. In diesem Augenblick werden die Ladungsträger wiederum untereinander elektrisch leitend verbunden und ändern unter der Einwirkung der Erregerelektroden plötzlich die Polarität. Das Spiel der beschriebenen Vorgänge beginnt dann von Neuem, jedoch mit einem höheren Potentiäl als der Ausgangsspannung.With the further rotation of the rotor 3, the brushes 6 of the Pick-up contacts separated so that the four charge carriers 4 when they are between the Metal plates of the excitation electrodes 1, 2 pass through, currentless or without charge are until the charge contacts 7 come into contact with the brushes 6. In this At a moment, the charge carriers are in turn connected to one another in an electrically conductive manner and suddenly change polarity under the action of the excitation electrodes. That The game of the processes described then begins anew, but with a higher one Potential than the output voltage.

Um zu vermeiden, daß die in den Ladungsträgern 4 angehäufte Energie sich in einem Funken entleert, muß die Stellung der Abnahmekontakte 8 und 9 so eingestellt werden, daß die Ladungsträger sich nach den Erregerelektroden 1, 2 entladen, sobald sie ein dem Potential dieser Erregerelektroden nahe kommendes Potential erreicht haben; die Trennung der Abnahmekontakte 8, 9 von den Bürsten 6 darf nicht eher erfolgen, als bis die Ladungsträger vollständig in das Innere der Erregerelektroden, d. h. in die Zwischenräume zwischen den beiden Metallplatten der einzelnen Erregerelektroden 1, 2 eingetreten sind.In order to avoid the energy accumulated in the charge carriers 4 emptied in a spark, the position of the pick-up contacts 8 and 9 must be set be that the charge carriers are discharged after the excitation electrodes 1, 2 as soon as it reaches a potential which comes close to the potential of these excitation electrodes to have; the separation of the pick-up contacts 8, 9 from the brushes 6 must not take place earlier, than until the charge carriers completely enter the interior of the excitation electrodes, d. H. into the spaces between the two metal plates of the individual excitation electrodes 1, 2 have occurred.

Bei der aus Abb. 3 und 4 ersichtlichen mit sechs Erregerelektroden und sechsundzwanzig Ladungsträgern arbeitenden Maschine sind drei positive Erregerelektroden 1 und drei negative Erregerelektroden 2 in der Ringnut 13 des aus Isolierstoff bestehenden Ständers 12 untergebracht und sechsundzwanzig metallische Segmente 4 als Ladungsträger vollständig in den Isolierstoff des Läufers 3 eingebettet. Jedes Metallsegment 4 geht in einen Kontakt 6 über, der sich ebenso wie der zugehörige Ladungsträger 4 mit dem Läufer 3 dreht, und sechs Ladebürsten 7 sind untereinander durch den Metallring 14 verbunden, während drei Bürsten 8 und drei Bürsten 9 an die beiden Erregerelektrodengruppen 1 und 2 von gegensinniger Polarität durch die Leiter 10 und 11 angeschlossen sind. Die Maschine nach Abb. 3 und 4 arbeitet im Prinzip in der gleichen Weise wie der in Abb. 1 und 2 dargestellte Generator.In the one shown in Fig. 3 and 4 with six excitation electrodes and twenty-six charge carriers working machine are three positive excitation electrodes 1 and three negative excitation electrodes 2 in the annular groove 13 of the insulating material Stator 12 housed and twenty-six metallic segments 4 as load carriers completely embedded in the insulating material of the rotor 3. Each metal segment 4 merges into a contact 6, which, like the associated charge carrier 4 with the rotor 3 rotates, and six charging brushes 7 are among each other through the metal ring 14 connected, while three brushes 8 and three brushes 9 to the two excitation electrode groups 1 and 2 of opposite polarity by the conductors 10 and 11 are connected. The machine according to Fig. 3 and 4 works in principle in the same way as the Generator shown in Fig. 1 and 2.

Bei den Maschinen nach der Erfindung erfolgt die Zunahme der Spannung sehr schnell. Beispielsweise vervielfachen sich bei einem nach Abb. 3 und 4 mit einem Läufer von 35 mm Länge und von 70, mm Durchmesser ausgeführten Generator die Potentiale mit dem Faktor 30 bei jeder Umdrehung des Läufers für eine Nutzkapazität von 20 Pikofarad, so daß nach zwei Läuferumdrehungen die Ausgangspotentialdifferenzen auf etwa den 900fachen Wert vergrößert sind.In the machines according to the invention, there is an increase in tension very fast. For example, multiply with one according to Fig. 3 and 4 a rotor with a length of 35 mm and a diameter of 70 mm Potentials with a factor of 30 for each revolution of the rotor for a useful capacity of 20 picofarads, so that after two rotations of the rotor the output potential differences are enlarged to about 900 times the value.

Die Generatoren nach der Erfindung können in verschiedener Weise an den Verbrauchsstromkreis angeschlossen werden. Insbesonders kann die Schaltanordnung dabei so getroffen werden, daß die Ausgleichsleitung 14 der Ladebürsten an Erde gelegt wird und die beiden an die zwei Erregerelektrodengruppen 1, 2 von gegensinniger Polarität angeschlossenen Klemmen zwei symmetrische Spannungen. + U und - U liefern. Die Ausgleichsverbindung 14 kann auch isoliert bleiben und eine der zwei mit den Erregergruppen verbundenen Klemmen geerdet sein und die anderen eine doppelte Spannung -I--2 U oder - 2 II liefern.The generators according to the invention can be used in various ways connected to the consumption circuit. In particular, the switching arrangement be taken so that the compensation line 14 of the charging brushes to earth is placed and the two to the two excitation electrode groups 1, 2 of opposite directions Polarity connected terminals two symmetrical voltages. + U and - U deliver. The equalizing connection 14 can also remain isolated and one of the two with the The terminals connected to the exciter groups must be earthed and the other two voltages -I - 2 U or - 2 II deliver.

Die elektrostatische Maschine nach der Erfindung kann auch in anderer Weise, als in der Zeichnung dargestellt, ausgeführt werden, indem sie z. B. als Ein-oder Mehrscheibengenerator oder als Mehrläufergenerator gebaut wird. Als die Erregerelektroden und die Ladungsträger trennendes und die ganze Maschine einhüllendes strömungsfähiges Dielektrikum hoher Durchschlagsfestigkeit kann man vorzugsweise verdichtete Gase, z. B. reinen Stickstoff oder reinen Wasserstoff oder ein Gemisch von Stickstoff und Sauerstoff, benutzen, oder, man kann hierfür auch flüssige Isolierstoffe mit zweckmäßig hohem spezifischem Induktionsvermögen verwenden und dabei den die Ladungsträger enthaltendenLäufer vorteilhafterweise aus einem Isolierstoff mit einem höheren spezifischen Induktionsvermögen formen. Auf Grund ihrer hohen Anlaufgeschwindigkeit eignen sich die Maschinen nach der Erfindung insbesondere auch als Anlasser für mit Elektrizitätsträgern aus Isolierstoff arbeitende elektrostatische, selbsterregte Maschinen.The electrostatic machine according to the invention can also be used in other Manner, as shown in the drawing, can be carried out by e.g. B. as Single or multi-disc generator or as a multi-rotor generator is built. As the Excitation electrodes and the charge carriers separating and enveloping the whole machine Flowable dielectric with high dielectric strength can preferably be used compressed gases, e.g. B. pure nitrogen or pure hydrogen or a mixture of nitrogen and oxygen, or, liquid insulating materials can also be used for this use with a suitably high specific induction capacity and thereby the Charge carrier containing runner advantageously made of an insulating material with a form higher specific induction capacity. Because of their high start-up speed the machines according to the invention are particularly suitable as starters for Electrostatic, self-excited ones working with electricity carriers made of insulating material Machinery.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electrostatic generator with conductive charge carriers and with self-excitation, in which the exciter electrodes provided in an even number on the stand each of two on one or on the other side of the circulating conductive charge carriers lying halves are made up and subdivided into two opposing groups Polarity with alternating polarities follow one another as well as in each of the two Groups electrically connected to one another and to one or the other of two machine terminals are connected while the load carriers are in one out The runners made of insulating material are completely or partially embedded, characterized in that that the potentials of the two groups of excitation electrodes (1 and 2) in their absolute Values practically equal to each other and in their polarity in relation to the potential a compensating line provided for connecting the charging contacts (7) of the machine (14) are in opposite directions, while those in greater number than the excitation electrodes (1, 2) provided conductive charge carriers (4) each by a brush (6) one after the other for a moment to the charge contacts connected by the equalizing line (14) (7) and arranged in alternation with these, each with an excitation electrode (1 and 2) electrically connected acceptance contacts (8 and 9) can be connected are and that the position of the contacts (7, 8, 9) is chosen so that a charge contact (7) of a short duration each time a circulating load carrier approaches (4) to the edge an excitation electrode (1 or 2) and at the beginning of the A decrease in its capacity with this exciter electrode takes place and a decrease contact is made (8 or 9) each time the potential of this charge carrier (4) rises to one coming close to the potential of the exciter electrode (1 or 2) to be charged Value established and only after reaching the practically maximum capacity of this Charge carrier (4) with the exciter electrode (1 or 2) is interrupted as well as each Charge carrier (4) its polarity at the moment of the respective charge contact (7) changes and alternates between the two groups of excitation electrodes (1 and 2) discharges at the moment of the respective pick-up contact (8 or 9) and the capacity of the equalizing line (14) connecting the charge contacts (7) is large compared to the capacity of each load carrier (4).

2. Electrostatic Generator according to claim 1, characterized in that the two halves are one each group of excitation electrodes (1 and 2) outside and inside as a hollow cylinder body (5) trained rotor (3) are arranged. Considered publications: German patent specifications No. 392 554, 630 598.