DE109722C

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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bei Gleichstromdynamomaschinen der in den deutschen Patentschriften 73119 und 78954 beschriebenen Art mit Stromwenderspulen, welche dazu bestimmt sind, Funken zu verhindern, haben die Erfinder (s. britische Patentschrift 27209 v. J. 1896), um eine feste Stellung der Bürsten zu erhalten, früher an den beiden entgegengesetzten Enden eines jeden Feldmagnetpoles ein Kehrpolstück angeordnet, wobei die beiden Kehrpolstücke eines jeden Feldmagnetpoles, welche ein Paar von Kehrpolstücken bilden, in der Längsrichtung zu der cylindrischen Oberfläche des Ankers aber von diesem getrennt angeordnet waren und durch einen eisernen Rahmen öder Bügel, welcher unabhängig von dem Feldpol war, magnetisch mit einander verbunden waren. Die Anordnung der erwähnten Kehrpolstücke war derartig, dafs sie durch den Ankerkern magnetisirt wurden, da sie mit diesem und der eisernen Verbindung zwischen den Polstücken einen magnetischen Stromkreis bildeten, in welchem beim Fliefsen eines Stromes, in dem Anker ein magnetischer Strom erzeugt wurde, welcher in beträchtlichem Mafse dem Ankerstrome proportional war und in den benachbarten Kehrpolstücken von auf einander folgenden Paaren von Polstücken die geeignete Richtung hatte, um mittelst der Stromwenderspulen die Umkehrung des Stromes in den Sectoren des Ankers in der richtigen Zeit herbeizuführen, unabhängig von der Drehungsrichtung des Ankers und davon, ob die Ma schine als Generator oder als Motor benutzt wurde. Bei diesen früheren Constructionen war der magnetische Stromkreis eines jeden Paares der Kehrpolstücke unabhängig von den Feldmagnetpolen, und der magnetische Strom wurde in solchem Stromkreise dadurch geändert, dafs man einen einen Theil der Leitung bildenden beweglichen Eisenblock einstellte oder die Kehrpolstücke dem Anker näherte oder von demselben entfernte.In the case of DC dynamo machines, the one described in German patents 73119 and 78954 described type with commutator coils, which are intended to prevent sparks, the inventors (see British patent specification 27209 of 1896) to a permanent position the brushes get earlier at the two opposite ends of each Feldmagnetpoles arranged a reversing pole piece, the two reversing pole pieces of each Field magnetic poles, which form a pair of inverted pole pieces, in the longitudinal direction the cylindrical surface of the anchor but were arranged separately from this and by an iron frame of desolate stirrups, which was independent of the field pole, were magnetically connected to each other. The arrangement of the reversed pole pieces mentioned was such that they were magnetized by the armature core, since they were with this and that iron connection between the pole pieces formed a magnetic circuit in which when flowing a current in the armature a magnetic current was generated, which was to a considerable extent proportional to the armature current and in the neighboring Reverse pole pieces of successive pairs of pole pieces had the appropriate direction to be turned by means of the commutator coils to reverse the current in the armature sectors at the right time, regardless of the direction of rotation of the armature and whether the machine is used as a generator or as a motor became. In these earlier constructions there was the magnetic circuit of each Pair of the inverted pole pieces independent of the field magnetic poles, and the magnetic current was changed in such a circuit by one part of the line the moving iron block forming the moving iron block or the inverted pole pieces approached or removed from the anchor.

Eine Dynamomaschine der in Nachstehendem beschriebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, dafs die Kehrpolstücke 1, i^a so angeordnet sind, dafs ihre äufseren Enden ganz oder nahezu mit den Feldmagnetpolen 2 in Berührung stehen, während sie mit ihren inneren Enden von diesen Polen durch einen Luftzwischenraum oder ein nicht magnetisches Material getrennt sind, so dafs jedes Paar derartiger Polstücke anfänglich von dem entsprechenden Feldmagnetpol 2, dessen Polverlängerung sie bilden, bis zu einem kleineren Grade magnetisirt wird, und dafs die Wirkung des Ankerstromes auf die beiden benachbarten Kehrpolstücke i, i^a, welche mit den Stromwenderspulen zusammenarbeiten, um die Umkehrung auf der entsprechenden Seite des Ankers zu bewirken, einen Unterschied in der Magnetisirung der beiden erwähnten benachbarten Kehrpolstücke herbeiführen wird und die Umkehrung der Ankerspule in einer vortheilhafteren Weise als bisher bewirkt. Wenn es sich um einen Generator handelt, wird das Folgepolstück 1A dynamo of the type described below is characterized in that the inverted pole pieces 1, i ^a are arranged so that their outer ends are wholly or almost in contact with the field magnetic poles 2, while their inner ends are in contact with these poles through an air gap or a non-magnetic material are separated, so that each pair of such pole pieces is initially magnetized to a lesser degree by the corresponding field magnetic pole 2, the pole extension of which they form, and that the effect of the armature current on the two adjacent inverted pole pieces i, i ^a , which cooperate with the commutator coils to effect the inversion on the corresponding side of the armature, will cause a difference in the magnetization of the two adjacent reversing pole pieces mentioned and effect the inversion of the armature coil in a more advantageous manner than before. If it is a generator, the following pole piece is 1

verstärkt und das führende Polstück \^a geschwächt oder sogar dem Ankerstrom gegenüber umgekehrt, und in der Summe wird die Wirkung dieselbe sein, als ob die beiden Kehrpolstücke anfänglich keinen Magnetismus besäfsen. Die erwähnten Kehrpolstücke sind einstellbar in der Weise befestigt, dafsamplified and the leading pole piece ^a weakened or even reversed in relation to the armature current, and in total the effect will be the same as if the two reverse pole pieces had no magnetism at the beginning. The mentioned U-pole pieces are adjustably attached in such a way that

a) die Entfernung zwischen den benachbarten Polstücken i, \^a von auf einander folgenden Feldmagnetpolen so eingestellt werden kann, dafs sie sich dem Abstande von den beiden Seiten einer jeden Stromwenderspule 11 (Fig. 3) anpassen können, unda) the distance between the adjacent pole pieces i, \ ^a of successive field magnetic poles can be adjusted so that they can adapt to the distance from the two sides of each commutator coil 11 (FIG. 3), and

b) dafs die radiale Breite des Luftzwischenraumes zwischen dem Polstück und dem Anker unabhängig von der Breite des Luftzwischenraumes zwischen dem eigentlichen Feldmagneten und dem Anker geändert werden kann, so dafs, während der Zwischenraum im Ganzen genommen, wie üblich, unverändert ist, er an den durch die Polstücke 1 und i^a gebildeten Polverlängerungen verändert werden kann.b) that the radial width of the air gap between the pole piece and the armature can be changed independently of the width of the air gap between the actual field magnet and the armature, so that while the gap as a whole is unchanged, as usual, it at the pole extensions formed by the pole pieces 1 and i ^a can be changed.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung bestehen die Polstücke 1 Und i^a aus langen, flachen Eisenschienen, die in unmittelbarer Nähe der Enden der auf einander folgenden Magnetpole 2 angeordnet sind und mit Schlitzen versehen sind, so dafs sie einstellbar durch Stellschrauben auf den geneigten unteren Flächen der langen Theile 3^ eines Halters 3, 3^a, 3* aus nichtmagnetischem Material befestigt werden können, so dafs ihre inneren Enden leicht einander genähert oder von einander entfernt werden können, je nachdem dies erforderlich ist. Der Halter 3, 3Ύ3* kann durch Verstellen der Bolzen und Muttern 4, 4^a und Stellschrauben 6, mittelst welcher er an dem Feldmagnetbügel 5 befestigt ist, im Ganzen nach innen oder nach aufsen bewegt werden, um die Breite des Luftzwischenraumes zwischen den Polstücken 1, \^a und dem Anker und folglich den magnetischen Strom zu verändern, welcher durch den magnetischen Stromkreis fliefst, der durch jeden Feldmagnetpol, die an seinen Seiten angeordneten Kehrpolstücke 1, i^a und den Ankerkern 7 gebildet wird.In the arrangement shown in Fig. 1, the pole pieces 1 and i ^a consist of long, flat iron bars, which are arranged in the immediate vicinity of the ends of the successive magnetic poles 2 and are provided with slots so that they can be adjusted by adjusting screws on the inclined lower surfaces of the long parts 3 ^ of a holder 3, 3 ^a , 3 * of non-magnetic material can be attached, so that their inner ends can easily be brought closer to one another or removed from one another, as this is necessary. The holder 3, 3Ύ3 * can be moved ^{as a whole inwards or outwards by adjusting the bolts and nuts 4, 4 a} and adjusting screws 6 by means of which it is attached to the field magnet bracket 5, by the width of the air gap between the pole pieces 1 , \ ^a and the armature and consequently to change the magnetic current which flows through the magnetic circuit that is formed by each field magnetic pole, the inverted pole pieces 1, i ^a and the armature core 7 arranged on its sides.

Bei der in Fig. 2 dargestellten. Anordnung legt sich jedes Polstück 1, i^a an seinem äufseren Ende durch einen magnetischen Vorsprung \^b und an seinem inneren Ende durch eine nichtmagnetische Stellschraube 9 gegen eine Seite des Feldmagnetpoles 2, an welchem es durch Stellschrauben 8 befestigt ist, die durch Schlitze des Polstückes hindurchreichen. Durch Einstellung der Stellschrauben 8 und 9 können die beiden ein Paar bildenden Polstücke 1, i^a einander genähert oder von einander entfernt werden, und jedes von ihnen kann in radialer Richtung dem Anker 7 genähert oder von demselben entfernt werden. Die in Fig. 2 dargestellten einstellbaren Polstücke können annähernd L-förmig gestaltet sein, wie aus der Seitenansicht zu ersehen, und können auf einem Vorsprung des Feldmagnetpoles 2, welcher sie trägt, befestigt werden, wie in Fig. 3 dargestellt.In the case of the one shown in FIG. Arrangement puts each pole piece 1, i ^a at its outer end by a magnetic projection \ ^b and at its inner end by a non-magnetic adjusting screw 9 against one side of the field magnetic pole 2, to which it is attached by adjusting screws 8, which are through slots in the pole piece pass through. By adjusting the adjusting screws 8 and 9, the two pole pieces 1, i ^a forming a pair can be brought closer to or removed from one another, and each of them can be brought closer to or removed from the armature 7 in the radial direction. The adjustable pole pieces shown in FIG. 2 can be designed approximately L-shaped, as can be seen from the side view, and can be fastened on a projection of the field magnetic pole 2 which carries them, as shown in FIG. 3.

In manchen Fällen, z. B. bei grofsen Maschinen, und wenn eine möglichst geringe Erhitzung und möglichst wenig störendes Geräusch erhalten werden soll, kann der Luftzwischenraum zwischen der Aufsenflä'che des Ankers und dem Feldmagneten, wie in Fig. 4 dargestellt, so angeordnet sein, dafs er in radialer Richtung gegen die Polkante hin, welche durch die Ankerrückwirkung verstärkt wird, gröfser wird, und dann kann das Kehrpolstück, wie dargestellt, möglichst dicht an dem Anker angebracht werden, um ein genügend schnelles Steigen des Magnetismus in dem Kehrpolstück zu erzielen und so genügend auf die Stromwenderspulen einzuwirken.In some cases, e.g. B. in large machines, and if the least possible heating and as little disturbing noise as possible is to be obtained, the air gap between the outer surface of the Armature and the field magnet, as shown in Fig. 4, be arranged so that it is in radial direction towards the pole edge, which is reinforced by the armature reaction becomes, becomes larger, and then the pole piece, as shown, can be as close as possible attached to the armature to allow the magnetism to rise sufficiently quickly to achieve the reverse pole piece and thus to act sufficiently on the commutator coils.

Um die Wirbelströme zu vermindern und um Geräusch zu vermeiden, können die Kehrpolstücke auch aus zusammengelegten Eisenblechen bestehen, wobei die Richtung der Bleche mit derjenigen der Bleche des Ankerkernes übereinstimmt. Fig. 5 und 6 zeigen ein Kehrpolstück 1 , welches aus einzelnen Eisenblechen zusammengesetzt ist, die zwischen End - und Seitenplatten 10 eingeprefst sind unter Einschaltung von isolirendem Material 11, wobei das Ganze an dem Ende des Feldmagnetpoles 2 durch Muttern und Bolzen 8, die durch Schlitze i^x des Polstückes und der Platten hindurchgehen, befestigt ist und in seiner Stellung durch Stellschrauben g in der in Fig. 2 und 3 dargestellten Weise geregelt werden kann, wobei die erwähnten Schlitze i^x die Einstellung der Polstücke gegen den genutheten Anker 7 gestatten. Die Klemmplatten 10 können aus Eisen sein, und die innere kann sich mit ihrem äufseren Ende., wie dargestellt, gegen den Feldmagnetpol 2 legen, so dafs sie mit demselben in directer magnetischer Berührung steht, wie dies auch bei den in Fig. 2 und 3 dargestellten Polstücken der Fall ist, wenn die Abstandsstücke \^b aus Eisen sind.In order to reduce the eddy currents and to avoid noise, the reverse pole pieces can also consist of folded iron sheets, the direction of the sheets coinciding with that of the sheets of the armature core. 5 and 6 show a reverse pole piece 1, which is composed of individual iron sheets, which are pressed between end and side plates 10 with the inclusion of insulating material 11, the whole thing at the end of the field magnetic pole 2 by nuts and bolts 8, which are through slots i ^x of the pole piece and the plates pass, is mounted and in position by set screws the adjustment g as shown in Fig. 2 and 3 illustrated manner can be controlled, wherein the said slots i ^x of said pole pieces against the genutheten armature 7 allow. The clamping plates 10 can be made of iron, and the inner end can lie with its outer end against the field magnetic pole 2, as shown, so that it is in direct magnetic contact with it, as is also the case with the ones in FIGS. 2 and 3 pole pieces shown is the case when the spacers \ ^{b are} made of iron.

Es ist den Erfindern bekannt, dafs bereits früher vorgeschlagen wurde, zur Erzielung einer festen Stellung der Bürsten bei Ankern, die nach den oben erwähnten Patentschriften 7311g und 78954 gewickelt sind,, den Zwischenraum zwischen dem folgenden und dem führenden Polende annähernd gleich dem Abstande zwischen den beiden Seiten einer jeden Stromwenderspule zu machen, aber die Anordnung der Polstücke 1, i^a in der vorliegenden Weise, dafs sie einstellbareFeldmagnetpolverlängerungen bilden, hat den Vortheil, dafs die Magnetisirung der Ankerzähne unter dem folgenden Polende weniger schnell geändert wird, als der Fall ist,It is known to the inventors that it was previously proposed to achieve a fixed position of the brushes in armatures which are wound according to the above-mentioned patents 7311g and 78954, the space between the following and the leading pole end approximately equal to the distance between the to make both sides of each commutator coil, but the arrangement of the pole pieces 1, i ^a in the present way, that they form adjustable field magnetic pole extensions, has the advantage that the magnetization of the armature teeth under the following pole end is changed less quickly than is the case,

wenn die Kante des Feldmagnetpoles selbst benutzt würde, wodurch erzielt wird, dafs die infolge der Wirbelströme und Hysteresis auftretende Erhitzung bei der vorliegenden Anordnung bedeutend geringer ist als bei den früheren Anordnungen.if the edge of the field magnetic pole itself were used, whereby it is achieved that the due to the eddy currents and hysteresis occurring heating in the present arrangement is significantly less than in the previous arrangements.

Claims

Patent Claims:

1. Dynamo machine with commutator connection coils and reversing pole pieces, characterized in that the reversing pole pieces (i, i ^a ) on or in the immediate vicinity of the opposite sides of each field magnet pole (2) against each other and against the armature in the direction of the circumference and radially adjustable in the They are attached in such a way that they are separated from the field magnet at their inner ends, form a magnetic circuit with the field magnet and armature, and are thus initially excited by the field magnet, influenced by the armature current in such a way that of two interacting reversing pole pieces one is stronger the other becomes weaker magnetic.

2. Dynamo machine according to claim 1, characterized in that each pair of the inverted pole pieces (1, i ^a ) is attached to a holder (3, 3 ^α , 3 ^έ ) made of non-magnetic material in such a way that they are in the immediate vicinity of the adjacent magnetic field poles (2) lie, between which they are arranged, and can be approached or removed from each other on the holder, while at the same time the holder approached or respectively the armature (7). can be removed from the same (Figs. 1 and 4).

3. Dynamo machine according to claim 1, characterized in that the reversing pole pieces (1, \ ^a ) are adjustable on opposite sides of the corresponding field magnetic pole (2) by adjusting screws (8 and 9) which extend through slots of said pole pieces, so that the Position of these pole pieces against each other, against the field magnetic pole and against the armature can be changed as required (Fig. 2 and 3).

4. Dynamo machine according to claim 1, characterized in that each U-pole piece consists of folded iron sheets and clamped between iron plates (10) with the insertion of insulating pieces one of which is with its outer end against the side of the field magnetic pole sets, on which the mentioned Kehrpolstück is adjustably attached.

5. Dynamo machine according to claim 1, characterized characterized that the air gap between the surface of the anchor and each field magnetic pole gradually in the radial direction towards that pole edge increases, which is reinforced by the action of the anchor, and at which the reverse pole piece, which is in the immediate vicinity of this pole, close to the anchor is advanced (Fig. 4), so that a rapid increase in magnetism is achieved in the inverted pole piece.

1 sheet of drawings.