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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 d. CLASS 21 d.

J. JONAS in BROMBERG.J. JONAS in BROMBERG.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 24. September 1899 ab.Patented in the German Empire on September 24, 1899.

Bei elektrischen Maschinen, welche mehrere gleichzeitig auf den Anker wirkende Magnetfelder mit von einander verschiedenen Polzahlen besitzen, z. B. asynchronen Wechselstrom-Gleichstromumformern, treten Vibrationen der neutralen Zone des ruhenden Feldes auf, wodurch das funkenlose Arbeiten der den Gleichstrom von der Maschine abnehmenden bezw. in dieselbe einführenden Theile unmöglich gemacht wird.In electrical machines, which have several magnetic fields acting simultaneously on the armature have different numbers of poles from each other, z. B. asynchronous AC / DC converters, vibrations occur in the neutral zone of the static field, which means that the direct current works without spark decreasing respectively from the machine. made impossible into the introductory parts will.

Durch das im Nachstehenden beschriebene Verfahren wird dieser Fehler der genannten Maschinen vollkommen beseitigt. Zur Erläuterung des Grundgedankens dienen die Fig. 1 bis 6.Using the procedure below will make this error the named Machines completely eliminated. FIG. 1 serves to explain the basic idea until 6.

Als Beispiel ist der Fall angenommen, dafs der inducirende Theil gleichzeitig ein zweipoliges ruhendes und ein vierpoliges Drehfeld entwickelt. Die Fig. 1 bis 4 zeigen die verschiedenen Lagen dieser Felder gegen einanderThe case is assumed as an example in which the inducing part is at the same time a two-pole stationary and a four-pole rotating field developed. Figs. 1 to 4 show the various These fields were against each other

zu den Zeiten o, —, π, — π. Die Symmetrie-22 at the times o, -, π, - π. The symmetry- 22

achsen, welche gleichzeitig die Lage der Bürsten darstellen, sind durch die strichpunktirten senkrechten Geraden angedeutet. Die Gröfse der magnetischen Induction wird durch die Ordinaten der Curven zum Ausdruck gebracht. Die Curve α begrenzt das ursprüngliche Gleichstromfeld, b das in der Pfeilrichtung umlaufende Drehfeld und c das resultirende ruhende Feld in den vier zur Darstellung gebrachten Phasen der Bewegung. Man sieht,-dafs die Linienzahl des ruhenden Feldes in keinem Falle geändert wird; es werden stets gleich grofse Flächen dem feststehenden Felde durch das umlaufende Feld hinzugefügt bezw. von demselben abgezogen. Weiter ist aber auch klar das Pulsiren der neutralen Zoneaxes, which at the same time represent the position of the brushes, are indicated by the dash-dotted vertical straight lines. The magnitude of the magnetic induction is expressed by the ordinates of the curves. The curve α limits the original direct current field, b the rotating field rotating in the direction of the arrow and c the resulting static field in the four phases of the movement shown. It can be seen that the number of lines in the stationary field is in no way changed; areas of the same size are always added or added to the fixed field by the surrounding field. deducted from the same. But the pulsation of the neutral zone is also clear

zur Zeit — in der Darstellung nach links, beiat the moment - in the illustration to the left, at

~ π nach rechts zu erkennen.
2 ~ π can be seen to the right.
2

Dieses ein Feuern der den Gleichstrom führenden Theile verursachende Pulsiren der neutralen Zone läfst sich nun vollkommen aufheben, wenn man dafür Sorge trägt, dafs die Ankerspulen, welche sich gerade in der Stromwendungsperiode befinden, gegen das Eintreten dieses pulsirenden Feldes geschützt werden , wenn also, wie bei einer Gleichstrommaschine, die Stromwendung in einem constanten Felde von entsprechender Induction vor sich geht; mit anderen Worten, wenn man die Stromwendungszone für das Drehfeld undurchdringlich macht.This pulsation of the neutral parts, which causes the parts carrying the direct current to fire Zone can now be completely canceled if one takes care that the armature coils, which are currently in the commutation period are protected against the occurrence of this pulsating field , if so, as with a direct current machine, the commutation in a constant Field of corresponding induction is going on; in other words, if you have the Makes commutation zone impenetrable for the rotating field.

Fig. 5 zeigt ein Verfahren zur Erreichung dieses Zweckes. Es ist hier die Stelle des Kraftlinienverlaufes im Ständer eines asynchronen Umformers zur Darstellung gebracht, an welcher die Umkehrung des Stromes in der unter dem Einflüsse dieser magnetischen Kräfte stehenden Ankerspule vor sich geht, die also nach der obigen Ausführung gegen das Eindringen der Kraftlinien des Drehfeldes geschirmt werden soll. Eine derartige Wirkung läfst sich in der Weise ermöglichen, dafs man an denjenigen Zähnen des Ständers, welche über der Stromwendungszone liegen, Wicke-Fig. 5 shows a method for achieving this purpose. It is the place of the Force lines in the stator of an asynchronous converter are shown, at which the reversal of the current in the under the influence of these magnetic forces standing armature coil is going on, that is, according to the above description, against penetration the lines of force of the rotating field should be shielded. Such an effect can be made possible by one on those teeth of the stator that are above the commutation zone, winding

lungen anbringt, welche Kraftlinien erzeugen, die in jedem Augenblicke denen des Drehfeldes entgegenwirken. Das geschieht am einfachsten dadurch, dafs man an dieser Stelle in geeigneter Richtung einen Strom verlaufen läfst, welcher dem das Wechselfeld an dieser Stelle erregenden Strome entgegengesetzt ist. Der Richtungssinn der so erzeugten magnetischen Kräfte ist in der Fig. 5 vermerkt. Die aufser diesen wechselnden magnetischen Kräften noch vorhandene magnetische Induction gleichbleibender Richtung, unter deren Einflufs die Umkehrung des Stromes in den Ankerspulen vor sich geht, ist der Einfachheit wegen nicht zur Darstellung gebracht. Die punktirten Curven zeigen sowohl den Verlauf der ursprünglichen, durch das Drehfeld erzeugten, wie auch die diesen entgegenwirkenden, durch den Hülfspol erzeugten Kraftlinien. Die gegen einander wirkenden Kraftlinien heben sich gegenseitig auf. Fig. 6 zeigt schematisch den Kraftlinienverlauf des resultirenden Feldes.lungs, which generate lines of force, which at every moment are those of the rotating field counteract. The easiest way to do this is to go into A current runs in a suitable direction, which the alternating field at this point opposing exciting currents. The sense of direction of the magnetic generated in this way Forces is noted in FIG. 5. Besides these alternating magnetic forces existing magnetic induction of constant direction, under whose influence the Reversal of the current going on in the armature coils is not for the sake of simplicity brought to the display. The dotted curves show the course of the original, generated by the rotating field, as well as the counteracting lines of force generated by the auxiliary pole. Against working lines of force cancel each other out. Fig. 6 shows schematically the Force lines of the resulting field.

Die Stromwendung geht hiernach in einem praktisch constanten Felde und daher ohne Funkenbildung von statten.According to this, the reversal of the current takes place in a practically constant field and therefore without it Spark formation from equip.

Man kann dieses Zurückdrängen der schädlichen Kraftlinien bei derartig eingerichteten Maschinen mit mehreren ungleichartigen, auf denselben Anker wirkenden Feldern in einfachster Weise durch Anbringung von Kurzschlufswindungen auf denjenigen Zähnen des inducirenden Theiles erreichen, unter denen die Stromwendung im inducirten Theile vor sich geht. Ein Beispiel hierfür giebt Fig. 7. Die Gleichstromwickelung ist hier ähnlich wie bei einem Grammering angeordnet und ist der Deutlichkeit wegen von der Drehstromwickelung getrennt worden. Die punktirte Gerade a b giebt die Lage der neutralen Zone an. W₁ und W₂ zeigen die kurzgeschlossenen Windungen. One can achieve this suppression of the harmful lines of force in machines set up in this way with several dissimilar fields acting on the same armature by applying short-circuit windings to those teeth of the inducing part under which the current reversal in the induced part takes place. An example of this is given in FIG. 7. The direct current winding is arranged here similarly to a gram ring and has been separated from the three-phase winding for the sake of clarity. The dotted straight from gives the position of the neutral zone. W ₁ and W ₂ show the shorted turns.

Andererseits kann man den gewünschten Erfolg auch in der Weise erzielen, dafs man, wie in Fig. 8 schematisch angedeutet ist, vor die erregenden Drehstromwickelungen W₁ W₂ W₃ die ihre Wirkungen an der neutralen Zone aufhebenden Spulen W₁ N, W₁ S, w% N, W₂ S und W₃ N, W₃ S schaltet.On the other hand, the desired success can also be achieved by placing the coils W ₁ N, W ₁ S in front of the exciting three-phase windings W ₁ W ₂ W _{3, as indicated schematically in FIG} , w% N, W ₂ S and W ₃ N, W ₃ S switches.

Die beiden erwähnten Mittel sind in ihrer Wirkung identisch.The two mentioned remedies are identical in their effects.

Claims

Patent claim:

Method for preventing the sparking that occurs as a result of purging the neutral zone on the commutator of electrical machines with several dissimilar ones the same anchor acting fields, characterized in that at those points of the Field magnets under which the current is reversed in the induced coils, additional windings or these additional windings have the same coil arrangements attached in their effect that either of the currents generating the pulsating field are reversed Direction or in which currents are induced, which completely or completely affect the pulsating field at this point partly annihilate, in both cases for the same purpose, the reversal of the current in one to let the constant field go by.

1 sheet of drawings.