DE138102C

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Publication number: DE138102C
Application number: DENDAT138102D
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Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT

JVl 138102 KLASSE 21 r/.

angetriebenen Stromerzeugers.

Die heutigen Anlagen zur Vertheilung von elektrischem Strom für Beleuchtung oder Kraftübertragung haben im Allgemeinen zur Voraussetzung, dafs Strom von gleichbleibender Spannung erzeugt wird, und dieser Forderung wird dadurch genügt, dafs die Stromerzeugungsmaschinen mit constanter Drehzahl laufen. Wenn nun zum Antrieb einer Stromerzeugungsmaschine eine vorhandene Welle benutzt werden soll, deren Drehzahl erheblichen Veränderungen unterliegt, so entstehen für den Betrieb Schwierigkeiten, deren Beseitigung der Zweck vorliegender Erfindung ist. Der grundlegende Gedanke besteht darin, die Arbeitsübertragung von der Antriebswelle auf die Welle des Stromerzeugers durch eine magnetische Kupplung zu bewirken und deren Magnetfeld durch die Spannung des Stromerzeugers selbsttätig so regeln zu lassen, dafs das Uebersetzungsverhältnifs zwischen der treibenden und der getriebenen Welle in der Weise verändert wird, dafs der Stromerzeuger gleichbleibende Spannung liefert, wie auch die Umdrehungszahl der treibenden Welle sein möge. Die Ausführungsformen einer nach diesem Princip hergestellten Einrichtung sind verschieden, je nachdem das in der Kupplung wirksame Magnetfeld lediglich von dem angetriebenen Stromerzeugei oder auf andere Weise hervorgebracht wird, und je nachdem diese andere Methode darin besteht, dafs in der magnetischen Kupplung Stahlmagnete verwendet werden oder dafs eine zweite Stromquelle hierzu benutzt wird. Den letzteren Fall stellt Fig. 1 schematisch dar. Das Magnetfeld der Kupplung K wird hier beeinflufst durch zwei einander entgegenwirkende Wicklungen, die eine gemeinsame Rückleitung haben können bezw. deren gemeinsame Rückleitung durch den Metallkörper der Kupplung ersetzt werden kann. Die eine dieser Wicklungen, z. B. die Wicklung I, II, wird von einer constanten Stromquelle, etwa von einer Sammlerbatterie aus, gespeist, während die zweite Wicklung II, III mit den Klemmen der durch die magnetische Kupplung angetriebenen Stromerzeugungsmaschine in Verbindung steht. Wenn nun die treibende Welle ihre Drehzahl erhöht, und wenn damit auch die Drehzahl und folglich auch die Spannung des Stromerzeugers zu wachsen beginnt, so schwächt der nunmehr stärkere, von dem Stromerzeuger in die Kupplung eintretende Strom der Wicklung II, III den constanten Strom der Wicklung 1,11, damit wird auch das in der Kupplung wirksame Magnetfeld schwächer, und die getriebene Welle bleibt hinter der treibenden zurück. Durch geeignete Abmessung beider Wicklungen läfst sich erreichen, dafs die Spannung des Stromerzeugers constant ist. Fig. 2 zeigt schematisch diese beiden Wicklungen, wobei auch deren gemeinsame Rückleitung deutlich erkennbar wird.

Natürlich brauchen die Wicklungen der Kupplungen mit den sie speisenden Stromquellen nicht unmittelbar verbunden zu sein, vielmehr können in diese Verbindungsleitungen auch feste oder regelbare Widerstände eingeschaltet werden und insbesondere kann dabei

Claims

in der Verbindung der Gegenwicklung mit der Stromerzeugungsmaschine auch eine Stromsammelbatterie liegen, so dafs die Wicklung II und III der Kupplung von dem Ladestrom dieses Stromsammlers durchflossen wird. Es ist dabei unerheblich, ob man die Wicklung I und II von dem nämlichen Stromsammler oder von einer anderen Stromquelle aus speist. An Stelle der von der constanten Stromquelle aus gespeisten Wicklung kann natürlich auch ein durch Stahlmagnete erzeugtes Feld treten, so dafs nur noch die von dem Stromerzeuger herkommende Wicklung, die dieses Magnetfeld mehr oder weniger zu schwächen bestimmt ist, übrig bleibt. Fig. 3 zeigt als Beispiel eine Ausführungsform für den erstgenannten Fall, dafs nämlich der Stromerzeuger selbst zur Hervorbringung des Magnetfeldes in der Kupplung dient. Um dieses Magnetfeld von der Spannung des Stromerzeugers in der Weise abhängig zu machen, dafs es mit wachsender Spannung geschwächt wird, ist in die Verbindungsleitung zwischen der Stromerzeugungsmaschine F und der Kupplung K ein Widerstand H eingeschaltet, von dem je nach der Spannung des Stromerzeugers ein gröfserer oder kleinerer Theil in Wirksamkeit tritt. Dies kann in der Weise eingerichtet werden, dafs ein Solenoid S von der Klemmenspannung des Stromerzeugers so beeinflufst wird, dafs es einen Kern G mehr oder weniger weit hineinzieht und dadurch die Vorschaltung von mehr oder weniger Widerstand vor die Wickelung der Kupplung bewirkt. Auf diese Weise wird bei passender Bemessung der Widerstände trotz der wachsenden Klemmenspannung des Stromerzeugers doch das Magnetfeld der Kupplung geschwächt, so dafs die getriebene Welle hinter der treibenden weiter zurückbleibt. Es ändert an dem Gegenstand der Erfindung nichts, dafs aufser dem Stromerzeuger auch Stromsammler in Thätigkeit sind, von denen aus die erste Erregung der Kupplung stattfindet, und die alsdann von der Kupplung getrennt werden oder in Parallelschaltung mit dem Stromerzeuger mit ihr verbunden bleiben, wie denn überhaupt sich mannigfache Abänderungen in der Schaltungsweise der zur Hervorbringung und Regelung des Magnetfeldes dienenden Theile angeben lassen. Auch kann man in bekannter Weise selbstthätige Schalter benutzen, um die Erregung des Magnetfeldes der Kupplung selbsttätig zu bewirken oder zu unterbrechen. Die vorbeschriebene Einrichtung wird überall da mit Vortheil Anwendung finden können, wo die Drehzahl einer treibenden Welle sich in weiten Grenzen verändert, wie dies z. B. beim Antrieb eines Stromerzeugers durch einen Windmotor oder durch die umlaufende Achse eines mit variabler Geschwindigkeit sich bewegenden Fahrzeuges geschieht. Es wird demnach diese Einrichtung insbesondere auch bei der elektrischen Beleuchtung von Eisenbahnwagen zur Anwendung gebracht werden können. Patent-A ν Sprüche:

1. Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Umlaufszahl eines durch eine magnetische Kupplung angetriebenen Stromerzeugers, dadurch gekennzeichnet, dafs das Magnetfeld der Kupplung durch die elektrische Spannung des Stromerzeugers so beeinflufst wird, dafs es mit wachsender Spannung geschwächt, mit sinkender Spannung verstärkt wird, zu dem Zwecke, auch bei veränderlicher Umlaufszahl der treibenden Welle die Spannung des Stromerzeugers möglichst gleichbleibend zu halten.

2. AusfUhrungsform der Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafs durch die Klemmenspannung des Stromerzeugers in der Kupplung ein Magnetfeld hervorgebracht wird, welches einem unabhängigen zweiten Magnetfeld nahezu gleichbleibender Stärke entgegenwirkt.

3. Abänderung der Einrichtungen nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, dafs in mindestens einem der das Magnetfeld der Kupplung erzeugenden, verstärkenden oder schwächenden Stromkreise ein Widerstand eingeschaltet ist, dessen Gröfse entsprechend der Spannung des Stromerzeugers etwa mit Hülfe eines durch ein Solenoid beeinflufsten Schalthebels selbstthätig verändert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.