DE147861C

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Publication number: DE147861C
Application number: DENDAT147861D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung, welche den Gegenstand des vorliegenden Patentes bildet, bezieht sich auf ein- und mehrphasige Wicklungen und besteht darin, daß die Wicklung oder einzelne Teile derselben . in zwei oder mehr parallel gewickelte, identisch gelegene Teile unterteilt wird, welche an verschiedenen Lamellen des Kommutators angeschlossen sind, wobei die Bürsten so angeordnet sind, daß in dem Augenblick, wo eine Bürste eine Lamelle verläßt, eine zu der unterbrochenen Spule parallel gewickelte Spule durch die Bürsten in sich geschlossen ist, so daß die Wirkung der Selbstinduktion der unterbrochenen Spule durch die gegenseitige Induktion der gleichzeitig durch die Bürsten in sich geschlossenen, parallel gewickelten Spule aufgehoben wird.

Die Schaltung kann für jede Wicklungsart angewendet werden und besteht darin, daß die einzelnen Phasen der Wicklung verschiedene parallel gewickelte Unterteilungen enthalten, die so an den Kommutator angeschlossen sind, daß bei Stromunterbrechungen am Kommutator immer ein zu der unterbrochenen Spule parallel liegender Wicklungsteil durch den Kommutator und die Bürsten in sich geschlossen wird, so daß die AVirküng der Selbstinduktion des unterbrochenen Wicklungsteiles durch den parallel gewickelten, eben eingeschalteten Wicklungsteil aufgehoben wird.

Fig. ι ist z. B. eine dreiphasige Wicklung, bestehend aus den drei Phasen a, b, c. In Fig. 2 sind die einzelnen Phasen in je zwei Hälften a'a", b' b" und c' c" unterteilt. In Fig. 3 sind vier Teile vorhanden. Fig. 4 und 5 zeigen Schemata, wie die Spulen bei zwei Unterteilungen geschaltet werden können, Und Fig. 6 zeigt eine Kombination der Wicklungen nach Fig. 4 und 5.

Es ist leicht zu zeigen, wie immer die durch die Stromunterbrechüng in einer Phase in der einen Unterteilung hervorgerufene Selbstinduktion durch die parallel gewickelte Phase der anderen Unterteilung, die in diesem Augenblick durch die Bürsten" in sich geschlossen wird, aufgehoben wird.

Betfachtet man z. B. das Schema Fig. 5. Die parallel geschalteten Zweige liefern dort zwei geschlossene Dreiphasenschaltungen af b' c^r und a" b" c", die um 60 Grad gegeneinander versetzt sind. Nimmt man an, die Bürstenbreite sei ungefähr gleich der Breite einer Lamelle, -so steht in der gezeichneten Stellung nur das Dreieck a' b' c' unter Strom, in jeder Zwischenstellmig hingegen sind beide Hälften parallel geschaltet. In dem Augenblick, wo der Kontakt der Bürsten I, II, III mit der vorhergehenden Lamelle 2, 4, 6 t. B. unterbrochen wird, werden die drei Spülenunterteilungen a' V und c' stromlos. Die Wirkung der Selbstinduktion wird jedoch aufgehoben durch die drei Spulenunterteilungen a" b" c", welche in diesem Augenblick durch die Bürsten in sich geschlossen sind. Unmittelbar darauf sind wieder die Bürsten mit je zwei Lamellen in Verbindung und sämtliche Spülen stehen unter

Claims

Strom, bis die Bürsten die Lamellen 1,3, 5 verlassen, wo dann wieder für einen Augenblick nur das Dreieck a' V c' unter Strom steht und in gleicher Weise, wie oben die Wirkung der Selbstinduktion der unterbrochenen Spulen a" b" c" durch die gegenseitige Induktion der durch die Bürsten in sich geschlossenen Spulen af b' c' aufgehoben wird.

Ein derartiger Anker ist dauernd in sich geschlossen, genau wie ein gewöhnlicher Kurzschlußanker von Asynchronmotoren, denn der Anker trägt zwei genau identisch liegende Dreiphasenwicklungen a! V c' und a" b" c", von denen immer die eine durch die Bürsten in sich geschlossen wird, ehe die andere geöffnet ist. Die Wirkung ist hierbei natürlich genau dieselbe wie bei. einem Anker, welcher nur eine der beiden Wicklungen af b' c' oder a" b" c" trägt und dauernd in sich geschlossen ist, denn der Einfluß der Selbstinduktion jeder der beiden Wicklungen wird durch die andere aufgehoben.

Der Unterschied und Vorteil ist nur der, daß ein derartiger Anker auch ohne dauernd in sich geschlossene· Windungen doch durch die Bürsten dauernd in sich geschlossen ist und dieselben Bürsten außerdem zur Zuführung kommutierter Ströme dienen können in derselben Weise, wie dies im Patent 143069 für Anker mit in sich geschlossenen Windungen beschrieben ist.

Dieselbe Anordnung kann natürlich sowohl zur Umwandlung von Strömen höherer Periodenzahl in solche niederer Periodenzahl, als auch in Strom, von konstanter Richtung benutzt werden, z. B. zur Erregung von Synchronmaschinen, wie Fig. 7, 8 und 9 zeigt. In der schematischen Darstellung unterscheidet sich diese Schaltung von der Mehrphasenschaltung dann nur dadurch, daß die verschiedenen Phasen bis auf eine fortgelassen werden können. Die Anordnung kann benutzt werden zur Umwandlung von Ein- oder Mehrphasenstrom in beliebige Mehrphasenströme, sowie in Einphasenstrom, sowie in Strom konstanter Richtung.

Verschiedene Schaltungen für dreiphasige und einphasige Wicklungen sind nochmals in den Fig. 10, 11, 12 und 13 schematisch zusammengestellt. Fig. 10 entspricht der Schaltung Fig. 4, Fig. 11 der Schaltung Fig. 5, Fig. 12 der Schaltung Fig. 7 und Fig. 13 der Schaltung Fig. 8 und 9. Wie ersichtlich, gehen die Schemata Fig. 12 und 13 aus dem Schema Fig. 11 hervor, wenn man die Phasen c' c" und b' b" fortfallen läßt. Greift man irgend eine Phase, z. B. af af', heraus und denkt den Kommutator oder die.Bürsten sich fortbewegend, so ist aus allen diesen Schemata ersichtlich, daß immer, wenn einer der beiden Zweige,

z. B. a!', durch ein Paar Bürsten ausgeschaltet wird, der parallel liegende Zweig af durch ein anderes Paar Bürsten eingeschaltet bleibt, so daß immer die Selbstinduktion der ausgeschalteten Hälfte durch die gegenseitige Induktion der parallel liegenden anderen Hälfte aufgehoben wird.

In dem Schema Fig. 13 z. B. ist in der gezeichneten Stellung die Spule a'', welche an die Kommutatorsegmente 2 und 6 angeschlossen ist, über die Bürsten I und III geschlossen und die Spule a" ist offen. Einen Augenblick später ist die Spule af noch über die Bürsten I und III geschlossen und gleichzeitig die Spule a" über die Bürsten II und III geschlossen. Dann verlassen die Bürsten I und III die Lamellen 2 und 6, die Spule af wird geöffnet und die Spule af' bleibt über die Bürsten II und III geschlossen usw. In jedem Augenblick sind entweder beide Spulen af und a" gleichzeitig oder die eine oder die andere abwechselnd über ein Paar Bürsten geschlossen.

Es sind noch eine Anzahl Ausführungsformen denkbar. Die einzelnen Spulen können in eine beliebige Anzahl Teile unterteilt werden und die parallel gewickelten Teile können sowohl einzeln wie in beliebiger Gruppierung" parallel oder in Serie geschaltet \verden. Die Wicklung kann, anstatt wie gezeichnet, auf dem Läufer auch auf dem Ständer untergebracht sein, 5,0 daß der Kommutator und die Bürsten ihre Rolle vertauschen. Außerdem können gleichzeitig andere früher bekannte Vorrichtungen an Kommutatoren zur Vermeidung von Funkenbildung und dergl. benutzt werden. Die Schaltungen können natürlich für Wechselströme beliebiger Phasenzahl und für Wicklungen beliebiger Polzahl benutzt werden. In Fig. 14, 15, 16 und 17 sind noch verschiedene Schaltungen dargestellt. Alle sind dadurch gekennzeichnet, daß die an den Kommutator angeschlossenen Spulen zum genannten Zwecke aus parallel gewickelten, identisch liegenden Teilen bestehen, von denen in jedem Augenblick der eine oder der andere oder alle gleichzeitig durch Bürsten in sich geschlossen sind.

Patent-A ν Sprüche:

i. Anordnung von Wicklungen mit Kommutator, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung oder einzelne Spulen derselben aus zwei oder mehr parallel gewickelten Teilen bestehen, die so an den . Kommutator angeschlossen sind, daß beim Unterbrechen eines Wicklungsteiles ein parallel liegender Wicklungsteil durch Kommutator und Bürsten in sich ge-

schlossen wird, so daß die Wirkung der Selbstinduktion des unterbrochenen Wicklungsteiles durch den parallel gewickelten, augenblicklich eingeschalteten Wicklungsteil aufgehoben wird.
2. Wicklung nach Anspruch ι zur Umwandlung von ein- oder mehrphasigem Wechselstrom in solchen anderer Periodenzahl oder in Strom von konstanter Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umschalten irgend eines Wicklungsteiles ein parallel liegender Wicklungsteil durch den Kommutator und die Bürsten geschlossen wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

Berlin, gedruckt in der reichsdruckerei.