DE15177C - Neuerung an dynamoelektrischen Maschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 26. März 1880 ab.

Das System, wovon unten genauer die Rede sein wird, läfst sich auf alle Maschinen mit Wechselströmen, elektromagnetische und elektrodynamische Maschinen anwenden. Alle diese Maschinen können ihren Wechselstrom ohne Hülfe einer Maschine mit continuirlichem Strom, welche die Inductoren magnetisch zu machen hat, erzeugen. Die Inductoren werden bei der vorliegenden Erfindung durch den Wechselstrom selbst magnetisirt, ohne dafs man denselben durch einen Commutator oder Sammler zu richten braucht.

Nehmen wir als Beispiel die elektromagnetische Maschine des Erfinders unter Bezugnahme auf Fig. ι der beiliegenden Zeichnung. Sämmtliche Drahtspiralen des Ringes sind derart aufgerollt, dafs der Ausgangsdraht der einen an den Ausgangsdraht der folgenden gelöthet ist. Das Ende des Eingangsdrahtes der einen ist an den Anfang des Drahtes der folgenden gelöthet.

Es folgt daraus, dafs zwei Eingangs- oder zwei Ausgangsdrähte vorhanden sind, welche in die Stücke endigen, durch welche man den Strom der Maschine sammelt. Es folgt ferner, dafs sämmtliche Spiralen des Ringes von demselben Strom durchlaufen werden, der während einer Umdrehung des Ringes ebenso oft die Richtung wechselt, als Spiralen an dem Ring vorhanden sind. Jedesmal wenn die Spirale A B₁ Fig. i, vor dem Pol N vorbeigeht, wird sie von einem Inductionsstrom durchlaufen, welcher seine Richtung beibehält, von dem Moment an, wo B vor der Axe von N steht, bis zu dem Moment, wo A vor dieselbe Axe zu stehen kommt. Wenn B vor den Pol 5 ankommt, wird die Spirale A B von einem Strom durchlaufen, der demjenigen entgegengesetzt gerichtet ist, der durch die Spirale ging, als dieselbe vor N stand, und dieser Strom behält seine (der von N hervorgerufenen entgegengesetzte) Richtung bei vom Moment an, wo B vor der Axe S steht bis zum Moment, wo A vor derselben Axe angekommen ist und diese nunmehr verläfst. So wechselt also der Strom jedesmal seine Richtung, wenn die Spirale mit ihrem Ende vor einen neuen Pol kommt.

Derselbe Vorgang findet statt bei allen Maschinen mit Wechselströmen, magneto- oder elektrodynamischen Maschinen jeder Art.

Dies vorausgesetzt, haben wir also zwei getrennte Inductionsströme von verschiedenem Sinne, jedesmal wenn die Spirale den Pol wechselt, zur Verfügung.

Es ist andererseits bekannt, dafs, wenn eine der beiden Spiralen eines Hufeisenmagneten von einem Strom durchlaufen wird, man von einem »hinkenden« oder halben Hufeisen spricht und statt dessen beide Pole fast die gleiche (magnetische) Kraft haben, wie wenn beide Spiralen des Hufeisens vom Strom durchlaufen würden.

Wir nehmen nun an, in der elektromagnetischen Maschine des Erfinders seien die beiden Zweige jedes permanenten Hufeisenmagneten mit Spiralen von isolirtem Leitungsdraht umwickelt, wobei die zwei Spiralen in gleicher Weise aufgewickelt werden, wie bei gewöhnlichen Magneten mit zwei Polen. Nun hat jede Spirale einen Eingangs- und einen Ausgangsdraht. Beide sind unabhängig von einander.

Es seien A B und CD, Fig. 2, die beiden Spiralen; damit nun die Pole P und P^{ entgegengesetzt seien, mufs der Strom zum Beispiel bei

der einen Spirale' bei A ein- und bei B aus-, und bei der anderen Spirale bei D ein- und bei C austreten:

Der Eingangsdraht A der Spirale A B wird leitend mit dem Schleifcontacte F der Maschine und das Ende D des Drahtes B von CD mit dem anderen Schleifcontacte F' verbunden. Das andere Ende von AB und C von CD sind frei; dieselben werden mit den Stücken b b' in Verbindung gebracht, durch welche der Strom der Maschine gesammelt wird, ebenso werden sie mit den Stücken R und R' verbunden, deren Function nunmehr näher beschrieben werden soll.

In Fig. 2 ist die Welle α α der Maschine zum besseren Verständnifs ganz dargestellt. In Wirklichkeit kann sie nur vom Ende gesehen werden, da der Ring senkrecht zu ihr steht.

Diese beiden Stücke, Fig. 3, sind Cylinder von gleichem Durchmesser, wie die Sammlerin', Fig. 2, der Maschine, auf welche sich die Schleifcontacte F F' stützen; diese Cylinder haben 2 bis 5 cm Höhe. Ihr Umfang ist in ebensoviel Theile getheilt, als sich Spiralen auf dem Ring befinden; entsprechend dieser Theilung ist der Umfang einige Centimeter tief ausgeschnitten, und zwar ist die Zahl der Ausschnitte gleich der halben Anzahl der Spiralen, welche den Ring bilden, so dafs ein volles Stück am Rand des Cylinders einer Spirale entspricht und das daneben liegende ausgeschnittene Stück der folgenden Spirale.

Die Ausschnitte sind mit einer isolirenden Materie ausgefüllt, z. B. Holz, Glas, Kautschuk u. s. w. Der Cylinder ist so abgedreht, dafs er eine ganz glatte Oberfläche darbietet. Beide Cylinder R und R' sind einander ganz gleich. Sie sind auf der Welle der Maschine befestigt, aber von derselben durch eine Hülse d von Holz, Kautschuk etc. isolirt, und zwar sind sie so placirt, dafs die isolirten (ausgeschnittenen) Theile i i' i" i'" des Randes des einen Cylinders den vollen metallischen leitenden Theilen des anderen Cylinders entsprechen. Sie sind leitend mit den Sammlern cc' verbunden, an welche sich die Schleifcontacte FF', Fig. 2, stützen. Zwei Schleifcontacte ff', ähnlich wie FF', stützen sich federnd auf die Cylinder RR'. An diese Schleifcontacte ff' werden die Drahtenden B von AB und C von CD, welche, wie oben schon erwähnt, auch mit den Sammlern CC in Verbindung stehen, leitend befestigt.

Jedesmal, wenn eine neue Spirale vor einem Pole ankommt, wechselt der Strom sein Vorzeichen. Angenommen, der Schleifcontact f stehe vor einem isolirten Stück von R, wenn der Strom in der Richtung der ausgezogenen Pfeile durchläuft. /' ist dann vor einem metallischen Theil von R'. Der Strom durchläuft alle Windungen der Spirale A B und geht nach der elektrischen Lampe L, und da der Eingangsdraht mit dem Ausgangsdraht der Spirale CD' durch R' und c' vereinigt sind, welche unter sich leitend verbunden sind, so werden die Windungen dieser Spirale nicht vom Strom durchlaufen. PP', Fig. 2, sind jedoch deshalb nicht weniger energische Magnetpole (von entgegengesetztem Sinne). Wir operiren' also hier mit einem »halben« (»hinkenden«) Hufeisen. Wenn / von einem isolirten Theil von R zu einem metallischen Theil übergeht, so geht/' von einem metallischen Theil R' zu einem isolirten Theil über.

Aber zu gleicher Zeit wechselt der Strom sein Vorzeichen, er geht nunmehr in der Richtung der punktirten Pfeile. Er durchläuft jetzt die Windungen der Spirale CD, indem er bei D ein- und bei C austritt. Die Pole P und P' behalten aber jetzt dasselbe Vorzeichen, das sie hatten. Wir haben immer noch das halbe Hufeisen, nur umläuft der Strom jetzt den anderen Arm desselben.

Es ist dies eine Maschine, welche Wechselströme giebt und ihre Inductoren selbst magnetisch macht, ohne Umkehren des Stromes und ohne überspringende Funken. Was von einem Magnet der Maschine gesagt wurde, gilt natürlich von allen. Man erzeugt einen Strom mit allen Spiralen, welche den negativen (Süd-) Pol umschliefsen und einen zweiten Strom mit allen Spiralen, welche den positiven (Nord-) Pol umschliefsen. Man kann, wenn man will, den Strom von allen Spiralen eines Ringes zum Magnetischmachen verwenden, ehe man ihn für das elektrische Licht verwendet, oder aber auch nur von einigen Spiralen den Strom gebrauchen. Im letzteren Fall hat man zwei oder mehr Ströme für die Bremsen disponibel.

Man kann auch zwei Spiralen A B und A' B¹ bezw. CD und C' D', Fig. 4, auf jeden Arm des Hufeisens anordnen und einen Strom durch AB und CD' und einen zweiten entgegengesetzt gerichteten Strom durch A' B' und CD gehen lassen, wobei man die Drähte so vereinigt, dafs die Pole P und P' immer dasselbe Vorzeichen behalten (selbstverständlich ist der eine ein negativer und der andere ein positiver Pol).

Erfinder hat hier zur Erklärung seiner Erfindung seine elektromagnetische Maschine gewählt, allein dasselbe Princip läfst sich mit denselben Vortheilen bei Holm es'sehen und Alliance-Maschinen anwenden. Man kann die permanenten Magnete in diesen Maschinen weglassen und durch Elektromagnete ersetzen.

Die erzeugende Maschine mit ihrem Stromwechsler und Sammler mit ihren springenden

Funken und den in sich geschlossenen Spiralen sind überflüssig.

Die Arbeit, welche ausschliefslich zum Magnetischmachen der Inductoren aufgewendet wird, wird in Strömen für die Erzeugung des elektrischen Lichtes umgesetzt, gerade wie der kontinuirliche Strom der Gramme'schen Maschine, z. B., welche einen Regulator unterhält.

Dieselbe Maschine kann, wenn nöthig,. bei einem Regulator oder für Jablochkoff- oder Jamin-Kerzen angewendet werden.

Claims (1)

1. Patent-An spruch:

   Das Hufeisen mit den Spiralen [A B A' B') und CD (C" D') in Verbindung mit den Schleifcontacten FF' und den Cylindern R R', wobei die Eingangsdrähte der Spiralen (A bezw. D) mit den Schleifcontacten, die Ausgangsdrähte [B bezw. C) mit den Cylindern R R' und mit Sammlern b b' leitend verbunden werden, wodurch erreicht wird, dafs der Strom abwechselnd durch die Spirale AB und durch CD läuft.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.