DE160388C

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Publication number: DE160388C
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Description

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Vorliegende Erfindung betrifft einen Magnetinduktor, der es ermöglicht, durch Drehung eines eisernen Ankers nach Art des S i em ens sehen Doppel-T-Ankers in einem durch Dauermagnetismus oder Elektromagnetismus erregten magnetischen Felde Wechselspannungen mit sinusähnlichen oder beliebig anders geformten Halbwellen von beliebiger Höhe und Breite zu erzeugen. Verwendung könnenThe present invention relates to a magnetic inductor which enables, by rotation of an iron anchor in the manner of the S i em en see double-T anchor in one through permanent magnetism or electromagnetism excited magnetic fields alternating voltages with sine-like or arbitrarily different to generate shaped half waves of any height and width. Can use

ίο derartige Induktoren überall da finden, ■ wo Wechselströme oder aus Wechselspannungen durch !Commutation gewonnene Gleichströme von verhältnismäßig geringer Stärke gebraucht werden, z. B. als Stromerzeuger für den Anruf in Fernsprechleitungen, für die Abgabe von Signalen im Eisenbahnwesen, für die elektrische Minenzündung, für den Zündfunken bei Explosionsmotoren, für ärztliche Zwecke usw.ίο find such inductors wherever Alternating currents or direct currents obtained from alternating voltages by commutation of relatively low strength are needed, e.g. B. as a generator for the call in telephone lines, for the transmission of signals in the railway sector, for the electric mine ignition, for the ignition spark in explosion engines, for medical Purposes etc.

Die bekannten Magnetinduktoren haben die in Fig. ι im Querschnitt gezeichnete Einrichtung, daß die Polschuhe oder Polenden η und s, innerhalb deren der Anker α sich dreht, an ihrer Innenfläche konzentrisch zu der Außenkrümmung der Ankerschuhe verlaufen. Die wirksame Spannungserregung beginnt bei solchen Induktoren in dem Zeitpunkt, in welchem die Ankerschneide c der Polschuhkante e gegenübertritt, und währt so lange, bis die Ankerschneide d an der Polschuhkante f vorbeigeht. Innerhalb dieses Zeitraumes bleibt die Spannung annähernd auf gleicher Höhe. Vorher tritt durch Streuung schon eine Spannungserregung ein, die aber nur geringe Werte erreicht. Infolgedessen weisen alle Induktoren dieser Art eine Spannungskurve ähnlich der in Fig. 2a oder 2b dargestellten auf. Eigentümlich ist daran die Steilheit im An- und Abstieg, die z. B. in der Fernsprechtechnik unerwünscht ist, weil dadurch einmal störende Induktionsströme in benachbarten Leitungen erzeugt und .ferner heftige physiologische Wirkungen auf Personen ausgeübt werden, die unabsichtlich mit den von Induktorströmen durchflossenen Leitungen, namentlich auf den Vermittelungsanstalten oder bei den Teilnehmerstellen, in Berührung kommen. Im Gegensatz dazu ist für Zündungszwecke gerade die große Spannungshöhe mit steilem Anstieg erwünscht; jedoch wird der flache Teil der Spannungskurve (s. Fig. 2) für diesen Zweck gar nicht ausgenutzt. Gelingt es, ihn mit in die Spitze hineinzubringen und die ganze magnetische Energie in eine gleichmäßig und stetig dem Scheitel zustrebende und dann möglichst lange auf dieser Höhe beharrende elektrische Spannungswelle umzuwandeln, so erhält man damit auch eine kräftigere Zündwirkung als bei den jetzigen Induktoren. Diese Aufgaben werden durch die vorliegende Erfindung in der Weise gelöst, daß die Innenfläche der Polschuhe und die Außenfläche der Ankerschuhe nicht konzentrisch oder wenigstens nicht durchweg konzentrisch zueinander gestaltet werden. Man erhält dann die Wirkrang, daß in der Querstellung des Ankersteges t zu der Verbindungslinie η s der Luftraum zwischen Pol- und Ankerschuh nicht mehr an allen Punkten gleiche Stärke hat,The known magnetic inductors have the device shown in Fig. Ι in cross section that the pole pieces or pole ends η and s, within which the armature α rotates, extend on their inner surface concentrically to the outer curvature of the armature shoes. In such inductors, the effective voltage excitation begins at the point in time at which the armature cutting edge c meets the pole shoe edge e, and lasts until the armature cutting edge d passes the pole shoe edge f . During this period, the voltage remains approximately at the same level. Voltage excitation occurs beforehand due to scattering, but this only reaches low values. As a result, all inductors of this type have a voltage curve similar to that shown in Fig. 2a or 2b. What is peculiar about it is the steepness in the ascent and descent. B. in telephony is undesirable because it creates disturbing induction currents in neighboring lines and .ferner violent physiological effects are exerted on people who unintentionally come into contact with the lines through which inductor currents flow, namely on the switching agencies or at the subscriber stations. In contrast to this, the high voltage level with a steep rise is precisely what is desired for ignition purposes; however, the flat part of the voltage curve (see FIG. 2) is not used at all for this purpose. If you succeed in bringing it into the tip and converting all of the magnetic energy into an electrical voltage wave that moves evenly and steadily towards the apex and then persists at this level for as long as possible, you get a more powerful ignition effect than with the current inductors. These objects are achieved by the present invention in such a way that the inner surface of the pole shoes and the outer surface of the anchor shoes are not designed concentrically or at least not entirely concentric to one another. The result is then that in the transverse position of the anchor web t to the connecting line η s the air space between the pole and anchor shoe no longer has the same thickness at all points,

sondern sich von dem einen nach dem anderen Ende hin in der Stärke ändert (s. Fig. 3 und folgende). Die magnetischen Feldstärken an den einzelnen Punkten der Überlagerung (z. B. bei g und h in Fig. 3) verhalten sich dann umgekehrt zueinander wie die Dicke der Luftschichten an diesen Stellen. Dadurch wird erreicht, daß sich die der erzeugten elektromotorischen Kraft proportionale Veränderung der Kraftlinienzahl im Teil t des Ankers bei der Bewegung aus der durch die Figuren dargestellten Lage des Ankers nicht plötzlich, sondern längere Zeit gleichmäßig vollzieht. Durch diese Erwägung muß die Form für die Innenfläche der Polschuhe und für die Außenfläche der Ankerschuhe bestimmt werden, je nach der Gestalt der gewünschten Spannungskurve. Ob man die Abweichung von der zur Ankerachse konzentrischen Kreisform an der Innenfläche der Polschuhe anbringt (Fig. 3) oder an der Außenfläche der Ankerschuhe (Fig. 4) oder an beiden, ist für die Wirkung ohne Belang. Man kann auch, urn eine größere Überlagerung und damit eine größere Dauer der Spannungserregung zu erzielen, die Ankerschuhe bis auf einen schmalen Luftspalt einander nähern (s. Fig. 5). Ebenso kann man mehrere Linienformen miteinander verbinden,but changes in strength from one end to the other (see Fig. 3 and following). The magnetic field strengths at the individual points of the superposition (for example at g and h in FIG. 3) then behave inversely to one another as the thickness of the air layers at these points. It is thereby achieved that the change in the number of lines of force in part t of the armature, which is proportional to the generated electromotive force, does not take place suddenly when moving from the position of the armature shown in the figures, but rather for a longer period of time. This consideration must determine the shape for the inner surface of the pole pieces and for the outer surface of the anchor shoes, depending on the shape of the desired stress curve. Whether the deviation from the circular shape concentric to the armature axis is applied to the inner surface of the pole shoes (FIG. 3) or to the outer surface of the armature shoes (FIG. 4) or to both is irrelevant for the effect. In order to achieve a greater superimposition and thus a greater duration of the voltage excitation, the anchor shoes can be brought closer together except for a narrow air gap (see Fig. 5). You can also connect several line shapes with each other,

z. B. einen Teil der Pol- und Ankerschuhe konzentrisch zueinander gestalten, den anderen exzentrisch, oder eine beliebige andere Querschnittlinie wählen.z. B. make part of the pole and anchor shoes concentric to each other, the other eccentric, or choose any other cross-section line.

Ferner ist es nicht nötig, daß beide PoI-schuhe übereinstimmende Gestalt erhalten, sie können vielmehr sowohl an Gestalt als an. Breite voneinander abweichen.Furthermore, it is not necessary that both PoI shoes have the same shape, they can rather both in shape and in. Width differ from each other.

Die Wahl eines anderen Krümmungsradius für die Innenfläche der Polschuhe als für die Außenkrümmung des Ankers ist an sich nicht unbekannt (s. Silvanus P. Thompson: die dynamoelektrischen Maschinen, deutsche Ausgabe, 1896, Bd. I, S. 370). Das Mittel wird dort aber an Ringankern angewendet, und zwar lediglich bei Gleichstrommaschinen zu dem Zweck, um die Funkenbildung am Stromwender zu vermindern.Choosing a different radius of curvature for the inner surface of the pole pieces than for the The outer curvature of the anchor is not unknown (see Silvanus P. Thompson: die dynamoelectric machines, German edition, 1896, Vol. I, p. 370). The means will But there it is used on ring armatures, and only on DC machines the purpose of reducing sparks on the commutator.

Claims

Patent claim:

Magnetic inductor for generating alternating voltages by rotating a iron anchor, which is provided with two opposing anchor shoes connected by a bar, in one by permanent magnetism or electromagnetism between two opposite ones Pole shoes (or correspondingly processed pole ends) excite magnetic fields, whereby in the armature position in which the anchor bar is perpendicular to the connecting plane of the pole shoe centers, the ends of the pole shoes and the anchor shoes engage one above the other, characterized in that the Location of the superposition of the inner surface of a pole piece and the outer surface an anchor shoe bounded air space, viewed in cross section, has the shape of a strip of the one to the other end changes in width, for the purpose of the design of the pole and anchor shoes to influence the voltage curve arbitrarily.

1 sheet of drawings.