DE1613173A1 - Electric homopolar machine - Google Patents

Electric homopolar machine

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DE1613173A1
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DE
Germany
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group
brushes
conductors
series
contact segments
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DE19671613173
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German (de)
Inventor
Appleton Anthony Derek
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International Research and Development Co Ltd
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International Research and Development Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K31/00Acyclic motors or generators, i.e. DC machines having drum or disc armatures with continuous current collectors
    • H02K31/02Acyclic motors or generators, i.e. DC machines having drum or disc armatures with continuous current collectors with solid-contact collectors

Description

Br.-Ing. Wilhelm Reichel
Dipl-Ing. Wuifcciiig Roichel
Br.-Ing. Wilhelm Reichel
Dipl-Ing. Wuifcciiig Roichel

Q Frriik · i a. M. 1
P u t;r M\~> 13
Q Frriik · i a. M. 1
P u t ; r M \ ~> 13

P 16 13 173.0-32 27. Januar 1970P 16 13 173.0-32 January 27, 1970

International Research & Development ReK-Gu-5423International Research & Development ReK-Gu-5423

Elektrische GleichpolmaschineElectric homopolar machine

Die Erfindung betrifft eine elektrische Gleichpolmaschine mit einem Scheibenläufer mit sich in radialer Richtung erstreckenden, gegenseitig isolierten Leitern, die jeweils mit einem einer Gruppe von am Umfang des Läufers angeordneten Kontaktsegmenten und einem einer zweiten Gruppe von in einem mittleren Bereich des Läufers angeordneten Kontaktsegmenten verbunden sind, wobei die ersten und zweiten Kontaktsegmente jeweils mit einer ersten und zweiten Gruppe von Bürsten in Berührung stehen, die elektrisch so verbunden sind, daß sich eine Reihenschaltung von Leitern zwischen den Anschlüssen der Maschine ergibt, und so angeordnet sind, daß sich ein ununterbrochener Kreis zwischen den Anschlüssen ergibt. . .The invention relates to an electric homopolar machine with a disc rotor with radial direction extending, mutually insulated conductors, each with a group of contact segments arranged on the circumference of the rotor and one of a second group of contact segments arranged in a central region of the rotor are, the first and second contact segments, respectively are in contact with a first and second group of brushes which are electrically connected to form a series connection of conductors between the terminals of the machine, and arranged so that there is an uninterrupted Results in a circle between the connections. . .

Diese Maschinen werden mit niedriger Spannung und hohem Strom betrieben.These machines are low voltage and high current operated.

Die von diesen Maschinen abgegebene Spannung und Leistung ist direkt proportional der Anzahl der verwendeten Scheiben, und die Betriebsspannung läßt sich dadurch erhöhen, daß man mehrere Scheiben elektrisch in Reihe schaltet.The voltage and power delivered by these machines is directly proportional to the number of disks used, and the operating voltage can be increased by connecting several disks electrically in series.

Der Umstand, daß man mehrere Scheiben für diesen Zweck in Reihe ο schalten muß, erhöht die Kosten und die Kompliziertheit der Maschine. The fact that several disks have to be connected in series for this purpose increases the cost and complexity of the machine.

οι Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daßAccording to the invention, this disadvantage is avoided in that

o. die erste Bür.stengruppe innerhalb der ersten einen Ring bilden- ^ den Kontaktsegmente angeordnet ist, wobei die Kontaktflächen *° dieser Kpntaktsegmente der Läuferachse zugekehrt sind.o. the first group of brushes form a ring within the first ^ the contact segments are arranged, the contact surfaces * ° of these Kpntaktsegmente facing the rotor axis.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Bürsten zweier Gruppen elektrisch durch Leitungen verbunden sind, die radial von einer mit den ersten Kontaktsegmenten zusammenarbeitenden Bürsten zu einer neben den zweiten Segmenten liegenden Stelle und von dort in Umfangsrichtung zu einer mit den ersten Segmenten zusammenarbeitenden Bürste verlaufen.A development of the invention is that the brushes two Groups are electrically connected by lines which cooperate radially from one with the first contact segments Brush to a location next to the second segments and from there in the circumferential direction to one with the first segments cooperating brush run.

Bei den Bürsten kann es sich um körperlich feste Bürsten, z.B. herkömmliche Graphitbürsten, oder aus Metalldraht oder Metallstreifen hergestellte Bürsten oder um Bürsten handeln, die derart ausgebildet sind, daß sie einen flüssigen Kontakt mit den Segmenten bewirken.The brushes can be physically firm brushes, e.g. conventional graphite brushes, or made of metal wire or metal strips Manufactured brushes or brushes that are designed such that they have a liquid contact with the segments cause.

Außerdem ist die Erfindung dadurch weitergebildet, daß der Läufer zwei Gruppen von Leitern aufweist, die auf sich gegenüberlxegenden Seiten einer Supportscheibe angeordnet sind, und daß in einer vorgegebenen Stellung des Läufers jeder der Leiter einer Gruppe, die in Reihe liegen, mit einem entsprechenden Leiter der anderen Gruppe in Reihe geschaltet ist und dib.auf diese Weise in Reihe geschalteten Leiterpaare selbst in Reihe geschaltet sind.In addition, the invention is further developed in that the rotor has two groups of conductors, which are arranged on opposite sides of a support disc, and that in a predetermined Position of the bishop of each of the leaders of one group in line with a corresponding leader of the other group is connected in series and dib. connected in series in this way Pairs of conductors themselves are connected in series.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Läufer einen Support enthält, auf dessen einer Seite die Leiter und die beiden Gruppen von Kontaktsegmenten befestigt sind und auf dessen anderer Seite für jeden der Hauptleiter ein Hilfsleiter mit zugehörigen dritten und vierten Kontaktsegmenten zur Zusammenarbeit mit Bürsten einer dritten und vierten Gruppe, deren Anzahl derjenigen der ersten und zweiten Gruppe entspricht, vorgesehen ist, daß alle Hauptleiter elektrisch zwischen'ein erstes Segment und ein drittes Segment und alle Hilfsleiter elektrisch zwischen ein viertes Segment und ein zweites Segment geschaltet sind, und daß alle Bürsten der dritten Gruppe elektrisch mit einer entsprechenden Bürste der vierten Gruppe verbunden sind, um die dritte und vierte Gruppe, die einem Hilfsleiter zugeordnet ist, miteinander zu verbinden, wenn die dem entsprechenden Hauptleiter zugehörigen ersten und zweiten Gruppen die Bürsten der ersten und zweiten Gruppe berühren, wodurch der Hilfsleiter in Reihe mit dem Hauptleiter zwischen die Bürsten der ersten und zweiten Gruppe geschaltet ist.A preferred embodiment of the invention is characterized by that the runner contains a support, on one side of which the conductors and the two groups of contact segments are attached and on the other side for each of the chief leaders an assistant leader with associated third and fourth contact segments for cooperation with brushes of a third and fourth group, whose Number corresponds to that of the first and second group, it is provided that all main conductors electrically between'ein first Segment and a third segment and all auxiliary conductors are electrically connected between a fourth segment and a second segment and that all brushes of the third group are electrically connected to a corresponding brush of the fourth group, in order to connect the third and fourth group, which is assigned to an auxiliary conductor, with one another, if the corresponding main conductor associated first and second groups touch the brushes of the first and second group, making the auxiliary conductor in series is connected to the main conductor between the brushes of the first and second group.

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Die Erfindung wird nun an Hand von Zeichnungen ausführlicher beschrieben.The invention will now be described in more detail with reference to drawings.

Die Figuren 1 und 2Figures 1 and 2

Die Fig. 3Fig. 3

Die Fig. 4
Die Fig. 5
The Fig. 4
The Fig. 5

sind schematische Darstellungen der elektrischen Anordnung des Läufers einer erfindungsgemäßen Maschine für zwei Läuferstellungen. are schematic representations of the electrical arrangement of the rotor of an inventive Machine for two rotor positions.

ist eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Scheibenläufers mit seinen Bürsten» wobei einige Bauteile um der Klarheit willen weggelassen sind.Figure 3 is a perspective view of a portion of a disc armature and its Brushes »with some components omitted for clarity.

ist eine Darstellung einer anderen Ausführung eines Scheibenläufers.Figure 3 is an illustration of another embodiment of a disc armature.

ist eine ähnliche Ansicht wie die nach Fig. 3 einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung .eines Scheibenläufers.Fig. 3 is a view similar to that of Fig. 3 of another according to the invention Execution of a disc rotor.

zeigt die elektrischen Verbindungen des Läufers nach Fig. 5 in schematischer Form, ähnlich wie die Darstellungen in den Figuren 1 und 2.shows the electrical connections of the rotor according to FIG. 5 in schematic form, similar to the representations in FIGS. 1 and 2.

In den Figuren 1 und 2 sind einzelne Leiter eines Scheibenläufers als Streifen 1a bis 1j gezeigt, die zwischen einer ersten Gruppe von Kontaktsegmenten 2a bis 2j und einer zweiten Gruppe von Kontaktsegmenten 5a bis 3d verlaufen. Die Leiter verlaufen radial, und die Strecke A stellt den äußeren Umfang der Scheibe und die Strecke B den inneren Umfang dar. Zur Vereinfachung der Erläuterung sind die Streifen 1a und 1j, die bei einer praktischen Ausführung nebeneinander liegen würden, wiederum an jedem Ende der Reihe dargestellt.In Figures 1 and 2 are individual conductors of a disc armature shown as strips 1a to 1j, which between a first group of contact segments 2a to 2j and a second Group of contact segments 5a to 3d run. The ladder run radially and the distance A represents the outer circumference of the disc and the distance B the inner circumference. For the sake of simplicity of illustration, the strips 1a and 1j are the would be side by side in a practical implementation, again shown at each end of the row.

Die Fig. 6The Fig. 6

Eine Gruppe von Bürsten 5a bis ^e ist so angeordnet, daß sie mit den Kontaktsegmenten 2a bis 2j in Berührung kommen kann, während eine zweite Gruppe von Bürsten 6a bis 6e so angeordnet ist,, daß sie mit den Kontaktsegmenten 3a bis 30 zusammenarbeitenOne group of brushes 5a to 6e is arranged so that it can come into contact with the contact segments 2a to 2j, while a second group of brushes 6a to 6e is arranged so that they cooperate with the contact segments 3a to 30

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kann. Die Bürsten der beiden Gruppen sind durch Leitungen 7 miteinander verbunden. Die Teilung Pß der Bürsten ist zweimal so groß wie die Teilung Pg der Kontaktsegmente. Wenn sich also die festen Bürstengruppen und die rotierenden Kontaktsegmente in der in Fig. 1 gezeigten relativen Lage befinden, berührt das Kontaktsegment jedes zweiten Leiters 1a, 1c, 1e, 1g und 1i jeweils die Bürsten 5a und 6a, 5b und 6b, 5c und 6c, 5d und 6d, 5e und 6e, während diese Leiter selbst über die Leitungen 7, die die Bürsten 5a und 6b, 5b und 6c usw. miteinander verbinden, in Reihe zwischen Anschlüssen T^ und T2 liegen, die ihrerseits mit der äußeren Schaltung verbunden sind. In diesem Fall oder Zeitpunkt berühren die dazwischen liegenden Leiter 1b, 1d usw. keine Bürste, so daß sie nicht Teil des wirksamen Stromkreises sind.can. The brushes of the two groups are connected to one another by lines 7. The pitch P ß of the brushes is twice as large as the pitch Pg of the contact segments. Thus, when the fixed brush groups and rotating contact segments are in the relative position shown in Figure 1, the contact segment of every other conductor 1a, 1c, 1e, 1g and 1i contacts brushes 5a and 6a, 5b and 6b, 5c and 6c, respectively , 5d and 6d, 5e and 6e, while these conductors themselves are in series between terminals T ^ and T 2 , which in turn are connected to the external circuit via the lines 7 which connect the brushes 5a and 6b, 5b and 6c, etc. to one another are connected. In this case or point in time, the intervening conductors 1b, 1d, etc. do not touch a brush, so that they are not part of the effective circuit.

Wenn sich der Läufer in die in Fig. 2 gezeigte Stellung weiterdreht, überbrückt jede Bürste zwei Kontaktsegmente, so daß beispielsweise die Leiter 1a und Ib1.durch die jeweiligen Kontaktsegmente 2a, 3a und 2b, 3b parallel zwischen die Bürsten 3a und 6a.geschaltet sind. Die Spannung ändert sich dadurch nicht, jedoch teilt sich der Strom auf die beiden Leiter auf, die mit jeweils zwei anderen Leitern 1c und 1d, 1e und 1f usw. in Reihe geschaltet sind. Wie man sieht, erreicht der Läufer beim Weiterdrehen eine der Stellung nach Fig. 1 ähnliche Stellung, in der die Leiter 1b, 1d, 1f, 1h und 1j in Reihe geschaltet und die Leiter 1a, 1c, 1e, 1g und 1i abgetrennt sind.When the rotor continues to rotate into the position shown in FIG. 2, each brush bridges two contact segments, so that, for example, conductors 1a and Ib 1 .by the respective contact segments 2a, 3a and 2b, 3b connected in parallel between brushes 3a and 6a are. The voltage does not change as a result, but the current is divided between the two conductors, which are connected in series with two other conductors 1c and 1d, 1e and 1f, etc. As you can see, as the rotor continues to rotate, it reaches a position similar to that of FIG. 1, in which the conductors 1b, 1d, 1f, 1h and 1j are connected in series and the conductors 1a, 1c, 1e, 1g and 1i are disconnected.

über die Anschlüsse' T1 und T2 wird der Läufer gespeist, wenn er Teil eines Gleichpolmotors ist oder Leistung abgegeben, wenn der Läufer Teil eines Gleichpolgenerators ist.The rotor is fed via the connections T 1 and T 2 if it is part of a homopolar motor or power is output if the rotor is part of a homopolar generator.

Nimmt man zur Erläuterung an, daß in den Leitern in radial nach innen verlaufender Richtung eine EMK erzeugt und die in jedem Leiter erzeugte EMK gleich E ist, dann beträgt das Potential in der dargestellten Läuferstellung gegenüber dem Anschluß T1 null Volt an der Bürste 5d, E an den Bürsten 6d und 5c, 2 E an den Bürsten 6c und 5b, 3 E an den Bürsten 6b und 5a, 4 E an den Bürsten 6a und 5e und 5 E an der Bürste 6e, dieAssuming for the explanation that an EMF is generated in the conductors in a radially inward direction and the EMF generated in each conductor is equal to E, then the potential in the illustrated rotor position opposite the terminal T 1 is zero volts at the brush 5d, E on brushes 6d and 5c, 2 E on brushes 6c and 5b, 3 E on brushes 6b and 5a, 4 E on brushes 6a and 5e and 5 E on brush 6e, the

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mit dem Anschluß Τ« verbunden ist. Die Ausgangsspannung ist mithin in diesem Beispiel gleich dem Fünffachen der in jedem Leiter erzeugten Spannung. Die in den Leitern 1b, 1d, 1f und 1h erzeugten Spannungen tragen nicht zur Ausgangsspannung bei.is connected to the connection Τ «. The output voltage is therefore in this example equal to five times the voltage generated in each conductor. Those in ladders 1b, 1d, 1f and Voltages generated for 1h do not contribute to the output voltage.

Die erzeugte Spannung ist direkt proportional der Anzahl der in Reihe geschalteten Leiter, so daß infolge der Verbindung der Leiter in der dargestellten Weise die Spannung, mit der die Maschine betrieben wird oder die die Maschine abgibt, im Vergleich zu bekannten Anordnungen, bei denen die Erhöhung der Spannung durch Erhöhung der Anzahl der Scheiben bewirkt wird, einfacher und billiger geändert werden kann. Die Anordnung nach der Erfindung schließt nicht die Verwendung einer bestimmten Anzahl von Scheiben aus, sondern ermöglicht eine Verringerung der erforderlichen Anzahl von Scheiben im Vergleich zu bekannten Anordnungen bei einer vorbestimmten Nennspannung. Die Anzahl der Leiter, die in Reihe geschaltet werden können, ist nur aus praktischen,.konstruktiven Gründen begrenzt.The voltage generated is directly proportional to the number of series-connected conductors, so that as a result of the connection of the conductors in the manner shown, the voltage with the the machine is operated or the machine delivers, compared to known arrangements in which the increase the tension caused by increasing the number of disks can be changed more easily and cheaply. The order according to the invention does not include the use of a certain number of slices, but allows a reduction in the number of slices required in comparison to known arrangements at a predetermined nominal voltage. The number of conductors that will be connected in series is limited only for practical, constructive reasons.

In Fig. 3 ist ein Beispiel eines Zweifach-Scheibenläufers gezeigt, bei dem die Leiter der beiden Scheiben in Reihe geschaltet sind. Zwei scheibenförmige Anordnungen 10 und 11 aus Leitern sind Rücken an Rücken an einer gemeinsamen isolierenden Supportscheibe 12 befestigt, um einen Läufer zu bilden, der in herkömmlicher Weise in einem magnetischen Feld angeordnet wird, dessen Feldlinien weitgehend parallel zur Drehachse des Läufers verlaufen und auf diese Weise von den radial verlaufenden Leitern des Läufers geschnitten werden, wenn sich der Läufer dreht. Die Anordnungen 10 und 11 sind jeweils mit einer inneren Gruppe gegenseitig isolierter Kontaktsegmente 10a und 11a sowie einer äußeren Gruppe gegenseitig isolierter Kontaktsegmente 1Qb und 11b versehen, und zwischen zwei sich gegenüberliegenden Kontaktsegmenten 10a und 10b verläuft radial ein Leiter 10c, während zwischen je zwei sich gegenüberliegenden KontaktSegmenten 11a und 11b ein radial verlaufender Leiter 11p angeordnet ist. Die Isolierung zwischen benachbarten Kontaktsegmenten ist mit 13 bezeichnet. .Die Leiter können aus Kupfer oder einer Legierung mit Kupfer bestehen. Die Leiter 10c und In Fig. 3 an example of a double disk armature is shown in which the conductors of the two disks are connected in series. Two disk-shaped assemblies 10 and 11 of conductors are attached back to back to a common insulating support disk 12 to form a rotor which is conventionally arranged in a magnetic field, the field lines of which are largely parallel to the axis of rotation of the rotor and in this way cut by the radial conductors of the rotor as the rotor rotates. The arrangements 10 and 11 are each provided with an inner group of mutually insulated contact segments 10a and 11a and an outer group of mutually insulated contact segments 1Qb and 11b, and a conductor 10c runs radially between two opposite contact segments 10a and 10b, while between each two opposite one another Contact segments 11a and 11b a radially extending conductor 11p is arranged. The insulation between adjacent contact segments is denoted by 13. The conductors can be made of copper or an alloy with copper . The conductors 10c and

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11c sind sektorförmig ausgebildet, können aber auch andere Formen haben. So können sie beispielsweise die Form von Stangen oder Stäben oder von Streifen mit parallelen Seiten haben.11c are sector-shaped, but can also have other shapes. For example, they can take the form of rods or rods or of strips with parallel sides.

Festkörperbürsten aus elektrisch leitendem Material, z.B. aus Kohle oder Graphit, sind in gleitendem Kontakt mit den Kontaktsegmenten angeordnet, wobei die Bürsten 14 die Kontaktsegmente 10a, die Bürsten 15 die Segmente 10b, die Bürsten 16 die Segmente 11a und die Bürsten 17 die Segmente 11b berühren.Solid-state brushes made of electrically conductive material, e.g. made of carbon or graphite, are in sliding contact with the contact segments arranged, the brushes 14 the contact segments 10a, the brushes 15 the segments 10b, the brushes 16 the segments 11a and the brushes 17 touch the segments 11b.

Bei der dargestellten Ausführung ist die Bürstenteilung oder der Abstand der Bürsten doppelt so groß wie die Teilung oder der Abstand der Kontaktsegmente, Jedoch könnte es auch ein größeres Vielfaches sein, so daß in einer der dargestellten Stellung entsprechenden Läuferstellung mehr als ein Segment zwischen zwei benachbarten Bürsten vorgesehen wäre.In the embodiment shown, the brush pitch or the distance between the brushes is twice as large as the pitch or the spacing of the contact segments, however it could also be a be a greater multiple, so that in a rotor position corresponding to the position shown, more than one segment would be provided between two adjacent brushes.

Die Bürsten 14 und 15 sind durch.Leitungen 7 (von denen nur eine gezeigt 1st) in der an Hand der Figuren 1 und 2 beschriebenen Weise verbunden. Die Leitungen 7 verlaufen von den Bürsten 15 aus ein großes Stück ihrer Länge radial nach innen und dicht an den Bürsten 14 werden sie in einem Bogen 7a in Umfangsrichtung zur entsprechenden Bürste geführt. Eine derartige Anordnung verringert den Einfluß einer infolge eines in Umfangsrichtung fließenden Stroms entstehenden Ankerrückwirkung. Die Verbindungen zwischen den Bürsten 16 und 17 sind ähnlich angeordnet, so daß mehrere Leiter 11c in Reihe geschaltet sind. Die an eine der Bürsten 14 angeschlossene Anschlußleitung 18 ist mit der an eine der Bürsten 16 angeschlossenenAnschlußleitung 19 verbunden ,wodurch die Leiter zu beiden Seiten des Läufers zwischen einer mit einer der Bürsten 15 verbundenen Anschlußleitung 20 und einer mit einer der Bürsten 17 verbundenen Anschlußleitung 21 in Reihe liegen.The brushes 14 and 15 are through. Lines 7 (of which only one shown is connected in the manner described with reference to FIGS. 1 and 2. The lines 7 run from the brushes 15 from a large piece of their length radially inwards and close to the brushes 14 they are in an arc 7a in Circumferential direction to the corresponding brush. Such an arrangement reduces the influence of an in Armature reaction occurs in the circumferential direction of the current flowing. The connections between brushes 16 and 17 are arranged similarly, so that a plurality of conductors 11c are connected in series. The connection line 18 connected to one of the brushes 14 is with the connecting line connected to one of the brushes 16 19 connected, whereby the conductors on both sides of the rotor between a connecting line connected to one of the brushes 15 20 and a connecting line 21 connected to one of the brushes 17 are in series.

Fig» 4 zeigt schematisch eine andere Ausführung eines Scheibenläufers;, ;hei dem die Leiter 24 zwischen äußeren Kontaktsegmenten 22 und inneren Kontakt Segmenten 23 die Form von Stäben oder Speichen haben.Fig. 4 shows schematically another embodiment of a pancake; ; that is, the conductors 24 between outer contact segments 22 and inner contact segments 23 take the form of rods or Have spokes.

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Die inneren Segmente 23 sind in axialer Richtung länger ausgebildet als die äußeren Segmente 22, um die notwendige Kontaktfläche zur Stromabnahme zu schaffen. Die Leiter 24 können auf einem Support angeordnet sein. Wenn es gewünscht wird, können auch mehrere Stäbe, Stangen oder Streifen mit zwei Kontaktsegmenten verbunden sein, um einen einzigen Leiter zu bilden. .The inner segments 23 are made longer in the axial direction than the outer segments 22 in order to create the necessary contact surface for current collection. The ladder 24 can be arranged on a support. If desired, several bars, rods or strips with two contact segments can also be used be connected to form a single conductor. .

Obwohl bei der Ausführung nach Fig. 3 die Kontaktsegmente durch Biegen der streifenförmigen Leiter gebildet sind, kann es sich auch um getrennte Teile handeln, die an den Leitern befestigt sind.Although in the embodiment of FIG. 3, the contact segments through Bending of the strip-shaped conductors can occur also be separate parts attached to the ladders.

Die zur Stromübertragung verwendeten Bürsten können aus Graphit bestehen oder als elektrisch leitende Metallstreifen oder -drähte ausgebildet sein.The brushes used for power transmission can be made of graphite exist or be designed as electrically conductive metal strips or wires.

Die Leiter können selbst den lauter bilden oder auf einem Support befestigt sein.The conductors can even make the loud as he or mounted on a support.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine andere Ausführung eines Scheibenläufers, bei dem anstelle der Reihenschaltung einer auf der einen Seite in Reihe geschalteten Gruppe von Leitern mit einer in Reihe geschalteten Gruppe von Leitern auf der anderen Seite des Läufers ^eder Leiter auf der einen Seite mit einem Hilfsleiter auf der anderen Seite in Reihe geschaltet ist. Dies wird durch Verwendung miteinander verbundener Gruppen ruhender Bürsten und Verbindungen über die tragende Scheibe des Laufers erreicht. ' Figures 5 and 6 show another embodiment of a disc rotor, in which, instead of being connected in series, a group of conductors connected in series with one on one side Group of ladders connected in series on the other side of the runner ^ each ladder on one side with an auxiliary ladder connected in series on the other side. this will by using interconnected groups of stationary brushes and connections achieved through the supporting disc of the runner. '

Der in Fig. 5 gezeigte Läufer ist mit einer tragenden Scheibe versehen, auf deren einer Seite eine Gruppe sektorföriniger Hauptleiter 26 und auf deren ariderer Seite eine Gruppe sektorförmiger Hilfsleiter 27 befestigt ist. Die Leiter 26 sind getrennt für sich mit einer ersten Gruppe von Kontaktsegmenten 28 verbunden, die am inneren Umfang der Leiter 26 angeordnet sind. Eine zweite Gruppe von Kontaktsegmenten 29 ist um den äußeren: Umfang der Leiter 26 herum angeordnet, jedoch von diesen durchThe rotor shown in Fig. 5 is with a supporting disc provided, on one side of which a group of sector-shaped main conductors 26 and on the other side of which a group of sector-shaped ones Auxiliary conductor 27 is attached. The conductors 26 are separate by itself with a first group of contact segments 28 connected, which are arranged on the inner circumference of the conductor 26. A second group of contact segments 29 is around the outer: Perimeter of the conductors 26 arranged around, but from these through

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einen isolierenden Ring 30 isoliert. Mit den Kontaktsegmenten . 28 und 29 arbeiten jeweils Bürsten 31 und 32 zusammen, die durch Leitungen 33 in der an Hand der Figuren 1 bis 3 beschriebenen Weise verbunden sind.an insulating ring 30 isolated. With the contact segments. 28 and 29 work together brushes 31 and 32, respectively are connected by lines 33 in the manner described with reference to FIGS.

Auf der anderen Seite der Scheibe 25 ist eine dritte Gruppe von Kontaktsegmenten 34 um den äußeren Umfang herum angeordnet und von den Leitern 27 durch einen isolierenden Ring 35 isoliert. Jeder Leiter 26 auf der einen Seite der Scheibe ist mit jeweils einem der Kontaktsegmente 34 auf der anderen Seite der Scheibe durch einen Stift 36 verbunden, der durch eine am Kontaktsegment 29 angeordnete isolierende Bürste 37, durch eine Spiel- * raum lassende Bohrung in der Scheibe 25 und in eine (nicht gezeigte) isolierende Bürste im entsprechenden Leiter 27 verläuft. Der Stift 36, der in den Leiter 26 und das Kontaktsegment 34 sowie die isolierendei Bürsten im Leiter 27 und in das Kontaktsegment 29 geschraubt ist und mit ihnen in elektrischer Berührung steht, dient als mechanische und elektrische Verbindung . der Läuferteile. In ähnlicher Weise ist jeder Leiter 27 mit einem der Kontaktsegmente 29 durch einen Stift 38 verbunden, der als mechanische und elektrische Verbindung dient und durch die Scheibe 25 hindurch in eine isolierende Bürste 39im Leiter 26 eingreift.On the other side of the disk 25, a third group of contact segments 34 is arranged around the outer circumference and isolated from the conductors 27 by an insulating ring 35. Each conductor 26 on one side of the disc is in each case one of the contact segments 34 connected on the other side of the disc by a pin 36 which by means disposed on the contact segment 29 insulating brush 37, by a gaming * space transmitting hole in the disc 25 and runs into an insulating brush (not shown) in the corresponding conductor 27. The pin 36, which is screwed into the conductor 26 and the contact segment 34 as well as the insulating brushes in the conductor 27 and into the contact segment 29 and is in electrical contact with them, serves as a mechanical and electrical connection. of the rotor parts. Similarly, each conductor 27 is connected to one of the contact segments 29 by a pin 38 which serves as a mechanical and electrical connection and engages an insulating brush 39 in the conductor 26 through the disc 25.

Jeder Leiter 27 ist unmittelbar mit jeweils einem Segment einer vierten Gruppe von Kontaktsegmenten am inneren Umfang des Läufers elektrisch verbunden. Gruppen von Bürsten 41 und 42 sind derart angeordnet, daß sie jeweils mit den Kontaktsegmenten 34 und 40 zusammenarbeiten, und jede Bürste einer Gruppe ist mit der entsprechenden Bürste der anderen Gruppe durch eine radial verlaufende Leitung 43 verbunden.Each conductor 27 is directly connected to one segment each a fourth group of contact segments on the inner circumference of the Runner electrically connected. Groups of brushes 41 and 42 are arranged so that they are respectively connected to the contact segments 34 and 40 work together, and each brush in one group is through one with the corresponding brush in the other group radially extending line 43 connected.

Die elektrische Schaltungsanordnung des Läufers nach Fig. 5 ist schematisch in Fig. 6 gezeigt. Man sieht, daß die obere Hälfte von Fig. 6 der Fig. 1 hinsichtlich der Anordnung der Bürsten 31 und 32 sowie der Kontaktsegmente 28 und 29 mit den zwischen den Bürsten liegenden Verbindungsleitungen 33, um eine Reihenschaltung aus Leitern zwischen Anschlüssen T* und T2 zuThe electrical circuit arrangement of the rotor according to FIG. 5 is shown schematically in FIG. It can be seen that the upper half of FIG. 6 of FIG. 1 with regard to the arrangement of the brushes 31 and 32 as well as the contact segments 28 and 29 with the connecting lines 33 lying between the brushes, around a series circuit of conductors between terminals T * and T 2 to

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"bilden, ähnelt. Zwischen Jeden Leiter 26 und das zugehörige Kontaktsegment 29 ist jedoch ein Hilfsleiter 27 geschaltet, und zwar über einen Stift 36, ein Kontaktsegment 34, Bürsten und 42, die durch eine Leitung 43 verbunden sind und ein Kontaktsegment 40 sowie über einen Stift 38, der den Hilfsleiter 27 mit dem Kontaktsegment 29 verbindet."is similar. Between each conductor 26 and its associated Contact segment 29, however, is connected to an auxiliary conductor 27, namely via a pin 36, a contact segment 34, brushes and 42, which are connected by a line 43 and a contact segment 40 as well as a pin 38 which connects the auxiliary conductor 27 to the contact segment 29.

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Claims (5)

PatentansprücheClaims 1. Elektrische Gleichpolmaschine mit einem Scheibenläufer mit sich in radialer Richtung erstreckenden, gegenseitig isolierten Leitern, die jeweils mit einem einer Gruppe von am Umfang des Läufers angeordneten Kontaktsegmenten und einem einer zweiten Gruppe von in einem mittleren Bereich des Läufers angeordneten Kontaktsegmenten verbunden sind, wobei die ersten und zweiten Kontaktsegmente jeweils mit einer ersten und zweiten Gruppe von Bürsten in Berührung stehen, die elektrisch so verbunden sind, daß sich eine Reihenschaltung von Leitern zwischen den Anschlüssen der Maschine ergibt, und so angeordnet sind, daß sich ein ununterbrochener Kreis zwischen den Anschlüssen ergibt,1. Electric homopolar machine with a disc rotor with radially extending, mutually insulated conductors, each with a group of am Perimeter of the rotor arranged contact segments and one of a second group of in a central area of the rotor arranged contact segments are connected, the first and second contact segments each with a first and a second group of brushes in contact which are electrically connected to form a series circuit of There are conductors between the connections of the machine and are arranged in such a way that there is an uninterrupted circle between the connections dadurch gekennzeichnet, daß die erste Bürstengruppe innerhalb der ersten einen Ring bildenden Kontaktsegmente angeordnet ist, wobei die Kontaktflächen dieser Kontaktsegmente der Läuferachse zugekehrt sind.characterized in that the first group of brushes has a ring within the first forming contact segments is arranged, the contact surfaces of these contact segments facing the rotor axis. 2. Gleichpolmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten zweier Gruppen elektrisch durch Leitungen verbunden sind, die radial von einer mit den ersten Kontaktsegmenten zusammenarbeitenden Bürste zu einer neben den zweiten Segmenten liegenden Stelle und von dort in Umfangsrichtung zu einer mit den ersten Segmenten zusammenarbeitenden Bürste verlaufen.2. homopolar machine according to claim 1, characterized in that the brushes of two groups electrically by lines are connected, the radially of one with the first contact segments cooperating brush to a location next to the second segments and from there in the circumferential direction run to a brush working together with the first segments. 3. Gleichpolmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer zwei Gruppen von Leitern aufweist, die auf sich, gegenüberliegenden Seiten einer Supportscheibe angeordnet sind, und daß in einer vorgegebenen Stellung des Läufers jeder der Leiter einer Gruppe, die in Reihe liegen, mit einem entsprechenden Leiter der anderen Gruppe in Reihe geschaltet ist und die auf diese Weise in Reihe geschalteten Leiterpaare selbst in Reihe geschaltet sind.3. homopolar machine according to claim 1 or 2, characterized in that that the runner has two groups of conductors which are arranged on opposite sides of a support disc, and that in a given position of the runner each of the conductors of a group lying in series with a corresponding one Head of the other group is connected in series and the pairs of conductors connected in series in this way themselves are connected in series. 009835/0459009835/0459 4. Gleichpolmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer einen Support enthält, auf dessen einer Seite die Leiter und die beiden Gruppen von Kontaktsegmenten befestigt sind und auf dessen anderer Seite für Jeden der Hauptleiter ein Hilfsleiter mit zugehörigen dritten und vierten Kontaktsegmenten zur Zusammenarbeit mit Bürsten einer dritten und vierten Gruppe, deren Anzahl derjenigen der ersten und zweiten Gruppe entspricht, vorgesehen ist, daß alle Hauptleiter elektrisch zwischen ein erstes Segment und ein drittes Segment und alle Hilfsleiter elektrisch zwischen ein viertes Segment und ein zweites Segment geschaltet sind, und daß alle Bürsten der dritten Gruppe elektrisch mit einer entsprechenden Bürste der vierten Gruppe verbunden sind, um die dritte und vierte Gruppe, die einem Hilfsleiter zugeordnet ist, miteinander zu verbinden, wenn die dem entsprechenden Hauptleiter zugehörigen ersten und zweiten Gruppen die Bürsten der ersten und zweiten Gruppe berühren, wodurch der Hilfsleiter in Reihe mit dem Hauptleiter zwischen die Bürsten der ersten und zwei ten Gruppe geschaltet ist.4. homopolar machine according to claim 1 or 2, characterized in that the rotor contains a support, on one side of which the conductors and the two groups of contact segments are attached and on the other side of which for each of the main conductors an auxiliary conductor with associated third and fourth contact segments for cooperation with brushes of a third and fourth group, the number of which corresponds to that of the first and second group, it is provided that all main conductors are electrically connected between a first segment and a third segment and all auxiliary conductors are electrically connected between a fourth segment and a second segment, and that all the brushes of the third group are electrically connected to a corresponding brush of the fourth group in order to interconnect the third and fourth groups associated with an auxiliary conductor when the first and second groups associated with the respective main conductor are the brushes of the first and second group touch n, whereby the auxiliary conductor is connected in series with the main conductor between the brushes of the first and second group. 5. Gleichpolmaschine nach Anspruch 1 oder 2,5. homopolar machine according to claim 1 or 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer einen Support enthält, auf dessen beiden Seiten jeweils eine Gruppe von Leitern und zugehöriger Kontaktsegmente befestigt sind, daß getrennte Bürstengruppen vorgesehen sind, die die Leiter der beiden Gruppen in Reihe schalten, und daß die beiden Bürstengruppen in Reihe geschaltet sind. characterized in that the runner contains a support, on each of which a group of conductors and associated contact segments are attached, that separate groups of brushes are provided which connect the conductors of the two groups in series, and that the two groups of brushes are connected in series . 009835/0459009835/0459 4JL4JL LeerseiteBlank page
DE19671613173 1967-01-03 1967-12-30 Electric homopolar machine Pending DE1613173A1 (en)

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GB398167 1967-01-26

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DE1613173A1 true DE1613173A1 (en) 1970-08-27

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SE324604B (en) 1970-06-08
FR1549953A (en) 1968-12-13

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