DE174690C

DE174690C -

Info

Publication number: DE174690C
Application number: DENDAT174690D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Jig 174690 KLASSE 21 d. GRUPPE

ALEXANDER HEYLAND in BRÜSSEL

Stromabnehmer für elektrische Maschinen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Dezember 1904 ab.

In Fig. ι bedeuten die Zahlen i, 2, 3, 4 usw. die Lamellen eines Kommutators, r, r, r die an denselben angeschlossene Wicklung, B eine Bürste, α den äußeren Stromkreis dieser Bürste. Der Kommutator drehe sich in der Richtung des Uhrzeigers. In der gezeichneten Stellung verläßt dann die Bürste gerade die Lamelle 1 und unterbricht den durch den Pfeil angedeuteten, von Bürste B zu Lamelle 1 fließenden Strom, während der Hauptstrom . in dieser Stellung von der Bürste zur Lamelle 2 fließt. Der Strom, welcher im Moment der Unterbrechung von der Bürste B zur Lamelle 1 fließt, ist bei gegebenem Bürstenwiderstand um so größer, je größer die Spannungsdifferenz zwischen der Bürste und. der ablaufenden Lamelle 1 ist, und wenn diese Unterbrechungsspannung einen gewissen Wert überschreitet, so tritt an der Unterbrechungsstelle eine Funkenbildung ein. Die Funkengrenze ist deshalb. in erster Linie gegeben durch einen zulässigen Wert der zwischen der Bürste und der ablaufenden Lamelle auftretenden Unterbrechungsspannung. Diese Unterbrechungsspannung sei durch dV bezeichnet.

Ein bekanntes Mittel zur Verminderung der Funkenbildung besteht darin, hinter der Hauptbürste, der Drehrichtung folgend, eine Hilfsbürste anzuordnen, welche mit der Hauptbürste durch einen Widerstand verbunden ist. Diese Anordnung hat verschiedene Nachteile, vor allem erreicht sie den angestrebten Zweck nur teilweise, denn sie hat prinzipiell nur zur Folge, daß der in die ablaufende Lamelle eintretende Strom kurz vor seiner Unterbrechung geschwächt wird; im Moment der Unterbrechung selbst jedoch bleibt die'Unterbrechungsspannung dieselbe.

. Die vorliegende Anordnung hat zum Zweck, bei der Stromunterbrechung die Unterbrechungsspannung selbst zu vermindern. Dieses wird erreicht durch eine Hilfsbürste, welche prinzipiell gar nicht mit der Hauptbürste in direkter Verbindung stehen braucht, und so angeordnet ist, daß in dem Moment, wo die Hauptbürste eine Lamelle verläßt, die ablaufende Lamelle mit der nächstfolgenden durch die Hilfsbürste elektrisch verbunden ist.

Eine Anwendung in diesem Sinne ist in Fig. 2 und 3 in Seitenansicht und Horizontalschnitt dargestellt. Die Hilfsbürste ist hier durch b bezeichnet und seitlich gegen die Hauptbürste B verstellt gedacht, und zwar in solcher Weise, daß in dem Moment, wo die Hauptbürste die Lamelle 1 verläßt, die Hilfsbürste gerade die Isolation zwischen Lamelle 1 und 2 überbrückt und diese beiden Lamellen untereinander elektrisch verbindet. Die eigentliche Stromunterbrechung tritt dann einen Moment später ein in der Stellung, die in Fig. 2 und 3 dargestellt ist. In dieser Stellung verläßt die Hilfsbürste b die Lamelle 1, und der Unterbrechungsstrom muß den Zickzackweg von Bürste B zur Lamelle 2, von Lamelle 2 zur Bürste b und von Bürste b zur Lamelle 1 zurücklegen. An den drei Übergangsstellen sei der Spannungsabfall dv_x, dv_%, ,dv_%. Die

Summe muß hierbei gleich sein der Spannung zwischen Bürste B und Lamelle i, d. h.

dv₁ -f dv₂

dv₃ = dV.

Hierbei ist jetzt dv₃ die eigentliche Unterbrechungsspannung, welche für die Funkenbildung maßgebend ist, und es ist ersichtlich, daß dieselbe beträchtlich kleiner ausfallen wird als die frühere Unterbrechungsspannung d V. ίο Interessant ist es, daß bei dieser Anordnung, im Gegensatze zu allen bestehenden, die Hilfsbürste mit dem äußeren Stromkreise und der Hauptbürste in gar keiner direkten Verbindung zu stehen braucht, sondern von derselben ganz isoliert sein kann. Man kann natürlich die Hilfsbürste mit der Hauptbürste durch einen Widerstand oder sonstwie verbinden; eine wesentlich bessere Wirkung würde hierdurch aber nicht erzielt werden, im Gegenteil würde, sobald der Widerstand der Verbindung eine gewisse Grenze unterschreitet, _Λ die Wirkung bedeutend verschlechtert werden. Will man eine erhöhte Wirkung erreichen, so kann man natürlich auch pro Hauptbürste mehrere Hilfsbürsten anwenden, die einseitig oder auch in beiden Drehrichtungen angeordnet sind. Unter Umständen empfiehlt es sich auch, die Hilfsbürsten aus anderem t; Material herzustellen, z. B. aus Material, das 30; einen höheren Übergangswiderstand bildet als ff die Hauptbürsten, z. B. aus härterer Kohle J von höherem Übergangswiderstand.

Besonders einfach wird die Anordnung, wenn man, anstatt die Hilfsbürsten in besonderen Bürstenhaltern anzuordnen, diese gleich mit der Hauptbürste zu einer Bürste vereinigt. Da eine elektrische Verbindung zwischen Hilfs- und Hauptbürste nicht erforderlich ist, so genügt es, dieselben einfach zusammen zu verkitten oder sonstwie mechanisch, unter Umständen isoliert, zusammenzuhalten, so daß man eine einzige Bürste erhält, die genau wie jede gewöhnliche Kohlenbürste in die Bürstenhalter eingesetzt werden kann und keinerlei Änderung oder Neukonstruktion am Bürstenhalter erfordert.

In den nachfolgenden Figuren ist eine Anzahl Ausführungsformen derartiger Spezialbürsten dargestellt. Die Hauptbürsten, sind überall durch weite Schraffierung, die Hilfsbürsten durch engere Schraffierung bezeichnet. Gemäß Fig. 4 und 5 besteht die Hilfsbürste einfach aus einer schmaleren Bürste, die gerade an dem Hauptteil angekittet oder sonstwie gehalten wird. In diesem Falle empfiehlt es sich, pro Bürstenbolzen zwei gegeneinander versetzte Bürsten anzuordnen, wie Fig. 5 darstellt.

Nach Fig. 6 sind die Bürsten in gekröpfter Weise zusammengesetzt, so daß in dem Moment, wo die Hauptbürste B die Lamelle 1 verläßt, die Lamellen 1 und 2 durch die Hilfsbürste B¹ verbunden sind.

In Fig. 7 und 8 sind die Hilfsbürsten schräg an die Hauptbürste angesetzt, was den Vorteil eines sanfteren Überganges der Unterbrechung zur Folge hat.

Fig. 9, 10 und 11 schließlich zeigen Bürsten, die aus einer größeren Anzahl zusammengesetzt sind, wodurch die beabsichtigte Wirkung erhöht wird.

Claims

Patent-Anspruch :

Aus einer oder mehreren, unter Umständen unterteilten Bürsten bestehender Stromabnehmer für elektrische Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die stromführenden Bürstenteile oder die Bürsten schräg oder versetzt zu den Stromwender-Stegen angeordnet und die Hilfsteile oder Hilfsbürsten von den Haupttcilen oder Hauptbürsten isoliert oder durch Leiter mit denselben verbunden sind, deren Ohmscher oder scheinbarer Widerstand größer ist als der Übergangswiderstand zwischen den Hilfsteilen oder Hilfsbürsten und dem Stromwender, so daß die Hauptteile oder Hauptbürsten auch nach Verlassen des ablaufenden Stromwendersteges noch mit letzterem durch die Hilfsteile oder Hilfsbürsten sowie durch den von den Haupt- und Hilfsbürsten bezw. - teilen, gemeinsam berührten Steg in leitender Verbindung¹ bleiben, und der größere Teil des durch die Hilfsbürsten fließenden Stromes diesen nicht auf dem. direkten Wege von der Haupt- zur Hilfsbürste zugeführt wird, sondern indirekt, und zwar zunächst von der Hauptbürste zu dem von Haupt- und Hilfsbürste bezw. -teilen gemeinsam berührten Steg, von diesem zur Hilfsbürste und von der Hilfsbürste zu dem ablaufenden Stromwenderstege fließen muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.