DE178053C

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Publication number: DE178053C
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bo, 3ia\oezi'icf\cH c?aXo\ιI'attiIb. bo, 3ia \ oezi'icf \ cH c? aXo \ ιI'attiIb.

(Si.1 H-Ju(TUat bc-z (Si.1 H-Ju (TUat bc-z

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 178053 KLASSE 21 tf. GRUPPE- M 178053 CLASS 21 tf. GROUP

in BERLIN.in Berlin.

Gleichstromerzeuger. Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. März 1904 ab.DC generator. Patented in the German Empire on March 29, 1904.

Im nachstehenden ist eine Dynamomaschine erläutert, welche infolg'e ihrer Erregungsanordnung besondere Eigenschaften bezüglich Spannungsregelung zeigt.In the following a dynamo machine is explained which, due to its excitation arrangement, has special properties Voltage regulation shows.

Zum leichteren Verständnis der später beschriebenen Maschine soll von einer Anordnung zweier Maschinen ausgegangen werden, mittels welcher die Aufgabe gelöst ist, aus einer Dynamomaschine, deren Drehrichtung und Geschwindigkeit Änderungen unterworfen ist, stets gleichgerichteten Strom von möglichst geringer Schwankung abzunehmen, eine Aufgabe, welche insbesondere bei Zugbeleuchtungsmaschinen auftritt, die von der Wagen τ achse aus angetrieben werden.In order to facilitate understanding of the machine described later, an arrangement two machines are assumed, by means of which the task is solved, from one Dynamo, the direction of rotation and speed of which are subject to changes, always taking rectified current with as little fluctuation as possible, a task which occurs in particular in train lighting machines that are driven by the car τ axis are driven off.

Die Dynamomaschine (Fig. i) hat einen Hauptanker A und einen Hilfsanker σ, welche in der Fig. ι durch Kreise mit aufliegenden Bürsten B B und b b angedeutet sind. Zu jedem dieser Anker gehört ein besonderes Magnetsystem. Zu dem Hauptanker A gehört die Erregerspule F, welche mit dem Hilfsanker α einen geschlossenen Stromkreis bildet. Die Erregung des Magnetsystems, das zum Hilfsanker α gehört, wird von einer Spule f besorgt, welche an eine beliebige Stromquelle, z. B. eine Akkumulatorenbatterie Q₁ angeschlossen ist. Der Spule / wirkt eine vom Nutzstrome durchflossene Spule f entgegen.The dynamo machine (Fig. I) has a main anchor A and an auxiliary anchor σ, which are indicated in Fig. Ι by circles with brushes BB and bb resting on them. A special magnet system belongs to each of these anchors. The main armature A includes the excitation coil F, which forms a closed circuit with the auxiliary armature α. The excitation of the magnet system that belongs to the auxiliary armature α is taken care of by a coil f , which is connected to any power source, e.g. B. an accumulator battery Q _{1 is} connected. A coil f through which the useful current flows counteracts the coil /.

Anstatt des ganzen Hauptstromes kann auch ein Teil desselben verwendet werden, z. B. wenn der Hauptstrom für Speisung von Lampen und Ladung von Akkumulatoren verwendet wird, nur der Ladestrom.Instead of the entire main stream, part of it can also be used, e.g. B. when the main current is used to power lamps and charge batteries becomes, only the charging current.

Durch diese Anordnung ist erstens jener kBy this arrangement, first, that k

g
Zweck erreicht, welchen man sonst durch ein-G
Purpose that is otherwise achieved by

fache Maschinen mit gegengeschalteter Kompoundwicklung erreichen will. Wenn die Umlaufszahl der Maschine stark erhöht wird, so daß andernfalls der von der Maschine, z. B. an eine Batterie, abgegebene Strom einen sehr hohen Wert annehmen würde, wird hier eben durch das Steigen des Stromes das Feld der Hilfsmaschine geschwächt, dadurch indirekt auch das Feld der Hauptmaschine, so daß die Steigerung des Stromes in Wirklichkeit nur unbedeutend wird.want to achieve multiple machines with counter-connected compound winding. If the circulation number the machine is greatly increased, so that otherwise the machine, z. B. The current delivered to a battery would assume a very high value, is just here the field of the auxiliary machine weakened by the rise of the current, thus indirectly also the field of the main engine, so that the increase in the current is really only becomes insignificant.

Durch diese Anordnung wird aber nicht nur eine selbsttätige Regelung der Stromstärke bei wechselnder Geschwindigkeit, sondern auch Konstanz der Stromrichtung bei jeder Drehrichtung erzielt. Es ist schon aus der amerikanischen Patentschrift 54753" bekannt, daß durch Anordnung einer mechanisch gekuppelten Erregermaschine die Stromrichtung der Hauptmaschine unabhängig von der Drehrichtung wird, weil das Feld der Hauptmaschine mit Umkehr der Drehrichtung gleichzeitig umpolarisiert wird. Die Komplikation einer besonderen Erregermaschine wird sich aber bei der Anordnung des angezogenen Patentes kaum lohnen, weil nur der selbsttätige Umschalter gespart wird, aber selbsttätige Regler der Stromstärke erforderlich sind. Bei der hier gewählten Anordnung werden aber diese letzteren entbehrlich, und es kann außerdem die Hauptmaschine leicht und billig gebaut werden.This arrangement does not only result in an automatic control of the current intensity changing speed, but also constancy of the current direction for each direction of rotation achieved. It is already known from the American patent 54753 "that by arranging a mechanically coupled exciter the current direction of the Main machine regardless of the direction of rotation is because the field of the main machine polarization is reversed at the same time as the direction of rotation is reversed. The complication of a special excitation machine will however be found in the arrangement of the cited patent hardly worthwhile, because only the automatic switch is saved, but automatic controller the amperage are required. With the arrangement chosen here, however, these the latter can be dispensed with, and the main engine can also be easily and cheaply built will.

Die hier gewählte Erregeranordnung hat nicht nur bei der Zugbeleuchtung, sondern auch überall dort einen großen Wert, wo Kurzschlüsse .zu,befürchten sind, z. B. in Kar-The excitation arrangement chosen here not only applies to the train lighting, but also Also a great value wherever short circuits .zu are to be feared, z. B. in Kar-

bidanlagen. Es wird dadurch der Kurzschlußstrom auf ein beliebig festzusetzendes Maß heruntergedrückt.bid systems. The short-circuit current is thereby reduced to an arbitrarily fixed level depressed.

Wählt man anstatt einer vom Hauptstrom durchflossenen Wicklung /' eine Spannungswicklung /" (Fig. 2), welche direkt oder mit Vorschaltwiderstand an den Klemmen der Hauptdynamo oder an den Klemmen eines von derselben gespeisten Stromaufnehmers liegt, so wird die Wirkung eine andere sein. Es wird nicht der Strom, sondern die Spannung der Hauptmaschine in bestimmten Grenzen gehalten, denn es ist klar, daß die Hauptmaschine, ganz gleichgültig, wie hoch auch ihre Antriebsgeschwindigkeit und ihre Belastung- sein mag, einen bestimmten Höchstwert der Spannung niemals erreichen kann, nämlich jenen, wo die entmagnetisierende Wirkung der Wicklung /" der magnetisiercnden Wirkung der Wicklung f gleichkommt.If, instead of a winding / 'through which the main current flows, one chooses a voltage winding / "(Fig. 2), which is connected directly or with a series resistor to the terminals of the main dynamo or to the terminals of a current sensor fed by the same, the effect will be different it is not the current but the voltage of the main machine that is kept within certain limits, because it is clear that the main machine, no matter how high its drive speed and load, can never reach a certain maximum value of the voltage, namely that one , where the demagnetizing effect of the winding / "equals the magnetizing effect of the winding f.

Man kann parallel zu /' der Fig. 1 einenYou can parallel to / 'of Fig. 1 a

Widerstand aus einem Metall mit hohem Temperaturkoeffizienten, z. B. Eisen, anordnen, um die Wirkung der Gegenwicklung erst von einer gewissen Höhe des Stromes angefangen stark fühlbar zu machen. Das Analoge wird erzielt, wenn man in Fig". 2 parallel zu f" einen derartigen Widerstand und vor /" einen Yorschaltwiderstand aus beliebigem Material anordnet.Resistance made of a metal with a high temperature coefficient, e.g. B. iron, arrange in order to make the effect of the counter-winding noticeable only when the current reaches a certain level. The analogy is achieved if one arranges a resistor of this type in parallel with f " in FIG." 2 and a switching resistor made of any material in front of / ".

In gleicher Weise wie bei den vorausgehenden Anordnungen bei steigendem Strom bezw. bei steigender Spannung" das Feld geschwächt wurde, ist es auch selbstverständlich möglich, das Feld zu verstärken, indem man die zweite, den Hilfsanker beeinflussende Erregerwicklung mit der ersten gleichsinnig schaltet. Man kann dadurch jede beliebige Charakteristik der Hauptmaschine erzielen; die Charakteristik einer Kompoundmaschine oder die Charakteristik einer Serienmaschine.In the same way as in the previous arrangements with increasing current BEZW. with increasing voltage "the field has been weakened, it is of course also possible to strengthen the field by the second, the auxiliary armature influencing excitation winding switches in the same direction as the first. You can use any characteristic of the Main engine achieve; the characteristic of a compounding machine or the characteristic a series machine.

Die Vorteile, welche mit der bisher beschriebenen Doppelmaschine erreicht werden können, lassen sich noch erhöhen, wenn man nach der vorliegenden Erfindung die beiden Anker in einen einzigen zusammenfaßt.The advantages that can be achieved with the double machine described so far can, can be increased if, according to the present invention, the two Anchors combined into a single one.

Das Problem ist also, auf einen einzigen Anker mit einer oder zwei Wicklungen zwei Magnetfelder wirken zu lassen: eines, das ■ ständig seine Richtung beibehält, so daß den zugehörigen Ankerbürsten ein mit der Drehrichtung wechselnder Strom entnommen wird, und ein zweites, von diesem Strom erzeugtes, mit der Drehrichtung wechselndes Feld, so daß die zugehörigen Ankerbürsten unabhängig von der Drehrichtung konstante Polarität haben. Um dieses Resultat zu erzielen, ist es natürlich erforderlich, die direkte Einwirkung'- jedes Feldes auf die fremde Wicklung klein zu machen. Dazu bieten sich zwei Wege. Der eine, daß man die beiden Felder und Wicklungen für verschiedene Polzahlen einrichtet (Fig. 3 und 4), der andere, daß man die magnetischen Achsen der beiden Felder — auf ein zweipoliges Feld bezogen — ungefähr senkrecht zueinander stellt (Fig. 5 bis 7).So the problem is two turns on a single armature with one or two turns Allowing magnetic fields to act: one that ■ constantly maintains its direction, so that the associated armature brushes a current that changes with the direction of rotation is drawn, and a second field, generated by this current and changing with the direction of rotation, so that the associated anchor brushes have constant polarity regardless of the direction of rotation. In order to achieve this result it is of course necessary to have the direct influence of each To make the field on the foreign winding small. There are two ways to do this. The one that you can see the two fields and windings sets up for different numbers of poles (Fig. 3 and 4), the other that one the magnetic Axes of the two fields - related to a two-pole field - approximately perpendicular each other (Fig. 5 to 7).

Wenn man auf einem einzigen Anker zwei Wicklungen hat, die für verschiedene Polzahlen geschaltet sind, z. B. eine zweipolige und eine vierpolige Trommelwellenwicklung. deren jede einen eigenen Kommutator besitzt, so kann beispielsweise die zweipolige Ankerwicklung durch ein zweipoliges Magnetsystem von konstanter Polarität beeinflußt werden. Auf die vierpolige Ankerwicklung übt das zweipolige Magnetsystem fast keine Wirkung aus. Es kann nun der der zweipoligen Ankerwicklung entnommene, mit der Drehrichtung wechselnde Strom zur Erregung des vierpoligen Magnetsystems verwendet werden, so daß die vierpolige Ankerwicklung unabhängig von der Drehrichtung gleichgerichteten Strom gibt. Die Schwächung des zweipoligen Erregerfeldes bei wechselnder Hauptstromspannung oder Hauptstromstärke läßt sich natürlieh ebenso wie bei der besonderen Erregermaschine durchführen.If you have two windings on a single armature for different numbers of poles are switched, e.g. B. a two-pole and a four-pole drum shaft winding. each of which has its own commutator, for example the two-pole armature winding influenced by a two-pole magnet system of constant polarity. This applies to the four-pole armature winding two-pole magnet system has almost no effect. It can now be that of the two-pole armature winding withdrawn current that changes with the direction of rotation can be used to excite the four-pole magnet system, see above that the four-pole armature winding is rectified regardless of the direction of rotation gives. The weakening of the two-pole excitation field when the main current voltage changes or the main current strength can of course be as well as with the special exciter carry out.

Es ist nicht erforderlich, getrennte Pole für das zweipolige und vierpolige Magnetfeld zu verwenden. Man kann auch, wie es Fig. 3 zeigt, mit einem einzigen vierpoligen Magnetsystem auskommen. In Fig. 3- ist schematisch die zweipolige Ankerwicklung durch einen kleinen inneren Kreis mit zwei unter i.8o^c aufgelegten Bürsten b b, die vierpolige Ankerwicklung durch den größeren äußeren Kreis mit zwei um 90⁰ gegeneinander versetzten Bürsten. B B gekennzeichnet. Die vier Magnetpole haben eine doppelte Wicklung, und zwar erzeugt die eine, von einer fremden Stromquelle O gespeiste Erregerwicklung /' oben für sich allein zwei gleiche Pole. z. B. Nordpole ;; ;;, unten zwei Südpole „o\ Eine zweite Wicklung· F wird von den Erregerbürsten b b gespeist und ist so geschaltet, daß je zwei benachbarte Pole entgegengesetzte Polarität N, S, N, S haben. Es werden nun beispielsweise bei Rechtsdrehung, wie gezeichnet, beim linken oberen und linken unteren Pol beide Spulen gleich, beim rechten oberen und rechten unteren entgegengesetzt wirken. Ist beispielsweise die vierpolige Wicklung eine Reihen-Wellenwicklung, so daß die L^Tnsymmetrie des Magnetfeldes keine Ausgleichsströme hervorruft, so wird auf die vierpolige Ankerwicklung nur die Erregung der Feldwicklung F, auf die zweipolige nur die Erregung der Feldwicklung f Einfluß haben. Die Nutzstrombürsten B B geben bei wechselnder Drehrichtung gleichgerichteten Strom.It is not necessary to use separate poles for the two-pole and four-pole magnetic fields. It is also possible, as FIG. 3 shows, to manage with a single four-pole magnet system. In Fig. 3 the two-pole armature winding is schematically bb by a small inner circle with two under ^c i.8o placed brushes, the four-pole armature winding by the larger outer circle with two 90 ⁰ staggered brushes. BB marked. The four magnetic poles have a double winding, namely the one excitation winding / 'above, fed by an external power source O, produces two identical poles by itself. z. B. North Pole ;; ;;, below two south poles "o \ A second winding · F is fed by the exciter brushes bb and is connected in such a way that each two adjacent poles have opposite polarity N, S, N, S. For example, when turning to the right, as shown, both coils will act the same for the upper left and lower poles, and opposite for the upper right and lower right poles. For example, if the four-pole winding, a series wave winding so that the L ^T nsymmetrie of the magnetic field no equalization currents cause, only the excitation of the field winding F, the two-pole, only the excitation of the field winding have f influence is on the four-pole armature winding. The utility current brushes BB give rectified current when the direction of rotation changes.

Man kann noch einen Schritt weiter gehen und den Erregerstrom, der mit dem Drehsinne seine Richtung ändern soll, aus der gleichen Wicklung und dem gleichen Kommutator ab-You can go a step further and the excitation current that comes with the sense of rotation should change its direction, from the same winding and the same commutator

nehmen wie den Nutzstrom, dessen Richtung . bei wechselndem Drehsinn die gleiche bleiben muß.take like the useful current, its direction. remain the same if the direction of rotation changes got to.

In Fig. 4 ist schematisch ein Gram m e sch.er Anker mit vier Bürsten B₁ B₂ B₃ B₄ dargestellt. Die vier Pole des Magnetsystems tragen verschiedene Wicklungen. Zuerst die Wicklung f, welche von einer beliebigen Stromquelle Q in konstanter Richtung erregtIn Fig. 4, a Gram me sch.er armature with four brushes B ₁ B ₂ B ₃ B _{4 is} shown. The four poles of the magnet system have different windings. First the winding f, which is excited by any current source Q in a constant direction

ίο wird, und die beiden oberen Pole in gleicher Richtung, die beiden unteren in entgegengesetzter Richtung magnetisiert. Mit dieser Erregung allein stellt die Maschine eine zweipolige Maschine dar, so daß zwischen den Bürsten B₁ und B_x eine Spannung erzeugt wird, während B₂ und B₄ äquipotentiell sind. Wenn man zwischen B₁ und B₃ eine vierpolige Feldwicklung schaltet, so wird diese von einem mit der Drehrichtung wechselnden Strome durchflossen werden. Der Hauptstrom läßt sich abnehmen einerseits von den beiden miteinander unter Umständen durch einen Widerstand verbundenen Bürsten B₂ und B₄ (Stromabnahmestelle D), anderseits vom Mittelpunkte C der geteilten Erregerwicklung F₁ F₃, da diese die »zweipolige« Spannung zwischen B₁ und B₃ halbiert. Die Felderregerwicklung ist nach Fig. 4 derart in zwei Teile F₁ und F₃ zerlegt, daß die beiden Spulenhälften jedes einzelnen Magnetpoles von dem zwischen B_x und S₃ fließenden Ausgleichstrome gleichsinnig durchflossen werden, während der. Xutzstrom, den beide Bürsten zur Stromabgabestelle C schicken, die Wicklungen F₁ und F.. in verschiedenem Sinne durchfließt. Die niagnetisierende Wirkung des Nutzstromes ist XuIl. wenn die Spulenhälften auf jedem Pol gleichwertig sind. Will man hingegen mit steigendem Hauptstrom eine Verstärkung oder Schwächung des zweipoligen Erregerfeldes erzielen, so kann diese Wirkung dadurch erreicht werden, daß man abwechselnd auf den verschiedenen Magnetpolen die AVindungszahlen der Spulenhälften F₁ oder F₃ überwiegen läßt. Es überwiege z. B. auf dem Magnetpol II und III die Spulenhälfte F₁, auf dem Pol I und IV die Spulenhälfte F₃. Wenn der Nutzstrom bei der angenommenen Drehrichtung in F₁ mit dem Ausgleichstrom gleichsinnig, in F₃ entgegengesetzt demselben verläuft, so wird die Wirkung dieselbe sein, als wenn eine besondere, der zweipoligen Erregerwicklung entgegenwirkende, vom Nutzstrom durchflossene Wicklung angebracht wäre.ίο is magnetized, and the two upper poles in the same direction, the two lower poles in opposite directions. With this excitation alone, the machine is a two-pole machine, so that a voltage is generated between brushes B ₁ and B _x , while B ₂ and B _{4 are} equipotential. If a four-pole field winding is switched between B ₁ and B _3, a current that changes with the direction of rotation will flow through it. The main current can be taken on the one hand from the two brushes B ₂ and B ₄ (current take-off point D), which may be connected by a resistor, on the one hand, and on the other hand from the center point C of the divided excitation winding F ₁ F ₃ , since this is the "two-pole" voltage between B ₁ and B ₃ cut in half. _{The field excitation winding is broken down into two parts F 1} and F ₃ according to FIG. 4 in such a way that the two coil halves of each individual magnetic pole are traversed in the same direction by the equalizing currents flowing between B _x and S _{3, during the.} Xutzstrom, which both brushes send to the current output point C , flows through the windings F ₁ and F .. in different ways. The niagnetising effect of the useful current is XuIl. when the coil halves on each pole are equivalent. If, on the other hand, the two-pole excitation field is to be strengthened or weakened as the main current increases, this effect can be achieved by alternately letting the number of turns of the coil halves F ₁ or F ₃ predominate on the different magnetic poles. It predominates z. B. on the magnetic pole II and III the coil half F ₁ , on the pole I and IV the coil half F ₃ . If the useful current runs in the same direction as the compensating _{current in F 1} _{and in the opposite direction in F 3} , the effect will be the same as if a special winding, counteracting the two-pole excitation winding and through which the useful current flows, were attached.

Der zweite grundsätzliche Weg' zur Erreichung des Zweckes ist die Anordnung" eines Hilfsniagnetfeldes, dessen Achse, auf ein zweipoliges Feld bezog'en, ungefähr senkrecht zu der des Hauptfeldes steht. Dabei kann man, um die sämtlichen Bürsten in eine neutrale Zone zu bringen, jeden Magnetpol halbieren.The second fundamental way to achieve the purpose is to arrange "a Auxiliary niagnet field, the axis of which, referred to a bipolar field, approximately perpendicular to that of the main field. In doing so, you can turn all of the brushes into a neutral one To bring zone, halve each magnetic pole.

Dieser Fall ist in Fig. 5 dargestellt. Es kann ■ dabei der Anker mit zwei getrennten Wickhingen und Kommutatoren oder mit einer ein- ! zigen Wicklung und einem einzigen Kommutator ausgerüstet sein. Die von einer beliebigen Stromquelle in konstanter Richtung erregte Wicklung / erzeugt oben zwei gleiche Pole η η, unten die entgegengesetzten j i. Diesem Felde entsprechen die Bürsten B₁ und B₃, welche mittels der Wicklung F das j Hauptfeld derart erregen, daß je die beiden ι linken und die beiden rechten Pole gleiche j Polarität haben. Da die Polarität der letzteren ! N N und 6\ί mit dem Drehsinn wechselt, so j hat der den Bürsten B₂ und B₄ entnommene Nutzstrom konstante Richtung unabhängig : vom Drehsinn.This case is shown in FIG. It can ■ the armature with two separate winding rings and commutators or with one! umpteen winding and a single commutator. The winding / excited by any current source in a constant direction generates two identical poles η η at the top, the opposite j i at the bottom. The brushes B ₁ and B ₃ correspond to this field , which by means of the winding F excite the main field in such a way that the two left and right poles each have the same polarity. Because the polarity of the latter! NN and 6 \ ί changes with the direction of rotation, so j the useful current drawn from brushes B ₂ and B _{4 has a} constant direction regardless of the direction of rotation.

j Die gleiche Wirkung läßt sich sogar ohne \ besondere Feldwicklung F, nur durch Ausnutzung der Ankerrückwirkung, erzielen. ^: Schließt man die Ankerbürsten B₁ und B_z : kurz (Fig. 6), so fließt durch den Anker ein Strom, welcher die Summe der Feldstärken über der Horizontalen und ebenso unter der : Horizontalen auf nahezu Null reduziert. ^: Außerdem erzeugt aber der Anker auch ein Querfeld, welches, wie gewünscht, senkrecht zu dem ursprünglichen Felde liegt. Es wird der im Sinne der Drehrichtung vordere Teil des Feldes unter den Mittelwert erniedrigt, der im Sinne der Drehrichtung hintere Teil über den Mittelwert erhöht. Das Querfeld Λ" N S S ist gegenüber dem ursprünglichen um 90⁰ im Sinne der Drehrichtung verschoben. Bei Linksdrehung wird ganz ebenso eine Verschiebung des Feldes um 90° nach links stattfinden.. In bezug auf die X^rutzstrombürsten B₂ und B₄ ist daher das Feld bei Rechtsdrehung entgegengesetzt dem bei Linksdrehung, und es werden daher diese Bürsten stets Spannung von gleicher. Richtung abgeben. Die kurzgeschlossenen Bürsten B₁ und B₃ halbieren die Spannung zwischen B._z und B₄. j The same effect can be even without \ special field winding F, only by utilizing the armature reaction, achieve. ^: If the armature brushes B ₁ and B _z : are briefly closed (Fig. 6), a current flows through the armature which reduces the sum of the field strengths above the horizontal and also below the horizontal to almost zero. ^: In addition, the anchor also creates a transverse field, which, as desired, is perpendicular to the original field. The front part of the field in terms of the direction of rotation is lowered below the mean value, and the rear part in terms of the direction of rotation is increased above the mean value. The transverse field Λ "NSS is shifted from the original 90 ⁰ in terms of the direction of rotation. When undoing a shift of the field by 90 ° is very well take place to the left .. ^r With respect to the X utzstrombürsten B ₂ and B ₄ is therefore the The field for clockwise rotation is opposite to that for counterclockwise rotation, and these brushes will therefore always emit voltage in the same direction. The short-circuited brushes B ₁ and B ₃ halve the voltage between , _{for example} , B ₄ .

Eine ähnliche Wirkung läßt sich mit jeder beliebigen Ankerwicklung und auf \"erschiedene Arten erzielen. Man kann auch beispielsweise durch Kurzschließen der Bürsten B₁ und B₄ und der Bürsten B₂ und B₃ in Fig. 6 zwischen den beiden kurzgeschlossenen Bürstenpaaren einen Außenstrom von konstanter Richtung erhalten. Es ist dies nur eine unvollkommene Ausführung des gleichen Erfindungsgedankens. A similar effect can be achieved with any armature winding and in different ways. One can also, for example, by short-circuiting brushes B ₁ and B ₄ and brushes B ₂ and B ₃ in FIG constant direction.This is only an imperfect implementation of the same inventive idea.

Die Anordnung der Fig. 5 und 6 gestattet , eine selbsttätige Regelung der Maschine ohne Anbringung einer Zusatzwicklung. Das zweite Magnetfeld ist gegen das erste um + 90⁰ verschoben, daher ist das vom Nutzstrome erzeugte Ankerquerfeld gegen das konstante erste Magnetfeld um i8o° oder o° verschoben. Da die Stärke des ersten Magnetfeldes indirekt \ die Stärke des zweiten beeinflußt, so kann manThe arrangement of FIGS. 5 and 6 allows an automatic control of the machine without attaching an additional winding. The second magnetic field is ^{shifted by + 90 0} compared to the first, therefore the armature transverse field generated by the useful current is shifted by 180 ° or 0 ° against the constant first magnetic field. Since the strength of the first magnetic field affects the second indirect \ strength, it may be

ohne Hauptstromwicklung bei den Anordnungen nach Fig. 5 und 6 die Charakteristik einer gegenkompoundierten, bei Fig. 5 auch die Charakteristik einer kompoundierten oder überkompoundierten Maschine erzielen. Selbstverständlich läßt sich auch jede dieser Wirkungen noch durch Anbringung einer besonderen, vom Nutzstrom durchflossenen Feldwicklung verstärken oder schwächen. Die Maschine nach Fig. 6 hat beispielsweise, wenn die Primärwicklung als reine Nebenschlußwicklung ausgeführt wird, eine stark abfallende Charakteristik. Sie eignet sich zum Parallelbetrieb mit Akkumulatoren, besonders wenn sie mit stark schwankender Umdrehungszahl angetrieben wird, ganz hervorragend. Man kann aber auch die Charakteristik einer kompoundierten oder überkompoundierten Maschine erhalten, indem man gleichsinnig mit der Nebenschlußwicklung eine vom Nutzstrom durchflossene Hauptwicklung anordnet, deren Wirkung die Gegenwirkung des Ankerfeldes kompensiert oder überkompensiert.without the main current winding in the arrangements according to FIGS. 5 and 6, the characteristic a counter-compounded, in Fig. 5 also the characteristics of a compounded or Achieve overcompounded machine. Of course, each of these effects can also be used by attaching a special field winding through which the useful current flows strengthen or weaken. The machine of Fig. 6 has, for example, if the primary winding is designed as a pure shunt winding, a steeply sloping one Characteristic. It is particularly suitable for parallel operation with accumulators if it is driven with a strongly fluctuating number of revolutions, it is excellent. But you can also use the characteristics of a compounded or overcompounded machine obtained by arranging a main winding through which the useful current flows in the same direction as the shunt winding Effect compensates or overcompensates for the counteraction of the anchor field.

Die Pole I, II, III, IV der Maschinen nach Fig¹· 5 ^und 6 können, wie bemerkt, getrennt sein oder paarweise je ein einziges Stück bilden. Wenn wir in Fig. 6 die beiden oberen Pole nicht trennen, so werden die Bürsten B₂ und j B_i bei richtiger Bemessung der Felder und Wicklungen keineswegs, wie man vielleicht annehmen würde, funken; denn die Bürsten stehen jetzt wohl nicht mit einer neutralen Zone, aber in einem Felde, das gegen das Hauptfeld um 90⁰ zurückgeschoben, ist, also direkt die Kommutierung begünstigt und nach Art der künstlichen Kommutierungspole wirkt. Diese Anordnung erlaubt es auch, das Magnetsystem mit geringem Aufwand von Material zu bauen. Der Kraftfluß, welcher die Xutzspannung erzeugt, nimmt seinen Weg vom Anker durch die Polschuhe zum Anker zurück. Das Magnetjoch führt nur den geringen Kraftfluß, welcher den Kurzschlußstrom zwischen B₁ und .O₃ erzeugen muß.The poles I, II, III, IV of the machines according to FIGS. ¹ * 5 ^and 6 can, as noted, be separate or in pairs each form a single piece. If we do not separate the two upper poles in FIG. 6, the brushes B ₂ and j B _{i will} in no way spark, as one might assume, if the fields and windings are correctly dimensioned; because the brushes are now probably not with a neutral zone, but in a field that is ^{pushed back against the main field by 90 0} , so the commutation is directly promoted and acts in the manner of the artificial commutation poles. This arrangement also makes it possible to build the magnet system with little expenditure of material. The flow of force which generates the useful voltage takes its way back from the armature through the pole shoes to the armature. The magnet yoke only carries the small power flow which must generate the short-circuit current between B ₁ and .O _3.

Der einfacheren Erklärung wegen wurde bisher angenommen, daß die Feldwicklung, welche die Erregerbürsten beeinflußt, von einer Akkumulatorenbatterie Q gespeist wird. Dies ist aber nicht unbedingt nötig, und es kann die Erregerwicklung sowohl bei Fig. 1 wie bei Fig. 3 bis 6 an die Bürsten, welche den Nutzstrom liefern, angeschlossen werden, so daß die Maschine mit Selbsterregung arbeitet. Für die letztbeschriebene Maschine ist dies in Fig. 7 dargestellt. Die Maschine hat vor allen bisher bekannten Maschinen dann den Vorteil voraus, daß sie sich, gleichgültig wie die Drehrichtung sein mag, immer nur in dem Sinne erregt, daß Strom gleicher Richtung erzeugt wird.For the sake of simpler explanation, it was previously assumed that the field winding, which affects the exciter brushes, is fed by an accumulator battery Q. this but is not absolutely necessary, and it can be the field winding both in Fig. 1 as in Fig. 3 to 6 to the brushes, which supply the useful current, are connected, so that the machine works with self-excitation. For the last machine described this is in Fig. 7 shown. The machine then has the advantage over all previously known machines presupposes that, regardless of the direction of rotation, it is always only in the sense excited that current is generated in the same direction.

Man kann auch zum Überfluß eine der in den Patenten 155972 und 156620, Klasse 21 d vorgesehenen Erregungsanordnungen für Dynamomaschinen verwenden, welche es gestatten, mit geringem anfänglichen Fremdstrom sichere Selbsterregung zu erzielen.One can also use one of those described in patents 155972 and 156620, class 21d use provided excitation arrangements for dynamo machines, which allow it, to achieve safe self-excitation with a low initial external current.

Claims

Patent Claims:

1. DC generator, characterized by an armature with two groups of Brushes, of which the brushes of one group partly or wholly also of the other Can belong to group, and two assigned to the brush groups, in different or magnetic fields acting in the same pole pieces, the first of which has a constant direction, while the second of the current of the brush group assigned to the first field in one with the Direction of rotation changing senses is excited, for the purpose of one of the brush group belonging to the second field to decrease the direction of rotation independent Xutzstrom constant direction.

2. DC generator according to claim 1 with self-regulation of the field strength, thereby characterized in that the strength of the first field is determined by the voltage or the current the second group of brushes or a current sensor fed from the same becomes, for the purpose, an automatic, indirect influencing of the field to achieve .that acts on the second group of brushes delivering the current.

3. Embodiment of the machines according to claim 1 and 2, characterized by two magnetic fields with different numbers of poles.

4. Embodiment of the machines according to claim 1 and 2, characterized by two magnetic fields with the same number of poles, which against each other approximately by one half pole pitch are shifted.

5. embodiment of the machine according to claim 4, characterized in that Brushes between which as a result of the induction of the magnetic field of constant direction otherwise there would be a great difference in tension with each other through a Short-circuit or resistance connection are closed, for the purpose of one to the first field by approximately half Pole pitch shifted, generating the useful current, changing with the direction of rotation Generate field in anchor.

1 sheet of drawings.