DE17923C - Neuerungen an Apparaten zur Erzeugung elektrischer Ströme - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Zusatz-Patent zu No. 13802 vom 21. Mai 1880.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 25. Mai 1881 ab. Längste Sauer: 20. Mai 1895.

Werden die Ringarmaturen aus mehreren Magneten, welche um den Umfang der Welle angeordnet werden, hergestellt, so erhalten die Elektromagneten einen U-förmigen Querschnitt, dessen Höhlung nach der Welle zu oder umgekehrt gerichtet ist. Fig. 1 zeigt eine Ringarmatur mit sechs Elektromagneten, Fig. 2 eine solche mit acht Elektromagneten. Man kann jedoch eine beliebige Anzahl von Magneten anwenden.

Der Patentinhaber will die Erfahrung gemacht haben, dafs bei schnellem Rotiren der Armatur (mit z. B. einer Geschwindigkeit von 3 100 m pro Minute), um einen kräftigen elektrischen Strom zu erzeugen, der eiserne Kern der Ringarmatur sehr wenig Magnetismus erfordert, daher sehr wenig Antheil am Erzeugen der Ströme in dem umliegenden Leitungsdraht nimmt. Aus diesem Grunde ist der Querschnitt der Kerne, wie in den Fig. 3 bis 12 dargestellt, abgeändert worden. Bei diesen Querschnitten wird die Eisenmasse der Ringarmatur verringert und eine bedeutend gröfsere Länge des isolirten Leitungsdrahtes, welcher den Ringkern umgiebt, der Luft ausgesetzt, und auf diese Weise soll eine Ansammlung von Wärme in dem isolirten Leitungsdraht vermieden und die Wirksamkeit der Armatur aufrecht erhalten werden. Ferner soll durch Verminderung der Eisenmasse eine bedeutende Ersparnifs an Triebkraft erzielt werden.

In den Fig. 3 bis 9 sind verschiedene Schnitte eines Ringkernes r r dargestellt, der mit isolirtem Leitungsdraht w w umwunden und von zwei Satz inducirender Magnete JVS umgeben ist. Es ist in den Kernen genügend Eisen gelassen, um die magnetische Kraft der inducirenden Magnete JV S durch die isolirten Leitungsdrähte w w anzuziehen und um die elektrischen Ströme zu erzeugen, wenn die Armatur innerhalb der inducirenden Magnete i\^ und S rotirt.

In Fig. 10, 11 und 12 sind einige Modifikationen dargestellt, durch welche gleich günstige Resultate erzielt werden sollen, wenn die Windungen der isolirten Leitungsdrähte w w an den Seiten des Ringkernes r mit Querschnitten, wie in Fig. ι ο und 11 gezeigt, angeordnet werden. Diese Windungen des isolirten Leitungsdrahtes sind ohne Eisenkerne und werden von dem Ringkern r isolirt gehalten. Die verschiedenen Windungen , von isolirtem Leitungsdraht w w werden mit einander fest verbunden, so dafs sie ihre erforderliche Form beibehalten.

Der Apparat, in welchem diese Ringarmatur angewendet wird, wird ähnlich wie in der Patentschrift No. 13802 beschrieben, hergestellt. Das Zertheilen der im Apparat erzeugten elektrischen Ströme geschah meistentheils, nachdem die Ströme von den Bürsten gesammelt und in die Kreise eingetreten waren, was einen Verlust von Stromkraft zur Folge hatte. Ferner soll bei solchen Apparaten, wenn ein Theil des Stromes durch einen Theil des isolirten Leitungsdrahtes geführt wird, eine grofse Erzeugung

von Hitze in dem Theil des isolirten Leitungsdrahtes stattfinden und der in diesen Apparaten erzeugte Strom nicht constant sein.

Um bessere Resultate zu erzielen, ordnet der Patentinhaber die den Elektromagneten einer Armatur umgebenden Windungen der isolirten Leitungsdrähte, welche mit den Commutatorplatten verbunden sind, so an, dafs die Commutatorplatten den in jeder Section erzeugten Strom während des Passirens des Wirkungskreises eines inducirenden Magneten auf zwei oder mehrere Sammelbürsten und von da aus auf zwei oder mehr Kreise übertragen. Der in einer gegebenen Section des Leitungsdrahtes durch die Einwirkung des inducirenden Nordmagneten erzeugte Strom wird z. B. zwei oder mehrere Male während der Stromdauer in einer Richtung getheilt und kann i. durch den einen Satz Bürsten aufgenommen und dem inducirenden Magneten zugeführt werden, um denselben zu erregen und 2. von einem anderen Satz Bürsten gesammelt und den Kreisen der elektrischen Lampe oder einem anderen Ort, wo ein elektrischer Strom erforderlich ist, zugeführt werden. Das eine Ende des isolirten Leitungsdrahtes der einen Section kann mit dem Anfang des isolirten Leitungsdrahtes der Section an der entgegengesetzten Seite des Ringkernes verbunden werden, um Sectionspaare zu erzeugen; sodann werden die beiden Drahtenden jedes Paares mit einer isolirten Commutatorplatte auf der Welle des Apparates verbunden und an diesen Commutatorplatten die verschiedenen Satz Bürsten in der Weise angeordnet, dafs die Bürsten die in den Sectionspaaren des isolirten Leitungsdrahtes erzeugten Ströme, wie vorher beschrieben, aufnehmen.

Die verschiedenen Commutatorplatten werden vorzugsweise spiralisch und von einander isolirt um die Welle, welche die Armatur trägt, angeordnet; aber die Commutatoren können auch in Scheiben angeordnet werden, so dafs die Anzahl Scheiben mit der Anzahl der Kreise übereinstimmt.

In einigen Fällen wird die Commutatorplatte aus zwei von einander isolirten Stücken mit einem Metalldraht von hohem Widerstand zwischen den beiden Platten hergestellt, so dafs, wenn der Strom durch die Commutatorplatten von dem einen Satz Sammelbürsten auf die nächste Bürste übertragen wird, der Strom nicht unterbrochen wird. Man kann auch zu diesem Zweck eine Drahtwindung von hoher elektrischer AViderstandsfähigkeit zwischen den verschiedenen Satz Bürsten anbringen.

In Fig. 13 sind zwei Sectionen isolirter Leitungsdrähte W¹W² um den Ringkern r gelegt. Zwei Enden des Drahtes werden mit einander verbunden, während die anderen beiden Enden mit den Commutatorplatten c¹ c² in Verbindung stehen, wenn die Ringarmatur in der Richtung der Pfeile innerhalb der inducirenden Magnete gedreht wird. Der in den beiden Sectionen erzeugte Strom wird von den Bürsten PP aufgefangen und nach den Windungen der inducirenden Magnete geleitet, um diese zu erregen. Haben, die Commutatorplatten c^l <r² die Bürsten P und P verlassen und laufen unter die Bürsten PP, so wird die Stromunterbrechung durch einen Satz Bürsten P₁ und P₁ verhindert. Diese Bürsten sind durch die beiden Windungen der Widerstandsdrähte g¹ g" mit den Bürsten P und P verbunden. Wird die Bewegung der Armatur fortgesetzt, so kommen die Drahtwindungen w¹ w² aus dem Wirkungskreise der inducirenden Magnete und die Bürsten P₁ und P₁, welche durch die Widerstandswindungen g ³ und g^l mit den Bürsten P und P verbunden sind, verhindern das Erzeugen von Funken auf den Bürsten P und P.

Was bezüglich der beiden Sectionen des isolirten Leitungsdrahtes W¹W¹ an der Armatur beschrieben ist, findet bei allen anderen Drahtsectionen statt. Der Patentinhaber wendet eine solche Anzahl von Sectionen an, dafs wenigstens zwei Paar Drahtsectionen mit zwei Paar Commutatorplatten sich stets unter einem Satz Sammelbürsten befinden; demzufolge kreisen die Ströme fortwährend durch jeden Kreis. In Fig. 14 ist die vorher beschriebene Anordnung mit drei Kreisen und permanenten Stahlmagneten als inducirenden Magneten dargestellt. Soll jedoch ein sehr grofser Erzeuger bei hoher Geschwindigkeit gedreht werden, so wird einer der in der Patentschrift No. 13802 beschriebenen Apparate angewendet, um die inducirenden Magnete zu erregen.

In Fig. 15 ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher die Commutatorplatten aus zwei Stücken bestehen, die mit den Drähten g¹ und g², welche eine hohe. Widerstandsfähigkeit besitzen, verbunden sind; in diesem Falle ist nur ein einziger Satz Bürsten benutzt. Die Widerstandsdrähte g¹ und g² wirken in derselben Weise wie die Widerstandswindungen in den Fig. 13 und 14. Die Sammelbürsten sind isolirt von einander angeordnet.

Grofse Erzeuger, in welchen nur zwei Satz inducirender Magnete verwendet werden und bei denen die Wirkungskreise der Magnete sehr grofs sind, sollen die besten Resultate bei der Anwendung des vorbeschriebenen Verfahrens zum Theilen des Stromes geben, weil der in einer gegebenen Section des isolirten Leitungsdrahtes erzeugte Strom beim Eintreten in, den Wirkungskreis eine andere Stärke besitzt als in der Mitte und beim Verlassen des Wirkungskreises eines Magneten. Durch das Zer-i theilen des Stromes sollen, wie beschrieben, bessere Resultate erzielt werden, als bisher, indem die anderen in verschiedenen Theilen des Wirkungskreises erzielten Wirkungen von ein-

ander getrennt gehalten und in verschiedenen Kreisen angewendet werden.

Mari kann auch die Methode zum Zertheilen des Stromes bei Erzeugern mit mehr als zwei Satz inducirender JMagnete anwenden. Die zu erzielende Anzahl von Kreisen hängt praktisch von der Gröfse der Maschine und dem Quantum Arbeit ab, welches die Kreise auszuführen haben. Drei oder vier Kreise genügen für einen gewöhnlichen grofsen Erzeuger.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:
   Die angegebene Construction der Ringarmaturen, wie in den Fig. ι bis 12 dargestellt und vorstehend beschrieben.
   Die angegebene Methode zum Zertheilen und Uebertragen des in einer gegebenen Section des isolirten Leitungsdrahtes erzeugten elektrischen Stromes beim Passiren des Wirkimgsfeldes des indueir,enden Magneten.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.