DE179281C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

20. März 1883

die Priorität

Gegenstand der Erfindung sind dynamoelektrische Maschinen, welche unter Ersparnis der sonst.auf dem Magnetgestell angebrachten Erregerwicklung durch den Anker erregt werden. Diese Maschinen können als Gleichstromerzeuger oder als Gleichstrommotoren oder auch als Wechselstrommotoren benutzt werden. Die Zeichnung zeigt eine Reihe von Ausführungsbeispielen.

Die in Fig. 1" dargestellte Maschine besitzt einen gewöhnlichen, z. B. zweipoligen Gleichstromanker, welcher schematisch dargestellt ist. Dieser sitzt in einem zweipoligen Magnetgestell mit ausgeprägten Polschuhen. Die PoI-schuhe sind in bekannter Weise geteilt, um dem Querfeld einen großen magnetischen Widerstand entgegen zu setzen. Auf dem Kollektor schleifen zwei Bürstenpaare A B und C D. Die ersteren liegen in der neutralen Linie; die letzteren liegen in der Achse der Pole und werden von außen gespeist, beispielsweise von einer Batterie E aus. Der Strom der Batterie E erzeugt ein Feld in der Richtung der Achse C D. Wenn man daher den Anker in Drehung versetzt, so wird an den Bürsten A und B eine Gleichstromspannung erzeugt; von den Bürsten A B läßt sich'Strom abnehmen. Dieser Strom wirkt auf das Feld "nicht zurück; die Stärke des letzteren wird durch die Rotation nicht beeinflußt, sondern hängt nur bei einer gegebenen Maschine von der Spannung der Stromquelle E und vom Widerstand des Erregerkreises ab. Die Maschine hat die Charakteristik einer fremderregten Maschine.

Wenn man dagegen die Bürsten C D, wie Fig. 2 zeigt, aus der Achse der Pole etwas herausbringt, dann tritt an diesen Bürsten eine zusätzliche elektromotorische Kraft auf infolge des Umlaufs des Ankers im Feld. Diese elektromotorische Kraft verstärkt bei einem bestimmten Drehsinn die ursprüngliche Wirkung der Stromquelle E, nämlich dann, wenn die Bürsten in der Umlaufsrichtung verstellt worden sind. Es ist ersichtlich, daß man bei einer bestimmten Stellung der Bürsten C D von der fremden Stromquelle ganz absehen kann. Dabei wird zunächst durch den remanenten Magnetismus zwischen A und B und zwischen C und D eine geringe elektromotorische Kraft induziert, worauf der über die Bürsten C D fließende Strom das Feld verstärkt; die Maschine erregt sich daher von selbst. Bei der eingezeichneten Stellung der Bürsten C D muß sich die Maschine entgegengesetzt dem Uhrzeiger drehen, damit Selbsterregung zustande kommt. Die Erre-. gung ist dabei für eine gegebene Bürstenverstellung proportional der an den Bürsten A B auftretenden Spannung; diese Maschine hat daher die Charakteristik einer Nebenschlußmaschine.

Fig. 3 zeigt, wie man durch eine einfache Verstellung der Bürsten A B aus der neu-

tralen Linie heraus die Maschine kompoundieren kann. Die Kompoundierung beruht hier wie bei den gewöhnlichen Gleichstrommaschinen auf der Ankerrückwirkung, und zwar auf derjenigen Komponente der durch den von den Bürsten A B abgenommenen Nutzstrom gebildeten Ankeramperewindungen, welche in die Richtung der Polachse fällt. Sind die Bürsten im Sinn der Drehung verstellt, so wirkt diese Komponente beim Stromerzeuger als Gegenwindungen feldschwächend; sind die Bürsten entgegengesetzt verstellt, so wird das Feld durch die Ankerrückwirkung verstärkt. Beim Motor verhält sich dies umgekehrt. Bei der in Fig. 3 eingezeichneten Lage der Bürsten A B wird daher die Maschine als Motor kompoundiert, als Stromerzeuger gegenkompoundiert werden.

Die Maschinen nach Fig. 2 und 3 können auch als Dreileitermäschinen benutzt werden. In diesem Fall wird der Mittelleiter an die Bürsten C D angeschlossen.

Fig. 4 zeigt, wie der Maschine die Charakteristik einer Reihenmaschine aufgeprägt werden kann. Zu diesem Zweck trägt der Anker zwei Wicklungen, deren jede mit einem Kollektor versehen ist. Auf dem einen Kollektor schleifen die Bürsten FG in der neutralen Linie, auf dem anderen die Bürsten Hl in der Achse der Pole. Eine der Nutzbürsten und eine der Erregerbürsten sind mit dem Netz verbunden, die beiden anderen Bürsten sind untereinander verbunden. Bei der eingezeichneten Verbindung muß sich die Maschine, gleichen Wicklungssinn bei beiden Wicklungen vorausgesetzt, entgegengesetzt dem Uhrzeiger drehen, damit sie sich als Stromerzeuger selbst erregen kann. Mit dieser Anordnung läßt sich diejenige der Fig. 2 vereinigen, indem man, wie Fig. 5 zeigt, noch zwei weitere Bürsten JK anordnet, welche auf demselben Kollektor schleifen wie die Nutzbürsten und gegen die Achse der Pole passend verstellt sind. Diese Maschine hat als Stromerzeuger die Charakteristik einer Kompoundmaschine, da sie vom abgegebenen Strom und von einem der Spannung proportionalen Strom im gleichen Sinn erregt wird.

Statt den magnetischen Widerstand in Richtung der Nutzbürsten A B groß zu machen, kann man das Feld in dieser Richtung auch in bekannter Weise durch eine auf dem Magnetgestell angeordnete, vom Nutzstrom durchflossene Kompensationswicklung vermindern, wie Fig. 6 zeigt.

Die beschriebenen Maschinen können bei Gleichstrombetrieb, wie erwähnt, sowohl als Erzeuger wie als Motoren dienen. Zum Anlassen der Motoren können in bekannter Weise Anlaßwiderstände benutzt werden. Man kann auch durch Bürstenverstellung anlassen, wodurch sich die Erregung verstärken läßt usw.

Die beschriebenen Maschinen können auch als Wechselstrommotoren benutzt werden. Die Fig. 7 zeigt beispielsweise einen Wechselstromreihenmotor. Da in diesem Fall der Nutzstromkreis und der Erregerstromkreis, statt unmittelbar in Reihe geschaltet zu werden, induktiv durch einen Transformator P S miteinander verbunden werden können, so kommt man beim Wechselstrommotor im Gegensatz zur Gleichstrommaschine der Fig. 4 mit einer einzigen Wicklung am Anker aus. Der Transformator P S kann durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses zur Tourenregelung benutzt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Dynamoelektrische Maschine mit einer oder zwei Kollektorwicklungen am Anker, die in an sich bekannter Weise derart eingerichtet ist, daß sich in einer Achse, welche mit derjenigen der Nutzbürsten zusammenfällt oder von derselben etwas abweicht, kein nennenswertes. Feld ausbilden kann, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Bürsten in jener Achse angeordnet sind, in welcher sich das Feld am besten ausbilden kann, und von außen gespeist werden oder in einer davon etwas abweichenden Achse angeordnet und untereinander verbunden sind, zum Zweck, die Maschine unter Ersparnis' einer auf dem Magnetgestell sitzenden Erregerwicklung durch den Anker zu erregen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,