DE180673C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

& 180673 -KLASSE 21 ^. GRUPPE

RALPH Mc NEILL in NEW-YORK.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. April 1904 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Vermeidung von Funkenbildung an Wechselstromkomnrutatörmaschinen mit mehrfachen Ankerstromkreisen, welche darin besteht, daß jede Einzelbürste durch eine Anzahl Bürsten ersetzt wird, und die Bürsten-entgegengesetzter Polarität paarweise von elektrisch unabhängigen Stromkreisen gespeist werden. Durch diese Anordnung wird eine Unterbrechung.der Anker-Stromkreise verhindert und eine leicht regelbare Schaltung erzielt. Eine gleiche Verhinderung der Funkenbildung war bei den bisher bekannten Maschinen, bei welchen entweder' mehrfache Ankerstromkreise oder getrennte Speisestromkreise und eine einzige Ankerwicklung zur Wirkung gelangten, nicht zu erreichen, so daß die allgemeine Verwendung derartiger Maschinen hierdurch sehr beeinträchtigt wurde. Bei der angegebenen Schaltung läßt es sich gleichzeitig in einfacher Weise ermöglichen, auf den Magneten eine Hilfswicklung anzubringen, welche voreüenden Strom führt, während die Anker- und die übrigen Feldstromkreise, in Reihe geschaltet, von derselben Phase gespeist werden.

Fig. ι zeigt die Anwendung der Erfindung auf einen Motor mit Reihenschaltung.

Fig. 2 stellt eine Motortype dar, bei welcher ein Teil des Feldstromkreises Phasenvoreilung besitzt und der andere Teil in Reihe mit dem Anker geschaltet ist.

Fig. 3 und 4 zeigen verschiedene Anordnungen der Ankerstromkreise.

In Fig. ι stellt D eine Weehselstromquelle dar, welche in irgend einer beliebigen Entfernung -35 von dem Motor aufgestellt ist und in die Haupt leitung m m Strom schickt. C ist ein Transformator, dessen Primärwicklung φ mit der Hauptleitung verbunden ist. Die Sekundärwicklung des Transformators ist als aus zwei Spulen s und s' bestehend, welche in gleicher Weise gewickelt sind, dargestellt. . Eine dieser Spulen ist über die Feldwicklung F mit den Bürsten b, b und die andere über die Feldwicklung F' mit den Bürsten V, V verbunden, indem auf diese Weise die zur Erregung des Ankers benutzten Ströme zugeführt werden.

Es können zwei oder mehr Speisestromkreise verwendet werden, je nach den zu erfüllenden Bedingungen, und die Stromkreise können von beliebigen Quellen abgezweigt werden. Werden sie von Transformatoren abgenommen, wie in dem Ausführungsbeispiel angegeben ist, so können sie parallel zueinander als Sekundärwicklung gewickelt werden, oder sie können so angeordnet werden, daß sie unter dem Einflüsse unabhängiger magnetischer Stromkreise stehen. Vorzuziehen ist jedoch, daß die Wicklungen parallel zueinander angeordnet und die Ströme in Übereinstimmung der Phasen gehalten werden.

Der Anker A ist mit einer Mehrzahl von Stromkreisen versehen. In Fig. 1 und 2 sind zwei Stromkreise dargestellt, und zwar einer in ausgezogenen und der andere in gestrichelten Linien. Die Stromkreise sind dabei gegen-

einander verschoben gezeichnet und so angeordnet hinsichtlich der Bürsten, daß jeder Ankerstromkreis immer mit dem einen oder anderen der vorher. erwähnten Speisestromkreise verbunden ist. Um die Ankerstromkreise zu verschieben, ist es nicht notwendig, tatsächlich die Spulen zu verschieben; statt dessen können auch die Spulen seitlich neben einander gewickelt und die Kommutatorsegmente in geeigneter- Weise verschoben werden. In den Zeichnungen sind die Ankerwindungen wechselweise mit den Lamellen des Kommutators verbunden, wie durch die Buchstaben c, c' angedeutet ist, und die Bürsten b, V sind so angeordnet, daß sich jeder Lamellensatz stets unter wenigstens einem Bürstensatz befindet,

. so daß er, wenn er unter den Bürsten eines Stromkreises vorbeigeht, in Kontakt mit den Bürsten des anderen Stromkreises kommt.

Beim Betrieb des Motors ist daher kein Teil der Wicklung jedes einzelnen Ankerstromkreises in sich selbst zu irgend einer Zeit kurz- geschlossen und jeder" Ankerstromkreis wird jederzeit in Verbindung mit einem oder mehreren Speisestromkreisen sein.

Ehe z. B. ein Segment c unterhalb der Bürste V vorbeigeht, wird ein anderes Segment c unter die Bürste b gelangen, jedoch niemals werden zwei oder mehr Segmente, welche mit der gleichen Wicklung verbunden sind, unter die gleichen Bürsten kommen, so daß keine Wicklung oder kein Teil einer Wicklung kurz geschlossen wird oder außerhalb des Stromkreises liegt, wobei die beiden Stromkreise jedoch stets unabhängig bleiben. Da die Spulen des Motors nahezu den gesamten Magnetfluß umfassen, welcher den Anker durchsetzt, so hat die Umkehrung des Magnetfeldes bisher, verhältnismäßig starke Ströme in den kurz geschlossenen Ankerwindungen hervorgerufen, welche Funken und andere Störungen verursachen. In dem Motor nach der Erfindung kann diese »Transformatorwirkung« nicht auftreten, weil keine kurz geschlossenen Stromkreise vorhanden sind.

Zwei induktionslose Widerstände R und R', deren Kontakthebel durch eine Stange Z verbunden sind, können zum Zweck der Regelung des ersten Stromstoßes beim Anlaufen in die Speisestromkreise eingeschaltet und gleichfalls dazu benutzt werden, die Laufgeschwindigkeit des Motors zu vermindern. Drosselspulen mit regelbaren Windungen können jedoch für denselben Zweck und in derselben Weise gebraucht werden.

Es ist für den Motor nach der Erfindung Un wesentlich, ob die Speisestromkreise von den Sekundärspulen desselben Transformators abgenommen werden oder ob für jeden Strömkreis

^! 60 ein unabhängiger Transformator vorgesehen wird. ■--.■„·

In Fig. 2 werden die Felder F, F' außerdem mit voreilendem Strom gespeist, während die mit den Bürsten b, V verbundenen Speisestromkreise in Reihe mit dem Feld und dem Anker geschaltet sind, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Bei der Anordnung dieser beiden Stromkreise auf dem Feldmagneten besteht ein Bestreben der Ströme, gegenseitig die Verzögerung des Stromes gegenüber seiner elektromotorischen Kraft auszugleichen, und es ist möglich, die Magnetfelder des Induktors und des Ankers mehr in Phase miteinander zu halten. Bei diesem Beispiel ist bei D²· schematisch eine Anordnung zur Phasenveränderung dargestellt, um erkennen zu lassen, daß irgendwelche Mittel zur Erzielung der voreilenden Phase verwendet werden können.

Ferner ist in der Fig. 2 ein doppelter Schalter L₁ L' dargestellt, dessen Hebel durch eine Verbindungsstange Z gleichzeitig bewegt werden. Dieser Schalter kann die Speisestromkreise mit den Kontakten g, h, i, g', h', i' verbinden, welche von der Sekundärwicklung des Transformators abgezweigt sind, um hierdurch die Spannung der Speisestromkreise zu verändern.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Anker ist mit zwei Stromkreisen versehen, jedoch kann irgend eine geeignete Anzahl von Stromkreisen oder Wicklungsarten verwendet werden. Z. B. ist in Fig. 3. der Anker mit drei Stromkreisen gezeichnet, von denen jeder mit den entsprechenden Kommutatorlamellen c, c, c', c', c", c" verbunden ist. Die Bürsten sind wie vorher angeordnet, damit sie stets mit allen Ankerwindungen in Verbindung stehen und nicht eine Windung verlassen, ohne daß diese Windung unter die, nächste Bürste gelangt. Auch können mehr als zwei Speisestromkreise verwendet werden.

Unter unabhängigen Stromkreisen ist zu verstehen,, daß die Stromkreise zwischen den Bürsten derselben Polarität elektrisch unabhängig voneinander sind. So ist in Fig. 4 ein Anker dargestellt mit drei Stromkreisen, welche mit den Lamellen a, d, e verbunden sind, die, obwohl sie untereinander verbunden sind, in dem vorerwähnten Sinne unabhängig sind. In den Fig. 1 und 2 dagegen sind die unabhängigen Stromkreise in keiner Weise untereinander verbunden.

Im vorstehenden ist der Anker als drehbares Glied der Maschine dargestellt, doch kann auch das andere Glied beweglich sein. Bei der Bezeichnung »Speisestromkreise« ist von der Quelle dieser Ströme abgesehen.

Claims (2)

1. Patent-An Sprüche:

   i. Einrichtung zur Vermeidung von Funkenbildung an Kommutatormaschinen mit mehrfachen Ankerstromkreisen, da-

   durch gekennzeichnet, daß jede Einzel bürste durch eine Anzahl 'Bürsten ersetzt wird und die Bürsten entgegengesetzter Polarität paarweise von elektrisch unabhängigen Stromkreisen gespeist werden, um eine Unterbrechung der Ankerstromkreise zu verhindern und eine leicht regelbare Schaltung zu erzielen.
2. 2. Ausführung der Kommutatormaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Magneten der Kommutatormaschine eine voreilenden ' Strom führende Hilfswicklung angeordnet ist, während die Anker- und übrigen Feldstromkreise in Reihe geschaltet von derselben Phase gespeist werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.