DE196347C

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Publication number: DE196347C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

Bei den bekannten Unipolarmaschinen für Gleichstrom mit ruhendem Magnetfeld und einem in letzterem kreisenden Metallzylinder (Anker) wird Gleichstrom erzeugt, dessen Spannung im allgemeinen sehr gering und daher für praktische Zwecke ungeeignet ist. Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Unipolarmaschine, welche die Erzeugung von Gleichstrom höherer SpannungIn the known unipolar machines for direct current with a static magnetic field and a metal cylinder (armature) rotating in the latter, direct current is generated, its Voltage is generally very low and therefore unsuitable for practical purposes. The subject matter of the present invention is a unipolar machine which generates of direct current of higher voltage

ίο ermöglicht.ίο enables.

Zu diesem Zwecke ist der vorteilhaft ruhend angeordnete Anker in achsial verlaufende, parallele Leiterstreifen zerlegt, welche derartig zum Teil parallel und zum TeilFor this purpose, the anchor, which is advantageously arranged at rest, is axially extending, parallel conductor strips broken down, which in such a way partially parallel and partially

1-5 hintereinander geschaltet sind, daß sich die Potentialdifferenzen der hintereinander geschalteten Leitergruppen summieren und eine Gesamtspannung ergeben, deren Höhe von der Anzahl der hintereinander geschalteten Gruppen abhängt.1-5 are connected in series so that the potential differences between the Add up conductor groups and result in a total voltage, the level of which depends on the number of series-connected Groups depends.

In beiliegender Zeichnung veranschaulicht Fig. ι einen Längsschnitt durch einen Teil des. Ankers und Feldmagneten einer der Erfindung gemäß eingerichteten Unipolarmäschine. Fig. 2 ist ein nach der Linie a-b in Fig. ι geführter Querschnitt. Fig. 3 zeigt Hintereinanderschaltung der Leitergruppen. Fig. 4 veranschaulicht den Verlauf der Kraftlinien, und Fig. 5 verdeutlicht nochmals in schaubildlicher Darstellung die Art der Hintereinanderschaltung. In the accompanying drawing, FIG. 1 illustrates a longitudinal section through part of the armature and field magnet of a unipolar machine set up according to the invention. FIG. 2 is a cross-section along the line from in FIG. Fig. 3 shows the series connection of the conductor groups. FIG. 4 illustrates the course of the lines of force, and FIG. 5 again illustrates the type of series connection in a diagrammatic representation.

Das konstante Feld der Unipolarmaschine wird vorteilhaft durch einen kreisenden Elektromagneten mit Polringen A, B, dessen Erregerspule in der Zeichnung nicht dargestellt ist, gebildet.The constant field of the unipolar machine is advantageously formed by a rotating electromagnet with pole rings A, B, the excitation coil of which is not shown in the drawing.

Der ruhende Anker (Fig. 1 und 2) ist aus einzelnen, in Abständen voneinander angeordneten Blechpaketen F (Pole) zusammengesetzt, die auf die ebenfalls unterteilten Polringe C, D aufgekeilt sind. Das Ganze ist in einem Gehäuse G zentrisch eingebaut.The stationary armature (FIGS. 1 and 2) is composed of individual laminated cores F (poles) which are arranged at a distance from one another and which are wedged onto the pole rings C, D, which are also subdivided. The whole thing is installed centrally in a housing G.

Die Kupferstäbe α sind in üblicher Weise in Nuten der Polringe isoliert eingebettet. Die zu jedem Pol gehörigen Kupferstäbe sind an den Enden und in der Mitte durch Kupfersegmente b und c ähnlich wie bei Kurzschlußankern zu Gruppen parallel geschalteter Leiter vereinigt. Zwischen den einzelnen Polstücken .F verbinden Kupferstäbe d die Segmente b und c und schalten dadurch die Leitergruppen hintereinander.The copper rods α are embedded in the usual way insulated in the grooves of the pole rings. The copper bars belonging to each pole are united at the ends and in the middle by copper segments b and c, similar to short-circuit anchors, to form groups of conductors connected in parallel. Between the individual pole pieces .F connecting copper bars d the segments b and c, thereby turning the circuit groups after the other.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: The machine works as follows:

Es sei angenommen, daß der Feldmagnet A, B in der Richtung des in Fig. 2 eingezeichneten Pfeiles kreist und der achsiale magnetische Kraftfluß nach der in Fig. 1 eingezeichneten Richtung verläuft. Dann werden die Leitergruppen von den senkrecht eintretenden Kraftlinien gleichmäßig geschnitten, und zwar wird die eine Hälfte der Stäbe von dem eintretenden und die zweite Hälfte von dem austretenden Kraftfluß geschnitten. Es entstehen daher in jeder Gruppe zwei entgegengesetzt gerichtete Induktionsströme, welche über die Endsegmente b, b fließen und sich im Mittelsegment C der nächstfolgenden Gruppe vereinigen. Hier verstärken sie den in letzterer erregten Induktionsstrom, wie dies durch das Schaltungsschema (Fig. 3) veranschaulicht ist. Es summieren sich dem-It is assumed that the field magnet A, B circles in the direction of the arrow drawn in FIG. 2 and that the axial magnetic flux of force runs in the direction shown in FIG. Then the conductor groups are evenly cut by the perpendicular lines of force, namely one half of the bars is cut by the entering and the second half by the exiting force flow. In each group there are therefore two oppositely directed induction currents, which flow over the end segments b, b and unite in the middle segment C of the next group. Here they amplify the induction current excited in the latter, as illustrated by the circuit diagram (FIG. 3). It adds up to

nach in den aufeinanderfolgenden, hintereinander geschalteten Gruppen die Potentialdifferenzen zu einer Gesamtspannung, welche in jedem Zeitteil den gleichen Wert hat und bei entsprechender Anzahl der Gruppen beliebig gesteigert werden kann.the potential differences according to the successive groups connected one behind the other to a total voltage which has the same value in every time part and arbitrary with a corresponding number of groups can be increased.

Bei der Anordnung des Ankers als Ständer können die ruhenden Sekundärleiter desselben sorgfältig isoliert werden.When the armature is arranged as a stand, the stationary secondary conductors can do the same carefully isolated.

ίο Die ruhenden Polringe G, -D sind zum Kraftfluß parallel, jedoch vertikal (senkrecht zur Achse) unterteilt, so daß dieser die in letzteren eingebetteten Kupferstäbe unbedingt senkrecht schneiden muß.ίο The stationary pole rings G, -D are for Power flow parallel, but divided vertically (perpendicular to the axis), so that this is the in must cut the latter embedded copper rods vertically.

Den Kraftlinienschluß bilden sodann die achsial unterteilten Blechpakete F (Pole), welche vorteilhaft in gewissen Abständen voneinander eingebaut sind, und zwar so, daß sie für den Durchgang der Kraftlinien im Ständer den gleichen Querschnitt ergeben wie der innerhalb der Erregerspule liegende Teil des Feldmagneten.The force line connection is then formed by the axially subdivided sheet metal stacks F (poles), which are advantageously installed at certain distances from one another, in such a way that they give the same cross-section for the passage of the force lines in the stator as the part of the field magnet located within the excitation coil.

Zwischen den Polen F entstehen so neutrale Zonen (Lufträume), welche daselbst den Durchgang der Kraftlinien verhindern und bewirken, daß der Kraftfluß nur durch die Pole fortgeleitet wird.Neutral zones (air spaces) thus arise between the poles F , which prevent the lines of force from passing through and ensure that the flow of force is only conducted through the poles.

In diesen neutralen Zonen sind zweckmäßig die Leiter, welche die einzelnen Gruppen hintereinander schalten, eingebaut (Fig. 1, 2, 4 und 5).In these neutral zones, the leaders who lead the individual groups are useful connect in series, built-in (Fig. 1, 2, 4 and 5).

Der Luftzwischenraum zwischen den Polringen ist sehr klein bemessen, ähnlich wie bei den Drehstrommotoren, damit mit wenig Amperewindungen ein kräftiges magnetisches Feld erzielt wird und die Streuung in den neutralen Zonen beseitigt wird.The air gap between the pole rings is very small, similar to with the three-phase motors, thus a strong magnetic one with few ampere turns Field is achieved and the scattering in the neutral zones is eliminated.

Soll die Maschine verhältnismäßig hohe Spannung liefern, dann sind die Kupferstäbe auf möglichst viele Gruppen zu verteilen.If the machine is supposed to deliver a relatively high voltage, then the copper rods are to be distributed among as many groups as possible.

Claims

Patent-to sayings:

1. Unipolar machine for direct current with rotating field magnet and stationary Armature, characterized in that each field magnetic pole acts on groups of ordinary short-circuit windings, the anchor rings connected in the axial direction by magnetic bridges lie, and that the parallel-connected currents of these groups with the parallel-connected currents of the following Groups by conductors, which lie between the magnetic bridges and thus the induction by the magnetic Field are only exposed to a small extent, can be connected in series accordingly.

2. Embodiment of the arrangement according to claim I, characterized in that that the anchor rings are perpendicular to the axis and the magnetic bridges connecting them are divided parallel to the axis.

1 sheet of drawings.