DE208852C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

^PATENTSCHRIFT

JVI 208852 KLASSE 21 d. GRUPPE

ALBERT HENRY MIDGLEY in LONDON.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. Januar 1908 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung und die Übertragung elektrischer Kraft und ist namentlich für Kraft- und ähnliche Fahrzeuge verwendbar.

Sie besteht in einer Einrichtung, wodurch mechanische Kraft einer selbsttätig geregelten Kraftquelle in leicht einstellbarer Weise und in gewünschtem Maße in elektrische Kraft und dann wieder an der Stelle, wo die Arbeit geleistet werden soll, in mechanische Arbeit umgesetzt wird, ohne daß Sammlerbatterien oder elektrische Schaltvorrichtungen mit ihren zahlreichen Kontakten verwendet werden.

Die Vermeidung dieser Nachteile ist dann von. Wichtigkeit, wenn es sich um die Übertragung von Kraft auf Fahrzeugräder handelt, wo die Kraftübertragung leicht und einfach sein muß, wenn sie sich auf die Dauer bewähren soll. Bei der vorliegenden Erfindung kann jede Art Kraftquelle verwendet werden, die sich selbsttätig vom Nullpunkt bis zur höchsten Belastung innerhalb geringer Geschwindigkeitsunterschiede regeln läßt.

Mit dieser Maschine wird eine Dynamomaschine von jener bekannten Art gekuppelt, ■ welche zwei Anker besitzt, von denen der eine für die Erregung des Feldmagneten, der andere aber zur Erzeugung des Arbeitsstromes dient.

Der Feldmagnet dieser Dynamomaschine kann in üblicher Weise in der Richtung der Welle so über diese beiden Anker seitlich verschoben werden, daß die Spannung und der Strom in dem Maße zunehmen, wie der Feldmagnet über den Haupt- oder Arbeitsanker geschoben wird und umgekehrt.

Der von diesem Generator erzeugte Strom speist einen oder mehrere Doppelschlußmotoren, die mit der Vorrichtung zur Aufnahme der Bewegung mechanisch verbunden sind, beispielsweise mit den Rädern des Fahrzeuges.

Laut vorliegender Erfindung wird nun mit der Vorrichtung, welche zur Verschiebung des Feldmagneten gegenüber den beiden Ankern dient, ein Schalter für den Feldmagneten des Motors verbunden, durch welchen die Wicklungen des Motors kurzgeschlossen werden können; ferner ist für die Rückwärtsbewegung noch ein weiterer Umschalter vorgesehen, durch den die Stromrichtung in der Hauptstromwicklung des Motors umgekehrt wird.

Bei der Anwendung von' Doppelschlußmotoren wird der Umschalter für die Umsteuerung in dem Nebenschlußstromkreis des Feldmagneten angeordnet. Die Schalter sind so eingerichtet, daß sie sich einheitlich handhaben lassen und zunächst die Hauptstromwicklungen und dann den Anker des Motors kurzschließen, wodurch die Bremswirkung der elektrischen Maschinen nacheinander in drei Stufen zur Geltung kommt, nämlich :

1. die Haupt- und Nebenschlußwicklungen des Feldmagneten wirken gegeneinander,

2. die Hauptwicklungen werden kurzgeschlossen, was stufenweise geschehen kann,

3. der Anker des Motors wird kurzgeschlossen. Es ist noch hervorzuheben, daß der zweite oder Nebenanker des Generators dazu bestimmt ist, das magnetische Feld im Generator aus dem Restmagnetismus zu erzeugen und den Feldmagneten stets mit dem erforderlichen Strom zu versorgen, welche Stellung der Anker in Beziehung auf das magnetische Feld auch hat. Eine Ausführung der Erfindung ist in der

ίο Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι die schematische Anordnung mit Schaltungsschema,

Fig. 2 den Generator mit seinen beiden Ankern und

Fig. 3 eine zweite Ausgestaltung mit einer selbsttätigen Kupplung für Generator und Motor.

Eine Kraftquelle a, im vorliegenden Falle

eine Explosionskraftmaschine, ist unmittelbar mit dem Generator b gekuppelt. Dieser besitzt zwei Anker c und d, wovon der erste nur wenige Wicklungen e aufweist, um den Feldmagneten f über die Bürsten g mit Strom zu versehen, während der zweite Anker d eine Wicklung h besitzt, die an die Bürsten i, i den Arbeitsstrom liefert. Von diesen Bürsten zweigt noch ein Nebenstromkreis f¹ ab. Der Feldmagnet kann in der Richtung der Antriebswelle in Führungen d¹, d¹ so über die Anker c und d verschoben werden, daß die Spannung des Arbeitsstromes in dem Maße erhöht wird, wie der Feldmagnet über den Anker d geschoben wird und umgekehrt.

Der von den Bürsten i, «abgegebene Strom speist einen Elektromotor k (oder mehrere Elektromotoren), der mit dem anzutreibenden Teile, beispielsweise den Rädern von Fahrzeugen, fest oder durch mechanische Übertragung verbunden ist.

Dabei ist es zweckmäßig, den Feldmagneten des Motors k mit Nebenschlußwicklungen L und Serien- oder Hauptstromwicklungen m, m¹ auszustatten.

Der Feldmagnet f des Generators kann durch jede beliebige Einrichtung seitlich verschoben werden, z. B. durch einen Handhebel η und eine Verbindungsstange 0, an die ein Schaltarm p angelenkt ist. Dieser ist so ausgestaltet, daß er auf den Endkontakten q, r, s und t schleift und sie untereinander verbindet.

Sind q und r miteinander verbunden (Fig. 1), so werden dadurch die Hauptstromwicklungen m des Motors k kurzgeschlossen. Ist auch noch s eingeschaltet, dann sind die Serien- oder Hauptstromwicklungen m¹ auch kurzgeschlossen, und bei der Ausdehnung der Schaltung bis t wird endlich auch der Anker υ kurzgeschlossen. Läuft das Fahrzeug bergab und wirkt der Motor k dann als Generator, so wird der Strom in den Hauptstromwicklungen m, m¹ seine

Richtung umkehren und den Nebenschlußwicklungen I entgegenwirken. Das magnetische Feld wird dadurch geschwächt und somit eine verhältnismäßig schwache elektrische Bremswirkung hervorgerufen. Soll die Geschwindigkeit durch Verstärkung der Bremsung noch weiter vermindert werden, so wird der Handhebel η allmählich weiterbewegt, wodurch erst die Wicklungen m, dann die Wicklungen m¹ und schließlich in der äußersten Stellung der Anker ν kurzgeschlossen wird, wodurch die größte elektrische Bremswirkung herbeigeführt wird.

In dem Stromkreis der Nebenschlußwicklung / befindet sich ein Umschalter u, um den Motor k auch in entgegengesetzter .Richtung in Umlauf versetzen zu können. Zweckmäßig ist der Umschalter u mit dem Handhebel η mechanisch verbunden. In der Fig. 1 besteht diese Kupplung aus einem Viertelkreise w, der mit zwei Schlitzen ausgestattet ist, die untereinander durch einen Schlitz w¹ in der Richtung des Halbmessers verbunden sind.

Die beiden ersten Schlitze bilden die Verriegelung für den Stift w^%, der auf dem Ende des Winkelhebels χ sitzt; dieser ist an den Umschalter u angelenkt und wird mit diesem gleichzeitig bewegt, so daß der Umschalter nur dann in Tätigkeit treten kann, wenn der Stift w² sich in der Bahn w¹ befindet, also die Wicklungen des Feldmagneten und des Ankers des Motors k kurzgeschlossen sind. Der Hebel η dagegen kann in jede beliebige Zwischenstellung gebracht werden, auch solange der Umschalter u verriegelt ist.

Fig. 3 zeigt eine Ausführung, bei der die einzelnen Teile mehr zusammenliegen und die für den praktischen Gebrauch noch geeigneter ist. Hier ist zwischen dem Generator b und dem Motor k eine mechanische Kupplung y vorgesehen, die vom Handhebel η aus über die Verbindungsstange ζ eingeschaltet wird.

Ein Fußhebel wirkt durch einen Zahn z¹ in der Weise, daß man den Handhebel η hin und her bewegen kann, solange die Kupplung noch besteht. Man kann dann also die Erregung so einstellen, daß der Generator b und der Motor k einander ausgleichen, solange sie gekuppelt sind.

Die Kupplung für den Umschalter u ist nach Fig. 3 etwas anders ausgestaltet wie bei Fig. i, und zwar besteht die an sich bekannte Anordnung aus einer verschiebbaren, an den Handhebel η angelenkten Zugstange x¹, die mit einer Einkerbung x^s ausgestattet ist, so daß der Stellhebel der Umschaltvorrichtung u nur in einer einzigen Stellung der Zugstange x¹ bewegt werden kann, nämlich wenn sich der Umschalter über der Kerbe x² befindet. Der Handhebel η hingegen kann jederzeit zur Einstellung der Erregung des Feldmagneten /120 benutzt werden.

Während bei der Ausführungsform nach

Fig. ι und 2 zwei Erregerwicklungen auf dem Feldmagneten des Generators b angeordnet sind, ist bei der Ausführungsform nach Fig. 3 nur eine zu den Ankerbürsten g parallel geschaltete Feldwicklung vorhanden. Diese wird aber von einer über beide Anker c und d geführten Wicklung gespeist, so daß der Feldmagnet/dauernd und gleichmäßig Strom erhält, wie auch seine Stellung zu den Ankern c und d ist.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Nachdem die Feldmagnete über den Anker c geschoben worden sind, wird die Kraftquelle a in Gang gesetzt und läuft gleichmäßig, selbsttätig geregelt, wobei der Regler schnell jeder Änderung der Belastung folgt. Soll nun auch der Motor k anlaufen, so wird der Feldmagnet/ allmählich über den Anker d geschoben, bis genug Treibkraft vorhanden ist, um die Trägheit des Fahrzeuges zu überwinden, wobei die Umlaufsgeschwindigkeit durch Einstellung des Feldmagneten / geregelt wird.

Soll nun ohne elektrische Übertragung gefahren werden, so wird der Handhebel η zurückgezogen, wodurch die mechanische Kupplung y in Tätigkeit tritt. In dieser Stellung verbleibt sie, bis die durch den Fußhebel bewegte Klinke z¹ die Nase z² der Kupplungsstange ζ freigibt, während der Handhebel η hin und her bewegt werden kann, um den Feldmagneten so einzustellen, daß die Wirkung des Generators auf den Motor stets ausgeglichen ist und dadurch Kraftverluste vermieden werden.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Einrichtung zur elektrischen Kraftübertragung mittels eines auf einen Doppelschlußmotor arbeitenden Generators mit zwei Ankern, dessen Nutzspannung durch Verschiebung des gemeinsamen Feldmagneten geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verschiebung dieses Feldmagneten in einer Richtung die Hauptstromwicklung und die Ankerwicklung des Elektromotors nacheinander kurzgeschlossen werden, zum Zwecke, dadurch eine allmählich stärker werdende elektrische Bremswirkung zu erzeugen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator zwei Feldwicklungen trägt, die je von einem der beiden Generatoranker im Nebenschluß gespeist werden, zum Zwecke, bei jeder beliebigen Stellung des Feldmagneten zu den beiden Ankern genügenden Erregerstrom zu erhalten.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem die Wicklungen des Elektromotors kurzschließenden Schalter ein in dem Erreger-Stromkreis des ersteren liegender Umschalter für Rückwärtsgang mechanisch so verbunden ist, daß er nur dann gebraucht werden kann, wenn Feld- und Ankerwicklung des Elektromotors kurzgeschlossen sind.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Generator und Elektromotor noch eine mechanische Kupplung vorgesehen ist, die so mit der Verschiebevorrichtung des beweglichen Feldmagneten mechanisch verbunden ist, daß nach ihrer Einrückung dieser Feldmagnet stets in eine solche Stellung bewegt werden kann, in welcher die elektromotorischen Kräfte des Generators und Motors einander aufheben.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   Berlin, gedruckt in der Reichsdruckerei.