DE218135C

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Publication number: DE218135C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 a. GRUPPECLASS 21 a. GROUP

Stromerzeuger für hohe Wechselzahl. Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Mai 1909 ab.Power generator for a high number of changes. Patented in the German Empire on May 9, 1909.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Hochfrequenzmaschine mit höherem Wirkungsgrad und höherer Frequenz, als solche bisher erreicht worden sind. Die Wechselzahl eines gewöhnlichen Wechselstromerzeugers bestimmt sich durch die Anzahl der Polpaare, multipliziert mit der Anzahl der Rotorumdrehungen in der Sekunde. Wegen der Hysteresis aber ist es bislang in derThe present invention is a high-frequency electrical machine with higher efficiency and higher frequency than have previously been achieved. the The number of alternations of an ordinary alternator is determined by the number of Pole pairs, multiplied by the number of rotor revolutions per second. Because but hysteresis has so far been the case

ίο Praxis nicht möglich gewesen, eine höhere Wechselzahl als 80000 Stromstöße in der Sekunde zu erzielen. Um eine höhere Wechselzahl zu erlangen, soll gemäß der Erfindung die Anzahl der Polstücke des induzierenden Feldes von der Anzahl der Sektionen des induzierten Teiles, d. h. des Ankers verschieden sein, d. h. wenn z. B. 90 Ankersektionen vorhanden sind, sollen 91 oder 89 Polstücke für das induzierende Magnetfeld zur Verwendung kommen. Um nun den Wirkungsgrad einer solchen Maschine zu erhöhen, wird, wenn die Ankersektionen hintereinander geschaltet sind, entweder zu jeder dieser Sektionen oder zu dem ganzen Satz der Anker-Sektionen ein Kondensator in Nebenschluß geschaltet; in diesem letztgenannten Falle müßte dann der Kondensator mit dem Stromerzeuger als Ganzes auf die Wechselzahl der Maschine abgestimmt sein. Wenn aber die Ankersektionen sämtlich parallel geschaltet sind, wird ebenfalls zu dem ganzen Satz der Ankersektionen ein Kondensator parallel geschaltet. Bei einer Ausführungsform für drahtlose TeIegraphie oder Telephonie wird, wenn beispielsweise ein Stromerzeuger mit umlaufendem induzierenden Teil (Magnetfeld) und feststehendem Anker gewählt wird, der im allgemeinen einem Stromerzeuger mit ruhendem Feld und umlaufendem Anker vorzuziehen ist, auf dem Grundgestell eine Anzahl von Ankersektionen, z. B. 25, im Kreise und in gleichen Abständen feststehend angeordnet. Jede dieser Ankersektionen besitzt wie gewöhnlich eine Kupferwicklung und ist an dem Gestell in geeigneter Weise befestigt. Innerhalb der Ankersektionen dreht sich der Rotor, d. h. also das induzierende Magnetfeld, welcher eine Anzahl von Sektionen auf Radialarmen, z. B. 26, besitzt, jeder mit einer isolierten Drahtwicklung und so geschaltet, daß sie bei Außenerregung in der Polarität abwechseln. Der Rotor dreht sich frei innerhalb der Ankersektionen. Wenn die Ankersektionen parallel geschaltet sind, so genügt ein großer Kondensator, der parallel zur ganzen Maschine geschaltet wird; die Maschine liegt wiederum parallel zu einem Schwingungskreis. Liegen dagegen die Ankersektionen in Reihenschaltung, so muß parallel zu jeder Sektion ein Kondensator geschaltet werden und das Ganze wird im Nebenschluß zum Schwingungskreis geschaltet.ίο practice has not been possible to a higher level To achieve a number of alternations than 80,000 current surges per second. To a higher number of turns To obtain, according to the invention, the number of pole pieces of the inducing Field on the number of sections of the induced part, i.e. H. of the anchor different be, d. H. if z. B. 90 anchor sections are available, 91 or 89 pole pieces should for the inducing magnetic field to be used. In order to increase the efficiency of such a machine, is, if the anchor sections are connected in series, either to each of these sections or a capacitor shunted to the whole set of armature sections; in this last-mentioned case, the capacitor with the generator as a whole would then have to be adjusted to the number of changes of the machine be coordinated. But if the anchor sections are all connected in parallel, will also a capacitor connected in parallel to the whole set of armature sections. In an embodiment for wireless telegraphy or telephony, if for example a power generator with a rotating inducing part (magnetic field) and a stationary one Anchor is chosen, which is generally a generator with a static field and it is preferable to use a circumferential anchor, a number of anchor sections on the base frame, z. B. 25, fixed in a circle and at equal intervals. Any of these As usual, anchor sections have a copper winding and are attached to the frame appropriately attached. The rotor rotates within the armature sections, i. H. so the inducing magnetic field, which a number of sections on radial arms, z. B. 26, each with an insulated wire winding and switched in such a way that they are activated in the event of external excitation alternate in polarity. The rotor rotates freely within the armature sections. If the armature sections are connected in parallel, a large capacitor is sufficient, which is connected in parallel to the whole machine; the machine is in turn parallel to an oscillation circuit. Lie on the other hand the armature sections in series, so must be parallel to each section Capacitor are switched and the whole thing is shunted to the oscillating circuit switched.

Die Fig. 1, 2, 3 und 4 zeigen verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Als Beispiel ist stets ein Stromerzeuger mit sich drehenden Polen gewählt, der, wie bereits erwähnt, im allgemeinen einem Stromerzeuger mit ruhenden Polen vorzuziehen ist.Figures 1, 2, 3 and 4 show various embodiments of the present invention. As an example, a power generator with rotating poles is always chosen, which, as already mentioned, is generally preferable to a generator with static poles.

Fig. ι zeigt den Fall der Hintereinanderschaltung sämtlicher Ankersektionen und demgemäß die Kondensatoren in Parallelschaltung zu jeder einzelnen Sektion des Ankers. Fig. 2Fig. Ι shows the case of series connection all armature sections and accordingly the capacitors in parallel with each individual section of the armature. Fig. 2

dagegen zeigt den Fall der Parallelschaltung sämtlicher Ankersektionen, in welchem Falle dann ein einziger Kondensator parallel zum ganzen Stromerzeuger geschaltet ist; in Fig. 3 ist eine weitere Ausbildung der Anordnung nach Fig. 1 dargestellt, bei der parallel zu jeder Ankersektion außer den in Fig. 1 dargestellten Kondensatoren noch je eine Induktanz geschaltet ist. In diesem Falle ist stets die Parallelschaltung von Kondensator und Induktanz auf die Wechselzahl der Maschine abgestimmt. Fig. 4 endlich zeigt die Reihenschaltung mit einem großen Kondensator, der mit dem Stromerzeuger als Ganzes auf die Wechselzahl der Maschine abgestimmt ist.however, shows the case of parallel connection of all armature sections, in which case then a single capacitor is connected in parallel to the entire generator; in Fig. 3 a further embodiment of the arrangement of FIG. 1 is shown, in which parallel to In addition to the capacitors shown in FIG. 1, each armature section has an inductance is switched. In this case, the parallel connection of capacitor and Inductance matched to the number of changes in the machine. Fig. 4 finally shows the series connection with a large capacitor, which is coordinated with the generator as a whole to the number of changes of the machine.

Auf den Zeichnungen sind die Ankerspulen α α¹ α² α³ α⁴, die umlaufenden Feldspulen mit b b¹ δ² b³ bezeichnet, c ist ein Kondensator mit unveränderlicher, d ein solcher mit veränderlicher Kapazität, e endlich die Induktanz des Schwingungskreises.In the drawings, the armature coils α α ¹ α ² α ³ α ⁴ , the rotating field coils with bb ¹ δ ² b ³ , c is a capacitor with an unchangeable, d a capacitor with a variable capacitance, e, finally, the inductance of the oscillating circuit.

Der Klarheit der Zeichnung wegen ist nur ein Stromerzeuger mit vier Polstücken für das Feld und für Ankerspulen gezeichnet. Dreht sich die Maschine, also die Polstücke, so werden' in den Spulen α α¹ α² α³ α* Stromstöße hervorgebracht, die in der Polarität abwechseln. Es werden also 4 χ 5 = 20 Stromstöße bei jeder Umdrehung erzeugt, zehn positive und zehn negative. Mithin bei einer Umdrehungszahl von 60 in der Sekunde werden 1200 Stromstöße in der Sekunde hervorgebracht, also eine Wechselzahl von 600. Eine solche Wechselzahl eignet sich aber nicht für die Zeichengebimg mit Ätherwellen. Um eine Wechselzahl von ungefähr 245000 pro Sekunde, welche für eine Wellenlänge von 1200 Metern nötig ist, zu erzeugen, muß die Maschine go Polstücke und 91 Erzeugersektionen besitzen und mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 60 Umdrehungen pro Sekunde laufen. Die Kondensatoren c erlauben den Stromstößen freien Durchgang. Ihre Frequenz ist also die gleiche wie die der Stromkreise, welche sie umschließen. Mit anderen Worten, sie rufen weder ohmschen noch induktiven Widerstand den Stromstößen gegenüber hervor.For the sake of clarity of the drawing, only a power generator with four pole pieces for the field and for armature coils is drawn. If the machine, i.e. the pole pieces, rotates, then current impulses are produced in the coils α α ¹ α ² α ³ α * , which alternate in polarity. So 4 χ 5 = 20 current surges are generated with each revolution, ten positive and ten negative. Thus, at a speed of rotation of 60 per second, 1200 current surges are produced per second, thus an alternation number of 600. However, such an alternation number is not suitable for the sounding of symbols with ether waves. In order to generate an alternation rate of approximately 245,000 per second, which is necessary for a wavelength of 1200 meters, the machine must have pole pieces and 91 generating sections and run at a rotational speed of 60 revolutions per second. The capacitors c allow the current surges to pass freely. Their frequency is therefore the same as that of the circuits that they enclose. In other words, they cause neither ohmic nor inductive resistance to the current surges.

Der Schwingungskreis, welcher den Kondensator d und die Induktanz e, die im Neben-Schluß zu den Klemmen der Ankersektionen liegt, enthält, bringt die Ankerwechselzahl in Abstimmung zur Frequenz der Senderantenne. Ist die Wechselzahl der Antenne dieselbe wie die des Stromerzeugers, so kann ein Kondensator mit großer Kapazität parallel zu den Ankersektionen geschaltet werden und die Induktanz in Fortfall kommen.The oscillating circuit, which contains the capacitor d and the inductance e, which is in the shunt to the terminals of the anchor sections, brings the number of anchor changes in coordination with the frequency of the transmitter antenna. If the rotation rate of the antenna is the same as that of the power generator, a capacitor with a large capacity can be connected in parallel to the armature sections and the inductance is eliminated.

Claims

Patent claim:

Power generator for a high number of changes, in which the number of armature sections is low is more or less than that of the field sections, characterized in that, that the armature sections are equipped with capacitors that either go with them are shunted or connected in series, so that the energy of each surge of each anchor section first stored and then given to the oscillating circuit in coordination with its alternating counter.

1 sheet of drawings.