DE22199C - Neuerungen an Apparaten zur Uebertragung elektrischer Kraft - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

COMPAGNIE ELECTRIQUE,

Patentirt im Deutschen Reiche vom 6. Juli 1882 ab.

Die Mittel zur Uebertragung elektrischer Kräfte bestehen, wie bekannt, aus einem Elektricitätserzeuger, einem Empfänger, oder elektrischen Motor, den den Erzeuger und Empfänger verbindenden Kabeldrähten und aus einem Apparat zur Regulirung der Bewegung.

Vorliegende Neuerungen an Apparaten zur Uebertragung elektrischer Kraft beziehen sich:

1. auf eine neue Combination zum Zweck der Verhinderung einer allzugrofsen Geschwindigkeit des elektrischen Motors und

2. auf neue Mittel zur Regulirung der Geschwindigkeit der elektrischen Motoren.

Fig. ι und 2 zeigen die Anordnung der Elektricitätserzeuger, und die Fig. 3 und 4 die Anordnung der Motoren.

Bei den Generatoren schliefsen die Elektromagnete den Apparat vollständig von allen vier Seiten ein und sind die Armaturen vielfach und symmetrisch angeordnet. Die Gramme'sche Spule wird von zwei aufsenliegenden, kreuzartigen Gestellen getragen, die auf Traversen ruhen, so dafs die Armatur rotiren kann.

Bei den Motoren sind die Elektromagnete aus einer Anzahl von Cylindern gebildet, die mit dem einen Ende an einem Gestell sitzen und an dem anderen Ende sehr ausgedehnte Polfiächen erhalten Das Gestell dient gleichzeitig als Lager für die Welle, die aufserdem noch von einer mit den Polflächen verbundenen Bronceplatte getragen wird. Die Gramme'sche Spule sitzt aufserhalb, damit der Commutator und seine Bürsten oder Stäbe leicht zugänglich sind.

Die Contactbürstenhalter für den Motor und den elektrischen Generator bestehen je aus einem biegsamen Plättchen«, Fig. 1, welches den Bürstenträger b trägt und welches an einem um -die Achse d schwingenden Klötzchen c angelöthet ist. Die Schrauben e und/ dienen zur Regulirung des Druckes der Bürsten gegen die Commutatoren. Das Plättchen α kann auch starr sein; dann genügt die Elasticität der Bürsten allein für eine sanfte Reibung auf dem Commutator.

Man kann auch zwei Motoren mit den Enden und mit einer einzigen Riemscheibe in der Mitte zusammenstellen, die Zahl der Elektromagnete vermehren oder vermindern, einen Generator als Motor benutzen und, umgekehrt, in der gleichen Uebertragungsvorrichtung den in Fig. ι und 2 dargestellten Apparat als Motor und Generator benutzen; ebenso den in Fig. 3 und 4 dargestellten Apparat, und kann man an den beschriebenen Apparaten alle möglichen Detailänderungen vornehmen, ohne das Princip der Construction abzuändern. Die Dimensionen der Theile richten sich nach den zu übertragenden elektrischen Kräften. Statt die Spulen mit Metalldraht oder Baumwollenbändern zu umwickeln, empfiehlt es sich, um sich gegen die Wirkungen der. Centrifugalkraft zu schützen, die Spulen mit Hanf bindfaden zu versehen, und wird diese Herstellungsweise ausdrücklich vorbehalten.

i. Um eine allzugrofse Geschwindigkeit des elektrischen Motors zu verhindern, ist eine vollständige Neuerung zur Verwendung gebracht,

die darin besteht, dafs für den Elektricitätserzeuger Körper verwendet werden, die nur schwach permanent magnetisch sind, wie Schmiedeisen, weicher Stahl, schmiedbarer Gufs, Kobalt u. s. w., um Elektromagnetkerne, Polarmaturen und in gewissen Fällen selbst die Rahmen und Querbalken der Maschine zu bilden, während für den elektrischen Motor für dieselben oben genannten Theile Körper stark magnetischer Permanenz, wie Gufseisen, harter und angelassener Stahl etc., zur Verwendung kommen.

Dieser Theil der Erfindung beruht auf folgender Beobachtung:

Wenn sich ein elektrischer Motor aus irgend einer Ursache, wie beispielsweise durch das Herunterfallen des Treibriemens, beliebig schnell drehen kann, statt eine Arbeit zu überwinden, so kann, wenn diese beschleunigte Umdrehungsgeschwindigkeit nicht rechtzeitig vermindert wird, die Maschine gefährliche Geschwindigkeiten annehmen; in diesem Falle aber macht sich fast in demselben Augenblick die Wirkung des Motors auf den Generator fühlbar und der directe Strom wird sehr schwach.

Der schwache Strom kann dennoch zu einer aufsergewöhnlichen Geschwindigkeit des Motors Anlafs geben, wenn nicht die magnetische Permanenz des Elektricitätserzeugers von geringer und die des Motors von genügend grofser Intensität ist. Der Motor läuft dann langsamer und nimmt eine normale Geschwindigkeit an, die manchmal unter diejenige sinkt, welche der Motor im Betriebe hatte. Dieses Resultat ergiebt sich automatisch, ohne dafs es nöthig ist, den Motor oder den Generator zu berühren, und richtet sich die von dem Generator aus der anfänglichen Arbeitsquelle, entlehnte Stärke von selbst nach der nunmehr zu erzielenden Wirkung.

Diese Erscheinung ist um so bemerkenswerther, als der mit stärker magnetischer Permanenz versehene Motor den Generator noch mehr influenzirt; mit einem Worte, es ist die Reaction des Stromes auf sich selbst, wenn man so sagen darf, eine energischere.

2. Was die Regulirung der Geschwindigkeit der elektrischen Motoren anlangt, so kann der zu diesem Zweck construirte Apparat mit der Hand, wie in Fig. 5, oder automatisch, wie in Fig. 6, bewegt werden.

Die durch Hand bewegte Regulirvorrichtung besteht aus einem Commutator A und einem Rheostaten B. Der Commutator besteht aus einer Platte von Holz oder anderem isolirenden Material, auf welcher eine Anzahl Contactklötzchen hiknofqxyz befestigt sind. Das erste Klötzchen h dient einfach als Klemmschraube, um einen der Generatorpole mit dem Mittelpunkt des Commutators zu verbinden, während die Klötzchen i bis mit χ mit dem Rheostaten B verbunden sind. Die drei letzten Klötzchen χ y ζ sind mit dem Motor verbunden, wie dies durch die Figur dargestellt ist.

Der Contact N, welcher in den biegsamen Contact / ausläuft und von diesem in bekannter Weise isolirt ist, hat nur den Zweck, die Contacte y und ζ unter sich zu verbinden, wenn sich / in der in Fig. 5 dargestellten Lage befindet. In dieser Stellung durchläuft der Generatorstrom alle einzelnen Widerstände des Rheostaten und wird der Motor, da er nur einen geringen Zweigstrom empfängt, zum Stillstand gebracht, wobei die Klötzchen y und ζ mit einander in Verbindung stehen. Es ergiebt sich hieraus, dafs, wenn ein zweiter Motor durch denselben Generator betrieben würde, jener nicht von dem ersten beeinfiufst wird, dessen Wirkung auf den Generator gleich Null ist. In jeder anderen Stellung des Contactes / geht der gesammte Strom durch den Motor.

Je nach der gewünschten Geschwindigkeit schaltet man Widerstände in den Stromkreis ein, indem man das Klötzchen m des Contactes / auf eines der Klötzchen ikno p q χ niederdrückt.

Der automatische Regulator, Fig. 6, hat ebenfalls den Zweck, in den elektrischen Stromkreis einen mehr oder minder grofsen Widerstand einzuschalten, um die Veränderungen in der vom Motor ausgeübten Arbeit auszugleichen. Er besteht aus einem in den Stromkreis eingeschalteten ' Solenoid E, das auf einen Eisenstab F wirkt. Zwei Spiralfedern R R dienen zur Ausgleichung gegen die Wirkung des Solenoids.

Vermindert sich die widerstehende Arbeit, so nimmt die Motorengeschwindigkeit zu, die Intensität des Stromes nimmt ab, die Federn kommen zur Wirkung und der Metallstab schaltet durch seine Verrückung einen Widerstand in den Stromkreis ein, was entweder durch Anbringung einer Gruppe kleiner Quecksilberbäder CCC, wie in der Zeichnung angenommen ist, oder durch Einschaltung eines Commutators in Verbindung mit einem Rheostaten D geschehen kann.

Nimmt die zu überwindende Arbeit zu, so erfährt zunächst die Geschwindigkeit des Motors eine Verzögerung, durch welche der Widerstand verringert und der Strom vermehrt wird; der Magnetismus des Solenoids überwiegt sodann die Federwirkung und die Stange schaltet aus dem Stromkreise die überflüssigen Widerstände aus. Verwendet man bis zu verschiedenen Höhen mit Quecksilber angefüllte Näpfchen, so kann die Armatur F mit auf einem Querträger sitzenden Tauchern gleicher Gröfse versehen sein, um den gewünschten Zweck zu erreichen; es können aber auch die Stäbe von verschiedener Länge in die Bäder gleichen, Niveaus tauchen, Fig. 6, oder man kann auch nur ein Bad mit mehreren Tauchern oder auch nur einen Taucher verwenden, der das Queck-

silber nach und nach mit einer Anzahl Stäbchen ungleicher Länge in Contact bringt.

Durch diesen automatischen Vorgang kann man dieselben Wirkungen wie mit dem auf den Rheostaten wirkenden Commutator der Fig. 5 erzielen.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . In einer Anlage zur Uebertragung elektrischer Kraft die Herstellung der Elektricitätsgeneratoren aus Körpern, die nur schwach permanent magnetisch sind, und der elektrischen Motoren aus Körpern, die stark permanent magnetisch sind, zum Zweck der Verhinderung des Eintrittes schädlicher Geschwindigkeiten in den elektrischen Motoren.
   Die in Fig. 6 dargestellte Anordnung einer automatisch wirkenden Regulirvorrichtung in Verbindung mit dem Rheostaten und mit den angegebenen Modificationen bezüglich der verschiedenen Niveauhöhen in den Quecksilberbädern oder der verschiedenen Längen der Taucherstäbe.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.