DE230189C

DE230189C -

Info

Publication number: DE230189C
Application number: DENDAT230189D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES A

PATENTAMT.

Die Möglichkeit der Erzeugung hochgespannten Gleichstromes auf elektromagnetischem Wege beruht, soweit nicht Maschinen mit Stromwender in Frage kommen, auf der Benutzung eines Induktoriums mit Unterbrecher, wobei im wesentlichen der unterbrochene Gleichstrom dadurch erzeugt wird, daß die Stromunterbrechung in kürzerer Zeit vor sich geht als die Stromschließung, daß also eine

ίο Kurve erzeugt wird von der Form der Fig. i. Dies entspricht einem Verlauf der Magnetisierung des Eisenkernes im Induktorium von der Form der Fig. 2. Wesentlich ist hiernach nur, daß entweder die Entstehung des Magnetismus schneller vor sich geht als sein Ablauf oder auch umgekehrt.

Um nun hinreichend hohe Spannungen zu erzeugen, war es bisher notwendig, einen offenen magnetischen Stromkreis für das Induktorium zu verwenden, und zwar allein aus dem Grunde, weil infolge der Hysteresis es nicht möglich war, den Absturz des Magnetismus derart rasch zu bewerkstelligen, daß eine hinreichende Spannung auftrat. Die Ver-Wendung von offenen magnetischen Stromkreisen zieht wieder den Übelstand nach sich, daß eine viel größere Windungszahl erforderlich ist als bei geschlossenem Stromkreise und infolgedessen gewisse Unannehmlichkeiten mit dem Gebrauch von Induktorien ständig verbunden waren, welche.im wesentlichen durch häufiges Durchschlagen, große Streuung usw. angedeutet sein mögen.

Die Erkenntnis davon, welches die erforderliche Kurvengestalt des zeitlich verlaufenden Magnetismus sein muß, um zu ähnlichen Verhältnissen mit den üblichen Verfahren der Dynamotechnik zu gelangen, führt zu einer Lösung der Aufgabe, die durch die vorliegende Erfindung dargestellt wird.

In der Fig. 3 ist eine umlaufende Maschine dargestellt, welche unmittelbar Hochspannung zu liefern imstande ist, und deren Polform derart ausgebildet ist, daß der zeitliche Verlauf des Magnetismus der Forderung entspricht, wonach die positive Spannungswelle je nach Bedürfnis ein beliebiges Vielfaches der negativen Spannungswelle sein soll.

Es bedeuten in der Zeichnung die Spulen A₁ und A₂ die Hochspannungsspulen, in welchen der unterbrochene Gleichstrom erzeugt werden soll. In der Stellung dieser Fig. 3 ist der Zeitpunkt dargestellt, wo die Hochspannungsspule A₁ halb vom Südpol, halb vom Nordpol des zweipoligen Elektromagneten bedeckt wird und infolgedessen der Magnetismus Null ist. Verschiebt sich nun der Feldmagnet um die Tangentialbreite des Hochspannungseisenkernes b, so erreicht dieser in sehr kurzer Zeit den Höchstwert des Nordmagnetismus. Je schmaler man die Tangentialbreite b des Kernes macht, um so schneller vollzieht sich dieser Wechsel vom Süd- auf Nordmagnetismus, und um so stärker wird die Änderung der Kraftlinienzahl bei einer bestimmten Umfangsgeschwindigkeit des Feldmagneten.

Bildet man die Pole ungefähr in der Art aus, wie Fig. 3 zeigt, so ist zu erkennen, daß bei weiterer Drehung des Feldmagneten in der Pfeilrichtung der nur in der Spule A₁ vorhandene Nordmagnetismus mehr und mehr geschwächt wird, entsprechend der besonderen Form der Polschuhe. Diese Schwächung des Magnetismus tritt ganz allmählich auf, und wenn z. B. in der Figur die Breite b = 20 mm ist, beträgt die Länge des Weges, innerhalb welcher sich die Herabminderung des jetzt vorhandenen Nordmagnetismus auf 0 vollzieht, 100 mm und der Abstieg auf den Höchstwert des Südmagnetismus abermals 100 mm. Es verhalten sich also die Zeiten, innerhalb welcher der Aufstieg von dem negativen Höchstwert auf den positiven und der Abstieg vom positiven Höchstwert auf den negativen erfolgt, bei jeder der beiden Hochspannungsspulen A₁ und A₂ wie 20 :200 oder wie ι : 10.

Damit ist die Möglichkeit gezeigt, wie mit Hilfe dieser besonderen Anordnung z. B. die positive Welle der Spannung das Zehnfache der negativen Welle erreichen kann, wobei gleichzeitig die Bedingung erfüllt ist, daß ein geschlossener magnetischer Stromkreis zur Verwendung kommt und dadurch die Zahl der erforderlichen Windungen zur Erreichung der gleichen Spannung nur einen Bruchteil gegenüber Spulen mit offenem magnetischem Stromkreise beträgt.

Die Anordnung ist selbstverständlich nicht auf zweipolige Anker beschränkt, sondern, kann auch mehrpolig ausgeführt werden. Man hat dann den Vorteil, daß die Spannungserzeugung auf eine Reihe von getrennten Spulen verteilt wird, wodurch eine Verbesserung der Isolation und der Kühlung erreicht werden kann.

Die Anordnung ist nicht bloß auf die Verwendung für Hochspannung beschränkt, sondern : kann auch z. B. mit Vorteil für elektro-Iytische Zwecke Verwendung finden, dort, wo eine bestimmte Spannung zur Erzeugung der elektrolytischen Wirkungen erforderlich wird und alle darunter liegenden Spannungen unwirksam sind.

Nicht. ausgeschlossen ist auch der Gebrauch derartiger Maschinen für gewöhnliche Licht- und Kraftzwecke, vorausgesetzt, daß die Zahl der Impulse in der Zeiteinheit hinreichend groß gewählt wird, um konstantes Licht zu erzielen.

Es ist ferner nicht erforderlich, die Hochspannung in der Maschine selbst zu erzeugen, sondern diese kann auch durch Vermittlung von Transformatoren außerhalb der Maschine hervorgebracht werden.

Es kann auf diese Weise auch der einzige Mangel, welcher bisher der Verwendung des Gleichstromes anhaftete, nämlich die Unmöglichkeit, ihn in ruhenden Transformatoren auf beliebige Spannung zu bringen, beseitigt und damit seine Anwendung auch für Kraftübertragung auf weite Entfernungen ermöglicht werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Elektrische Maschine zur Erzeugung eines unsymmetrischen Wechselstromes von ungleicher Zeitdauer der beiden Halbwellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe des zwei- oder mehrpolig ausgebildeten, induzierenden Teiles im Verhältnis zum induzierten Teile so geformt und bemessen sind, daß bei relativer Bewegung beider Teile zueinander der Magnetismus von seinem positiven Maximum zum negativen rasch ansteigt, hingegen vom negativen Maximum zum positiven allmählich übergeht.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern der induzierten Spulen bzw. sein Polschuh nur einen geringen Teil des Umfanges des induzierenden Teiles bedeckt, während der Rest des Umfanges als magnetischer Rückschluß dient, wobei der induzierende Teil exzentrische Polschuhe besitzt, von denen je eine Nord- und Südspitze einander möglichst genähert sind und gleichzeitig geringen Abstand vom induzierten Teil besitzen, während die andere Nord- und Südpolspitze weiter auseinandergerückt sind und einen größeren Abstand vom induzierten Teile aufweisen.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand des Kreises, welcher für den Eisenkern der induzierten Spulen in Betracht kommt, im wesentlichen nur durch den Abstand zwischen diesem Kern und dem induzierenden Teile bestimmt wird, während der magnetische Rückschluß gegenüber diesem einen möglichst kleinen magnetischen Widerstand hat und während der Dauer einer Periode annähernd konstant bleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.