DE232259C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV* 232259 -KLASSE 21 d. GRUPPE

OTTO BÖHM und RICHARD WEIDEMANN in BERLIN.

unabhängigen Stromes.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Februar 1908 ab.

Es sind bereits Gleichstrom-Generatoren zur Erzeugung eines in seiner Richtung von dem Drehsinne unabhängigen Stromes bekannt, in denen der Strom von einem gegen das Hauptfeld um eine halbe Polteilung verschobenen Querfeld erzeugt wird. Man hat ferner zwecks Erzeugung dieses Querfeldes beispielsweise bei einer zweipoligen Maschine auf den Stromwender vier Bürsten im Abstande von 90 ° aufgesetzt und benachbarte Bürsten paarweise kurzgeschlossen. Bei diesen Maschinen verliefen jedoch die Bahnen des Haupt- und Querfeldes über die gleichen Pole des Gehäuses, so daß sich die tatsächliche Lage des Hauptfeldes mit der Drehrichtung erheblich ändert. Die kurzgeschlossenen Bürstenpaare, deren Stellung dauernd beibehalten werden soll, stehen also dann entweder für die eine Drehrichtung richtig, dagegen für die andere falsch, oder man erhält — wenn man sie in die Mittellage einstellt — bei beiden Drehrichtungen eine zwar gleiche, aber wesentlich geringere Leistung, da in diesem Falle nur ein Teil der Ankerwindungen (bis zu 50 Prozent hinab) für die Zwecke ausgenutzt werden kann, welchen sie der Theorie nach dienen sollten. Eine derartige Maschine kann zwar bei beiden Drehrichtungen Ströme von gleicher Richtung liefern, es ist jedoch ausgeschlossen, daß diese Ströme bei gleicher Spannung und Umdrehzahl gleich stark ausfallen.

Um die besprochenen Mißstände zu beseitigen, erhält nach der Erfindung zunächst das Polgehäuse außer den lediglich das Hauptfeld aufnehmenden Hauptpolen zwischen ihnen liegende, lediglich das Querfeld aufnehmende unbewickelte Hilfspole, wodurch eine Trennung der Bahnen für das Haupt- und Querfeld sowie eine unveränderliche Lage des Hauptfeldes erzielt wird. Ferner liegen zwecks vollkommener Ausnutzung der Ankerwindungen die kurz oder über einen Widerstand geschlossenen Ankerwindungen symmetrisch zum Hauptfeld.

In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des neuen Generators in zweipoliger Ausführung dargestellt.

Das Polgehäuse besteht aus den Hauptpolen c, d und den Hilfspolen g, i, welche ein gemeinsames Joch b besitzen.

Es sind nur die Hauptpole c, d mit Wicklungen e, f versehen, welche von den Außenleitungen s, t oder einer besonderen Stromquelle gespeist werden, während die Hilfspole unbewickelt sind.

Die Windungen k des Ankers α sind, wie üblich, in derselben Reihenfolge, welche sie auf dem Anker haben, an je einen Steg m des Stromwenders angeschlossen. Auf letzteren schleifen Bürsten r, η bzw. 0, p, welche unmittelbar oder über Widerstände miteinander verbunden sind. Die auf den Stromwenderstegen m^%%, m¹ schleifenden, demselben Pol angehörenden Bürsten r, η schließen also die Ankerwindüngen &²² bis k~⁸ und die auf den Stromwenderstegen m⁸, m¹⁵ schleifenden, dem

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anderen Pol angehörigen Bürsten o, j> die Ankerwindungen k^s bis Ĺ⁴ kurz. Je zwei miteinander verbundene Bürsten und damit auch die durch sie kurzgeschlossenen Ankerwindungen liegen symmetrisch zu dem Hauptfeld.

Lediglich der Einfachheit halber ist die Ankerwicklung als Grammesche Ringwicklung dargestellt. Sie kann indessen auch als

ίο Trommelwicklung ausgeführt werden.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Generators ist folgende: Das Hauptfeld erzeugt in . den Windungen k^s bis k^u und £²² bis &²⁸ Ströme, welche durch die Bürsten o, p und r, η geschlossen sind. Infolgedessen induzieren diese geschlossenen Windungen ihrerseits in dem Anker Querfelder, welche über die Hilfspole g,. i verlaufen. Die Querfelder durchsetzen nun die Ankerwindungen k¹ bis k¹ und ß¹⁵ bis A²¹ und induzieren in ihnen einen Strom, welcher durch die Leitungen s, t abgenommen werden kann. Da bei einem Wechsel der Drehrichtung auch das Querfeld seine Richtung ändert, so bleibt die Richtung des Außenstromes gleich.

Wollte man an Stelle des beschriebenen ein Polgehäuse der üblichen Form verwenden, so würden sich der Entstehung des Querfeldes, das offenbar verhältnismäßig stark sein muß, gewisse Hindernisse entgegenstellen, welche eine Betrachtung der Fig. Ί leicht erkennen läßt. Diese zeigt eine zweipolige Maschine, in deren Anker a die eingangs genannten beiden Felder auftreten, und deren Polgehäuse aus den Jochen b und den beiden Polen c, d besteht. Auf letzteren sitzen die Wicklungen e, f zur Erzeugung des Hauptfeldes, das durch die strichpunktierten Linien A¹ bis A⁸ angedeutet ist.

Das Querfeld bzw. die beiden Querfelder sind durch die punktierten Linien q¹ bis q^s wiedergegeben. Da die Art ihrer Erzeugung sowie das Schema und die Art der Ankerwicklung an dieser Stelle nebensächlich sind, so ist auf dem Anker eine Wicklung überhaupt nicht gezeichnet. Zum Verständnis der Vorgänge genügt vielmehr die Darstellung der Querfelder an sich, welche in dem Anker a entstehen und quer durch die inneren Teile der beiden Pole c, d verlaufen.

Fig. 2 zeigt ohne weiteres, daß sich das Hauptfeld und die Querfelder gegenseitig stören. In der linken Hälfte des Poles c und ebenso in der rechten Hälfte des Poles d verlaufen die Kraftlinien h¹ bis A⁴ bzw. A⁵ bis A⁸ des Hauptfeldes und die Kraftliuien q¹ bis qⁱ bzw. q^& bis q⁸ des Querfeldes in entgegengesetzter Richtung. In der rechten Hälfte des Poles c und in der linken Hälfte des Poles d

öo verlaufen dagegen die Kraftlinien h^h bis A⁸ bzw. A¹ bis h^l des Hauptfeldes und die Kraftlinien q¹ bis. ^* bzw. q* bis q^a des Querfeldes in gleicher Richtung. .

Die Folge davon ist zunächst die, daß in ' der rechten Hälfte des Poles c und in der linken Hälfte des Poles d sowie in den jeweils unter diesen Stellen der Pole stehenden Teilen des Ankerumfanges eine Übersättigung eintritt, daß ferner nur ein verhältnismäßig schwaches Querfeld entsteht und daß schließlich sowohl das Haupt- als auch das Querfeld verzerrt wird. .

Nach der Erfindung werden die besprochenen Übelstände dadurch vermieden, daß zunächst das Polgehäuse außer den lediglich das letztere aufnehmenden Hauptpolen zwischen ihnen liegende, lediglich das Querfeld aufnehmende unbewickelte Hilfspole besitzt, und daß zugleich die kurz oder über einen Widerstand geschlossenen Ankerwindungen symmetrisch zum Hauptfeld liegen.

Infolge dieser Anordnung ergibt sich der in Fig. 3 veranschaulichte Kraftlinienverlauf. Die Kraftlinien q¹ bis q^s des Querfeldes verlaufen also nur über die Hilfspole, durchsetzen dagegen die Hauptpole nicht, während umgekehrt die Kraftlinien h¹ bis A⁸ des Hauptfeldes nur die Hauptpole c, d durchsetzen, aber über die Hilfspole g, i nicht verlaufen. Letztere Erscheinung hat ihren Grund in folgendem: Nimmt man einmal an, daß jeder Hauptpol c, d ein besonderes Hauptfeld erzeugte, so würden sich dessen Kraftlinien offenbar über dem Anker, die Hilfspole g, i und die Joche b schließen. Die zu dem einen Hauptfelde gehörigen Kraftlinien würden dabei jedoch innerhalb des Ankers und der Hilfspole den zu dem anderen Hauptfelde gehörigen Kraftlinien entgegengesetzt gerichtet sein. Innerhalb des Ankers und der beiden Hilfspole würden sich also die beiden Hauptfelder gegenseitig vernichten, so daß tatsächlich nur der in Fig. 3 dargestellte Kraftlinienverlauf entsteht.

Bei Verwenduug des neuen Polgehäuses für eine vier- oder mehrpolige Maschine brauchen natürlich nicht alle Hauptpole mit Wicklungen versehen zu sein. Auf jeden Fall muß aber immer der Bedingung genügt werden, daß zwei benachbarte Hauptpole verschiedene Polarität besitzen, und daß zwischen ihnen ein in bezug auf das Hauptfeld neutraler Hilfspol liegt.

Betrachtet man ferner z. B. den Verlauf des Hauptfeldes A, so wird es zwar an zwei diagonal gegenüberliegenden Stellen (nahe den Ecken des Joches) durch die Querfelder q geschwächt, dafür aber an den beiden anderen Ecken des Joches durch eben dieselben Querfelder in genau gleichem Maße wieder verstärkt. Dasselbe gilt umgekehrt für die Querfelder. Innerhalb der Pole bzw. an deren

Claims (1)

1. Stirnseite traten also bei jeder Drehrichtung Felder mit gleichmäßig verteiltem Kraftlinienfluß auf.

   Paten τ-Anspruch :

   Gleichstrom-Generator zur Erzeugung eines in seiner Richtung von dem Drehsinne unabhängigen Stromes mittels eines Querfeldes, das durch paar- oder gruppenweise Kurzschließung von Ankerwindungen erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits das Polgehäuse, zwecks Trennung der Bahnen für das Haupt- und Querfeld sowie zwecks Herbeiführung einer unveränderlichen Lage des Hauptfeldes, außer den lediglich das letztere aufnehmenden Hauptpolen zwischen ihnen liegende, lediglich das Querfeld aufnehmende unbewickelte Hilfspole besitzt, und daß anderseits, zwecks vollkommener Ausnutzung der Ankerwindungen, die kurz oder über einen Widerstand geschlossenen Ankerwindungen symmetrisch zum Hauptfeld liegen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.