DE235435C

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Publication number: DE235435C
Application number: DENDAT235435D
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Description

KAISERLICHES M

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, bei der ein zylindrischer, spiralförmig bewickelter Anker in einem Felde von radialen magnetischen Kraftlinien hin und her bewegt wird, und zwar ist die Anordnung so getroffen, daß nur die Teile der Ankerwicklung, welche unter den Feldmagnetpolen liegen, Strom führen.

Fig. ι und 2 stellen den das magnetische Feld ίο bildenden Teil der Vorrichtung im Längs- und Querschnitt dar; dieser Teil ist fest.

Fig. 3 veranschaulicht im Längsschnitt den beweglichen Anker.

Fig. 4 ist ein Querschnitt durch eine andere Ausführungsform des Feldmagneten.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsforfn des beweglichen Ankers.

Fig. 6 läßt die Anordnung der Stromabnehmerringe bei demselben erkennen.
Fig. 7 ist eine schematische Darstellung des radialen Verlaufs der Kraftlinien des Feldmagneten.

Fig. 8, 9 und 10 zeigen Anordnungen von Spulengruppen auf dem Anker.
Der feststehende Feldmagnet (Fig. 1 und 2) wird durch äußere Elektromagnete A gebildet, welche kreisförmig um einen inneren Elektromagneten H₁ K angeordnet sind.

Die Elektromagnete A enden einerseits in einem massiven Joch B und anderseits in einem hohlen Joch C₁ innerhalb welches der bewegliche Anker M; D gleitet. .

Die Polarität des zentralen Elektromagneten H, K ist derjenigen der peripherischen Elektro- magnete A entgegengesetzt gerichtet.

Hierdurch wird ein geschlossener magnetischer Stromkreis geschaffen, dessen Kraftlinien, nach dem eingezeichneten Pfeil F verlaufen. Die Wechselwirkung zwischen Anker und Feldmagnet macht sich in dem Raum E bemerkbar, welcher sich zwischen den zylindri- J sehen Polflächen S und U des Feldmagneten befindet. ■

Der Anker (Fig. 3) wird durch einen hohlen Zylinder M, D aus weichem Eisen gebildet, der an seinem äußeren Umfange parallel zueinander verlaufende Rippen besitzt. In die zwischen diesen vorhandenen Rinnen j wird spiralig stromführender Draht in Form von Spulengruppen gewickelt. ,

Auf seinem Wege über die Polflächen S und U hinaus ist der Anker M, D einerseits auf einem hohlen, den Kern H verlängernden Zylinder P aus nichtmagnetischem Material mit Hilfe eines Kreuzkopfes T geführt, anderseits gleitet er im Innern der Magnete A auf einer die Spule K des Magneten H umschließenden, nichtmagnetischen Hülse R. Der Kreuzkopf T ist in Schlitzen des Teiles P geführt.

Die Fig. 4 stellt eine abgeänderte Ausführungsform des Feldmagneten mit sechs Elektromagneten A dar. Die Anzahl dieser Elektromagnete kann aber auch noch weiter vergrößert werden.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform des Ankers. Dieser besteht hier aus drei konzentrisch ineinanderliegenden Zylindern D¹, von denen jeder mit Rinnen zur Aufnahme der stromleitenden Drähte versehen ist. Jeder einzelne Zylinder ist mit einem Flansch ver-

sehen, durch welchen die Zylinder miteinander verbunden werden. Hierdurch werden die Spulen in eine große undurchdringliche Metallmasse eingebettet. ■

Fig. 7 zeigt schematisch, wie die Kraftlinien F auf ihrem Wege von den Polflächen S und U die Ankerwindungen radial durchdringen. Wird diesen von außen Strom zugeführt, so wird sich daher der Anker in Richtung

ίο seiner Achse bewegen.

Hat der Anker seinen Hub beendet, dann

, wird man, um ihm eine Bewegung in entgegengesetztem Sinne zu erteilen, ohne Änderung der Polarität des festen magnetischen Feldes lediglich die Stromrichtung im bewegten Teile M, D umkehren.

Die Anordnung des beweglichen Teiles wird vervollständigt in der durch Fig. 6 angegebenen

Λ Weise, um zu erzielen, daß nur die gerade

.so zwischen den Feldmagnetpolen befindlichen .Ankerwindungen Strom führen.

Bei den bisher gebräuchlichen Systemen ist nämlich stets die gesamte bewegliche Ankerwicklung in den Stromkreis eingeschaltet. Hieras bei beeinflussen die Amperewindungen dieser . Wicklung, welche den mittleren Eisenkern H einhüllen, die Erreger windungen des FeId-

^: -magneten, so daß sich Schwankungen der magnetomotorischen Kraft ergeben.

Diese Wirkung wird beim Gegenstande der • Erfindung, wie erwähnt, dadurch beseitigt, daß die Induktionserscheinungen nur in den zwi-

;■■ sehen den Feldpolen befindlichen Windungen ' des Ankers ausgenutzt werden.

Zu diesem Zweck ist die Ankerwicklung in einzelne beispielsweise durch Bolzen d¹ zusammengehaltene Spulen t² unterteilt. Die Wicklungen von zwei übereinanderliegenden Spulen sind in Reihe geschaltet und bilden einen einzigen Abschnitt. Die beiden Drahtenden eines Abschnittes sind immer an zwei aufeinanderfolgende, von den Spulen i^z und von einander isolierte Stromabnehmerringe b angeschlossen. Bürsten, welche isoliert auf.

den Stirnflächen des Joches C befestigt sind, gleiten auf den Ringen δ, welche eine Art von Kollektor bilden.

Die Bürsten sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Sie können in beliebiger Weise hergestellt sein, z. B. aus Kohle, und durch Federn angepreßt werden; ihre Abmessung ist so zu wählen, daß sie nur mit zwei Ringen b in Berührung kommen können. Der Strom fließt durch eine Bürste ein und durch den von ihr berührten Ring in alle Wicklungsabschnitte, die zwischen ihr und der anderen

Bürste sich befinden. Da die Bürsten an den Stirnseiten des Joches C angeordnet sind, werden offenbar nur die Abschnitte eingeschaltet, welche gerade zwischen den Feldmagnetpolen 6o liegen (Fig. 2).

Die Ankerspulen können auf Eisenblechen angeordnet werden oder auf gedrückten Eisenringen e (Fig. 8, 9 und 10); sie werden dann auf einen glatten zylindrischen Ankerkern geschoben. Die Unterteilung kann hierbei natürlich ebenso vorgenommen werden, wie bei den gerippten Zylindern M₁D der Fig. 3 und 5. Um die Wirbelströme zu unterdrücken, werden alle Zylinder und Rippen stets längs der Erzeugenden auf die ganze Länge geschlitzt. Die Drahtverbindungen der übereinanderliegenden Spulen liegen in diesen Schlitzen und die aufgeschobenen Kollektorringe b sind ebenfalls geschlitzt. ■

Die beschriebene Vorrichtung kann dazu dienen, eine Bewegung durch die Wirkung des elektrischen Stromes oder umgekehrt einen elektrischen Strom unter der Wirkung einer abwechselnden Bewegung zu erzeugen.

Bei Benutzung der Maschine als Krafterzeuger verwendet man Gleichstrom; die Wick- '■: hingen der Feldmagneten und des Ankers werden je nach Bedarf in Reihe oder in Neben- : Schluß geschaltet.

Bei Benutzung der Maschine als Stromerzeuger erfolgt die Erregung durch eine unabhängige Gleichstromquelle. Der erhaltene Strom ist Wechselstrom, der nötigenfalls durch einen Stromwender gleichgerichtet werden kann.

Claims

Patent-Ansprüche: :

1. Elektrische Maschine mit konzentrischen Feldpolen, zwischen denen sich ein

. zylindrischer, spiralförmig bewickelter Anker hin und her bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß während der Bewegung des Ankers immer nur diejenigen Ankerwindungen im Stromkreise verbleiben, die gerade zwischen den Feldpolen liegen, zum Zwecke, Schwan-■ kungen der niagnetomotorischen Kraft zu vermeiden, die durch außerhalb der Feldpole liegende, stromführende Ankerwindungen hervorgerufen werden könnten.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte der Ankerwicklung wie. bei einer gewöhnlichen Gleichstrommaschine mit Stromabnehmerstücken verbunden sind, auf welchen zwei an den beiden Stirnseiten der Feldpole befestigte Bürsten schleifen.

Hi.erzu 1 Blatt Zeichnungen.