DE237024C

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Publication number: DE237024C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 237024 KLASSE 21 d. GRUPPE- M 237024 CLASS 21 d. GROUP

JAMES BURKE in ERIE, Penns., V. St. A.JAMES BURKE in ERIE, Penns., V. St. A.

Elektrische Drei- oder Mehrleitermaschine. Patentiert im Deutschen Reiche vom 18.Oktober 1907 ab. Electric three-wire or multi-wire machine. Patented in the German Empire on October 18, 1907.

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Drei- oder Mehrleitermaschine mit teils an die Hauptwicklung, teils an einen Schleifring für den Nulleiter angeschlossener Hilfswicklung. Bei den bekannten Maschinen dieser Art wurde bereits vorgeschlagen, die Anordnung so. zu treffen, daß die Anschlußpunkte der aus zwei Teilen bestehenden Hilfswicklung um i8o° gegeneinander versetzt waren. MitThe invention relates to an electrical three-wire or multi-wire machine with partly auxiliary winding connected to the main winding, partly to a slip ring for the neutral conductor. In the known machines of this type, the arrangement has already been proposed so. to meet that the connection points of the auxiliary winding consisting of two parts were offset from one another by 180 °. With

ίο dieser Anordnung läßt sich aber kein guter Ausgleich wegen des gleichen Potentials der Ansclüußpunkte erzielen. Gemäß der Erfindung sind die Hilfswicklungen an um weniger als i8o elektrische Grade gegeneinander versetzten Stellen mit der Hauptwicklung verbunden. Hierdurch werden die Potentiale der Anschlußstellen verschieden, und es erfolgt ein besserer Ausgleich. Ferner läßt sich in einfachster Weise eine solche Verteilung der Hilfswicklung erzielen, daß in jeder Lage des Ankers ein zur Hälfte zwischen dem Potential der positiven und negativen Bürste liegendes Potential. im Nulleiter entsteht und eine ungünstige Rückwirkung auf das Anker- oder Magnetfeld vermieden wird. Durch die mögliche bessere Verteilung der Wicklung wird somit der Anker sowohl in elektrischer als auch in mechanischer Beziehung gut ausgeglichen. Der beste Ausgleich findet natürlich dann statt, wenn bei einem Anschluß der Wicklungen unter einem Winkel von weniger als 180 °, z. B. 90 °, die Wicklung über alle Ankernuten gleichmäßig verteilt ist. Die weitere Wirkung der Anordnung wird der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele zu entnehmen sein.ίο this arrangement can not be a good one Achieve compensation because of the same potential of the connection points. According to the invention the auxiliary windings are offset from one another by less than 18o electrical degrees Places connected to the main winding. As a result, the potentials of the connection points are different, and a better balance. Furthermore, such a distribution of the Auxiliary winding achieve that in each layer of the armature one halfway between the potential the potential of the positive and negative brush. arises in the neutral and an unfavorable Feedback on the armature or magnetic field is avoided. Due to the possible better distribution of the winding thus the armature is well balanced in both electrical and mechanical terms. The best compensation naturally takes place when the windings are connected at an angle of less than 180 °, e.g. B. 90 °, the winding over all anchor slots is evenly distributed. The further effect of the arrangement will be as follows Description of some embodiments can be found.

Die Zeichnungen zeigen inThe drawings show in

Fig. ι und 2 Prinzipskizzeri zur Erläuterung der Erfindung, .Fig. Ι and 2 schematic sketches for explanation the invention, .

Fig. 3 bis 5 schemätische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen der Erfindung.3 to 5 are schematic representations of various Embodiments of the invention.

Fig. 6 zeigt diese in Anwendung auf eine mehrpolige Maschine mit Trommelanker.Fig. 6 shows this in application to a multi-pole machine with drum armature.

Fig. 7 ist eine Schnittzeichnung, die die Lage der Leiter in Fig. 6 auf dem Anker erkennen läßt. .Figure 7 is a cross-sectional view showing the location of the conductors in Figure 6 on the anchor leaves. .

Zunächst möge die Theorie der Erfindung mit Hilfe der Fig. 1 erläutert werden.. Die Spulen 1 der Gleichstrommaschine sind an die Stromwenderstäbe 2 angeschlossen. Die Maschine hat zwei Magnetpole 3 und positive und negative Bürsten 4. Außer der gewöhnlichen Hauptwicklung 1 sind noch stromerzeugende Hilfsspulen. 5^a, 5*, 5^C auf den Ankerkern gewickelt, von denen je ein Ende an den Schleifring 6 angeschlossen ist. Die anderen Enden sind mit. Punkten a, b und c der Ankerwicklung verbunden, die bei dem Beispiel um 120 elektrische Grade (= ¹Z₃ Polteilung) auseinander liegen. Die Hilfswicklungen sind als an die Stromwenderstäbe angeschlossen dargestellt; sie können jedoch auch an Punkte der Ankerwicklung selbst angeschlossen werden. Der positive und negative Hauptleiter des Dreileitersystems sind durch 7 und 8 und der neutrale Draht ist durch 9 bezeichnet. Die Hauptleiter 7 und 8 sind an die positive bzw. negative Bürste 4 angeschlossen, und der neutrale Leiter an eine Bürste 10, die auf dem Schleifring 6 aufliegt.First, the theory of the invention should be explained with the aid of FIG. 1. The coils 1 of the direct current machine are connected to the commutator rods 2. The machine has two magnetic poles 3 and positive and negative brushes 4. In addition to the usual main winding 1, there are also auxiliary coils that generate electricity. 5 ^a , 5 *, 5 ^C wound on the armature core, one end of which is connected to the slip ring 6. The other ends are with. Points a, b and c of the armature winding are connected, which in the example are 120 electrical degrees (= ¹ Z ₃ pole pitch) apart. The auxiliary windings are shown connected to the commutator bars; however, they can also be connected to points on the armature winding itself. The positive and negative main conductors of the three-wire system are indicated by 7 and 8 and the neutral wire is indicated by 9. The main conductors 7 and 8 are connected to the positive and negative brush 4, respectively, and the neutral conductor to a brush 10 which rests on the slip ring 6.

Die Enden der Wicklungen $^a, 5^έ, 5^C, die an den Ring 6 und damit an den neutralenThe ends of the windings $ ^a , 5 ^έ , 5 ^C , attached to the ring 6 and thus to the neutral

Draht angeschlossen sind, müssen auf einem bestimmten Potential gegenüber den Hauptleitern gehalten werden. Infolge der bekannten Sternschaltung bleibt das Potential von Ring 6 unverändert, während das Potential der Enden der Wicklungen, die an die Punkte der Ankerwicklung angeschlossen sind, ständig wechselt. Wenn die Netzbelastung nicht ausgeglichen ist, . so fließt Strom durch den neutralen Leiter entweder zum oder vom Ringe 6 und durch die stromerzeugenden Wicklungen 5^a, 5^Ä, 5^C zu oder von der Ankerwicklung i. Demnach dienen die Wicklungen 5'⁷, 5*, 5^C nicht nur als Mittel zur Erhaltung des bestimmten Potentials des neutralen Leiters durch ihre Wirkung als stromerzeugende Spulen, sondern sie dienen auch als Leiter für den Strom, der infolge unausgeglichener Belastung entsteht. Da die maximale elektromotorische Kraft jeder Wick-Wires are connected, must be kept at a certain potential with respect to the main conductors. As a result of the known star connection, the potential of ring 6 remains unchanged, while the potential of the ends of the windings that are connected to the points of the armature winding changes constantly. If the network load is not balanced,. so current flows through the neutral conductor either to or from the ring 6 and through the current-generating windings 5 ^a , 5 ^A , 5 ^C to or from the armature winding i. Accordingly, the windings 5 ' ⁷ , 5 *, 5 ^C not only serve as a means of maintaining the specific potential of the neutral conductor by acting as current-generating coils, but they also serve as conductors for the current that arises as a result of unbalanced loading. Since the maximum electromotive force of each winding

ao lung 5^Λ, $^b, 5^C theoretisch gleich der halben Spannungsdifferenz zwischen positiver und negativer Bürste ist, muß die Drahtzahl der Hilfsspulen 5^Λ, 5^Ä, 5^C gleich der Hälfte. der Leiterzahl der Ankerwicklung von Bürste zu Bürste des Stromwenders sein.ao lung 5 ^Λ , $ ^b , 5 ^{C is} theoretically equal to half the voltage difference between the positive and negative brush, the number of wires in the auxiliary coils must be 5 ^Λ , 5 ^Ä , 5 ^C equal to half. the number of conductors in the armature winding from brush to brush of the commutator.

Es können statt drei auch mehr, oder weniger Hilfswicklungen angebracht werden. Wenn sechs Spulen zur Verwendung kommen sollen, so würden sie um je 60 elektrische Grade auseinander gelegt und an um 60 elektrische Grade versetzt liegende Punkte der Ankerwicklung 1 angeschlossen werden.Instead of three, more or fewer auxiliary windings can be attached. if If six coils are to be used, they would each be separated by 60 electrical degrees and at points of armature winding 1 that are offset by 60 electrical degrees be connected.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung, bei der nur zwei Spulen 5ⁿ, 5* Verwendung finden. · Diese sind um etwa 90 elektrische Grade auseinander gelegt und an Punkte der Hauptwicklung angeschlossen, die etwa um go elektrische Grade versetzt sind. Im Augenblicke der in der Zeichnung gegebenen Stellung erzeugt die an einen Punkt der Hauptwicklung mitten zwischen positiver und negativer Bürste angeschlossene Spule 5^Λ keine elektromotorische Kraft. Spule 5* ist an einen Punkt angeschlossen, der im betrachteten Augenblick das Potential der negativen Bürste besitzt; sie muß demnach ihre höchste elektromotorische Kraft liefern. Es kann auch nur eine einzige stromerzeugende Hilfsspule 5ⁿ Anwendung finden; bessere Ergebnisse werden jedoch durch den Gebrauch mehrerer Spulen gezeitigt, insbesondere dort, wo die Belastungsunterschiede im Netze häufig sehr groß sind.Fig. 2 shows an embodiment in which only two coils 5 ⁿ , 5 * are used. · These are set apart by about 90 electrical degrees and connected to points on the main winding which are offset by about 20 electrical degrees. At the moment of the position given in the drawing, the coil 5 ^Λ connected to a point on the main winding between the positive and negative brush does not generate any electromotive force. Coil 5 * is connected to a point that has the potential of the negative brush at the moment in question; it must therefore deliver its highest electromotive force. It is also possible for only a single power-generating auxiliary coil 5 ^{n to} be used; however, better results are achieved through the use of several coils, especially where the load differences in the network are often very large.

Fig. 3 zeigt eine Wicklungsanordnung, bei welcher die auf dem Anker 11 über der Hauptwicklung 12 vorgesehene Hilfswicklung 13 mit zum Teil um 180 elektrische Grade verlegten Windungen versehen ist.Fig. 3 shows a winding arrangement in which the on the armature 11 over the main winding 12 provided auxiliary winding 13 with partly laid by 180 electrical degrees Turns is provided.

Diese Anordnung ist wichtig im Hinblick auf das Bestreben, gleiche elektrische und mechanische Effekte zu erzielen, d.h. das. Bestreben, ungleichmäßige Verdrehungen det magnetischen Feldes beim Fließen des Stromes in der Hilfswicklung zu vermeiden und einen mechanisch symmetrischen und ausbalancierenden Anker zu erhalten. Die Drähte in den Lagen 180, ^X57>5> 135 ^und 112,5° hegen hinter dem Abzweigungspunkt 14 und entsprechen den gleichliegenden Hauptdrähten. . Die Hilfswindungen in den Lagen 202,5, ²²5> ²47>5 ^un<i 270° verlaufen entgegengesetzt und befinden sich daher in gleicher elektrischer Lage wie die Hauptdrähte in 90, 67,5, 45 und 22,5° Stellung. Der Erfolg bei der Drahtzahl 1 : 2 zwischen Hilfsund Hauptwicklungsabschnitt ist die Erlangung der halben Bürstenspannung im Nullleiter. This arrangement is important with regard to the endeavor to achieve the same electrical and mechanical effects, ie the endeavor to avoid uneven rotations of the magnetic field when the current flows in the auxiliary winding and to obtain a mechanically symmetrical and balancing armature. The wires in layers 180, ^X 57>5> 135 ^and 112.5 ° lie behind the branch point 14 and correspond to the main wires lying on the same side. . The auxiliary turns in positions 202.5, ²² 5> ² 47> 5 ^{and <} i 270 ° run in opposite directions and are therefore in the same electrical position as the main wires in 90, 67.5, 45 and 22.5 ° positions. The success with the number of wires 1: 2 between the auxiliary and main winding section is the achievement of half the brush voltage in the neutral conductor.

Nach Fig. 4 ist die Wicklung so verteilt, daß sich die Windungen in Polfeldern verschiedener Polarität befinden. Hierdurch wird der Ausgleich noch mehr verbessert, und die elektrisehen Zustände werden gleichmäßiger. Es läßt sich bei Verfolgung der Lage der Hilfswindungen erkennen, daß alle elektrischen Lagen eines Ankerabschnittes berücksichtigt sind. Die acht Leiter der Hilfswicklung liegen nicht alle auf einer Hälfte des Ankers wie bei Fig. 3, sondern ein Teil der Leiter der Hilfswicklung ist bei Fig. 4 auf die andere Hälfte des Ankerkerns verlegt. Demnach wird mit der gewünschten Wirkung gleichzeitig größere Symmetrie erreicht. Aus Fig. 4 ergibt sich ferner, daß die Reihenfolge der Verbindungen der Leiter geändert ist, und daß die Leiter der Reihe nach rings um den Ring hintereinander geschaltet sind. Die Verbindungen werden dadurch einfächer. Übrigens wird die gleiche resultierende elektromotorische Kraft ganz unabhängig von der Reihenfolge der Verbindungen erreicht, solange die Anordnung der Leiter und die Richtung der erzeugten elektromotorischen Kraft richtig ist.According to Fig. 4, the winding is distributed so that the turns in pole fields of different Polarity. This improves the balance even more, and the electrical power States become more even. It can be used by following the position of the auxiliary windings recognize that all electrical layers of an armature section are taken into account. The eight Head of the auxiliary winding are not all on one half of the armature as in Fig. 3, but a part of the conductor of the auxiliary winding is in Fig. 4 on the other half of the armature core relocated. Accordingly, greater symmetry is achieved at the same time with the desired effect. 4 also shows that the order of the connections of the conductors is changed and that the conductors are connected in series around the ring are. This simplifies the connections. Incidentally, the same will result electromotive force achieved regardless of the sequence of connections as long as the arrangement of the conductors and the direction of the generated electromotive force correct is.

Bei der Schaltung nach Fig. 5 ist eine weitere Hilfswicklung 16 an den Punkt 17 der Hauptwicklung angeschlossen, 90 ° vom Punkt 14 entfernt, an welchen die Hilfswicklung 13 geschlossen ist. Von Punkt 17 aus verfolgt ist die Hilfswicklung 16 an den ersten vier Umgängen der Wicklung 13 ähnlich. Statt nun aber weiter fortgeführt und über die Wicklung 13 gelegt zu werden, sind die weiteren vier Leiter um 180 elektrische Grade verlegt und so geschaltet wie. bei Fig. 3. Es ergibt sich, daß bei dieser Bauart die Leiter zum Vorteil für die Armatur sehr symmetrisch angeordnet sind. Mit zwei Wicklungen wird also die Ausgleichwirkung schon fast voll erreicht. Die beiden Hilfswicklungen werden am besten an Punkte der Hauptwicklung angeschlossen, die genau um 90 elektrische Grade auseinander liegen. Jedoch können sie u. a. auch, an in ziemlich weiten Grenzen anders zueinander liegende Punkte geschlossen werden. Stets je-In the circuit according to FIG. 5, there is a further auxiliary winding 16 at point 17 of the main winding connected, 90 ° from point 14 at which the auxiliary winding 13 is closed is. The auxiliary winding 16 is followed from point 17 on the first four turns the winding 13 is similar. Instead of now, however, continued and over the winding 13, the other four conductors are laid 180 electrical degrees and switched as. in Fig. 3. It turns out that in this design the ladder to the advantage are arranged very symmetrically for the valve. So with two windings the balancing effect is achieved almost fully reached. The two auxiliary windings will work best Points of the main winding connected exactly 90 electrical degrees apart lie. However, they can include also, within fairly wide limits, different from one another lying points are closed. Always

doch sollten die Hilfswicldungsleiter so angeordnet und geschaltet werden, daß sie die Leiter eines Stromkreises der Hauptwicklung von dem Punkte der Hauptwicklung aus, an den die Hilfswicklung geschlossen ist, entsprechend ausgleichen. In Fig. 5 z. B. ist die Hilfswicklung an die Hauptwicklung am Punkt 17 angeschlossen, und die acht Leiter der Hilfswicklung müssen in ihrer Wirkung der Wirkung der Leiter des mit Punkt 17 beginnenden Stromkreises der Hauptwicklung, oder mit anderen Worten den 16 Leitern des Stromkreises der Hauptwicklung in den acht Phasen 270, 247,5, 225, 202,5, 180, 157.5, 135 und 112,5 entsprechen. Das wird vielleicht besser verständlich, wenn man erwägt, daß, während Punkt 17 auf oder nahe dem Potential entweder der positiven oder negativen Bürste ist, die. Leiter der Hauptwicklung von Punkt 17 die gesamte elektromotorische Kraft erzeugen werden und demnach die Leiter der entsprechenden Hilfswicklung ebenfalls ihre höchste (oder Total E. M. K.) erzeugen müssen.yet the assistant instructors should be so arranged and switched so that they connect the conductors of a circuit of the main winding from the point of the main winding that the auxiliary winding is closed, compensate accordingly. In Fig. 5 z. B. is the Auxiliary winding connected to the main winding at point 17, and the eight conductors of the Auxiliary winding must have the effect of the conductors beginning with point 17 in their effect Circuit of the main winding, or in other words the 16 conductors of the circuit the main winding in the eight phases 270, 247.5, 225, 202.5, 180, 157.5, 135 and 112.5 correspond. Perhaps this becomes more understandable when one considers that, while Point 17 is at or near the potential of either the positive or negative brush, the. Head of the main winding from point 17 to generate the entire electromotive force and therefore the conductors of the corresponding auxiliary winding are also their highest (or Total E.M.K.) must generate.

Finden drei Hilfswicklungen Anwendung, so liegen die Verbindungspunkte der Hauptwicklung vorzugsweise genau 120 elektrische Grade auseinander. Bei sechs Hilfswicklungen sind die vorzugsweise an genau 60 elektrische Grade voneinander entfernte Punkte geschlossen ; aber die Verbindungspunkte können von diesen Verlegungen sehr abweichen und nach Wunsch unregelmäßig verlegt sein, vorausgesetzt, daß die Hilfsleiter gemäß den oben gegebenen Ausführungen geeignet angeordnet sind. In der Regel werden die angegebenen Verschiebungen am besten sein, doch können auch mit anderen Verlegungen befriedigende Ergebnisse erreicht werden.If three auxiliary windings are used, the connection points of the main winding are located preferably exactly 120 electrical degrees apart. When there are six auxiliary windings which are preferably closed by exactly 60 electrical degrees apart; but the connection points can vary greatly from these routings and can be irregular if desired be laid, provided that the auxiliary ladder in accordance with the explanations given above are arranged appropriately. Usually the shifts given will be best, but others can be used as well Relocations achieve satisfactory results.

Der Anschluß der Hilfswicklung an die Hauptwicklung kann auch an den Stromwenderlamellen oder an den Verbindungsdrähten von den Leitern der Haupt wicklung geschehen. Wenn die Unterschiede nicht zu groß sind, so lassen sich auch mit von den in Fig. 3 bis 5 beschriebenen abweichenden Anordnungen noch wirtschaftliche Maschinen liefern. Anstatt z. B. die Hilfsleiter in derselben Phase wie die entsprechenden Hauptleiter anzuordnen, können sie ganz oder zum Teil in ziemlich verschiedenen Phasenstellungen angebracht werden, je-. doch leidet bei größerer Abweichung die Ausgleichung. The connection of the auxiliary winding to the main winding can also be made to the commutator blades or happen on the connecting wires from the conductors of the main winding. If the differences aren't too great it is also possible to use arrangements which differ from those described in FIGS. 3 to 5 deliver economical machines. Instead of z. B. the auxiliary ladder in the same phase as the corresponding Arranging main conductors, they can be placed in whole or in part in quite different phase positions, each. however, if the deviation is greater, the adjustment suffers.

Die Hilfswicklungen können als parallel geschaltet mit Teilen der Hauptwicklung betrachtet werden, und sie werden demnach einen parallel laufenden Strom erzeugen. Durch Hinzufügen einer großen Zahl von Hilfswicklungen von geringem Widerstände kann erreicht werden, daß sie einen beträchtlichen Teil des Stromes im Vergleich zu dem der Hauptwicklung führen. Denn da Hauptwicklung.The auxiliary windings can be viewed as being connected in parallel with parts of the main winding and they will therefore generate a current running in parallel. By adding a large number of auxiliary windings with a low resistance it can be achieved that they have a considerable part of the current compared to that of the main winding. Because there is the main winding.

und Hilfswicklung parallel zueinander elektromotorische Kraft erzeugen, so wird der Strom, der. in den parallelen Stromkreisen entsteht, durch deren relativen Widerstand beeinflußt werden.and auxiliary winding generate electromotive force parallel to each other, then the current, the. arises in the parallel circuits, influenced by their relative resistance will.

Im vorliegenden ist die Erfindung in Anwendung auf eine zweipolige Maschine mit Grammewicklung beschrieben, weil sie daran am einfachsten verständlich ist, Sie kann jedoch in gleicher Weise für mehrpolige Maschinen und für Maschinen mit den verschiedenen Arten der Trommelwicklungen Anwendung finden.In the present case the invention is applied to a two-pole machine with Gram winding because it is the easiest to understand, but it can in the same way for multi-pole machines and for machines with the different ones Types of drum windings are used.

Fig. 6 zeigt als Beispiel die Anwendung der Erfindung auf eine mehrpolige Maschine mit Trommelwicklung. Die vier Pole der Maschine sind durch punktierte Linien angegeben und durch die Buchstaben N, S bezeichnet. Zwischen den Polen ist eine Abwicklung der Hauptwicklung und der beiden Hilfswicklungen des Beispiels gegeben. Der Stromwender 2 ist innerhalb der Windungen dargestellt, und die Bürsten 4 des Stromwenders sind der Deutlichkeit halber als auf der inneren Seite des Stromwenders aufliegend dargestellt. Die beiden positiven Bürsten, ebenso die beiden negativen Bürsten sind, wie üblich, bei Mehrpolmaschinen mit mehrfachen Stromkreisen miteinander verbunden. An den Schleifring 6 ist je eines der Enden der Hilfswicklungen angeschlossen ; die auf Ring 6 schleifende Bürste wird mit dem neutralen Leiter des Netzes verbunden, und die Paare positiver und negativer Bürsten des Stromwenders mit den Außenleitern. Die Leiter der Hauptwicklung sind der Reihe nach mit 1 bis 32 bezeichnet. Die Phasenstellungen der Leiter 1 bis 32 sind zum Zwecke der Bezeichnung durch die elektrischen Grade von o° an gegeben. Der Weg von 0 aus (oben) nach rechts bis zu den unteren Leitern i6, 17 beträgt 360 elektrische Grade, ebenso der Weg vom unteren Leiter aus zurück zu dem oberen Leiter. Leiter, die in einer bestimmten Phasenstellung bezüglich eines Feldpoles von einer bestimmten Polarität liegen, sind natürlich in derselben Phasenstellung wie Leiter, die unter einem anderen Pol von derselben Polarität und in entsprechender Stellung liegen. Die Leiter 4 und 5 z. B. sind in derselben Phase wie die Leiter 20 und 21. Je zwei Leiter der Hauptwicklung sind in Fig. 6 in einer kleinen Entfernung voneinander dargestellt, sie sollen jedoch natürlich in derselben Nut des Ankerkerns liegen und demnach in genau derselben Phasenstellung sein.Fig. 6 shows, by way of example, the application of the invention to a multi-pole machine with drum winding. The four poles of the machine are indicated by dotted lines and denoted by the letters N, S. The main winding and the two auxiliary windings of the example are developed between the poles. The commutator 2 is shown within the turns, and the brushes 4 of the commutator are shown for the sake of clarity as resting on the inner side of the commutator. The two positive brushes, as well as the two negative brushes, are, as usual, connected to one another in multi-pole machines with multiple circuits. One of the ends of the auxiliary windings is connected to each slip ring 6; the brush sliding on ring 6 is connected to the neutral conductor of the network, and the pairs of positive and negative brushes of the commutator with the outer conductors. The conductors of the main winding are labeled 1 to 32 in sequence. The phase positions of the conductors 1 to 32 are given for the purpose of denoting by the electrical degrees from 0 ° on. The path from 0 (above) to the right to the lower conductors i6, 17 is 360 electrical degrees, as is the path from the lower conductor back to the upper conductor. Conductors which lie in a certain phase position with respect to a field pole of a certain polarity are of course in the same phase position as conductors which lie under another pole of the same polarity and in the corresponding position. The conductors 4 and 5 z. B. are in the same phase as the conductors 20 and 21. Two conductors of the main winding are shown in Fig. 6 at a small distance from each other, but they should of course be in the same groove of the armature core and therefore be in exactly the same phase position.

Die Hauptwicklung umfaßt 32 Leiter, und da bei der Vierpolmaschine vier Stromkreise vorhanden sind, so hat jeder Stromkreis von Bürste zu Bürste des Stromwenders acht Leiter. Jede der Hilfswicklungen besteht aus vier Leitern. Ein Ende der einen Hilfswicklung 18 schließtThe main winding comprises 32 conductors, and there are four circuits in the four-pole machine each circuit has eight conductors from brush to brush of the commutator. Every the auxiliary windings consists of four conductors. One end of one auxiliary winding 18 closes

sich an die Stromvvenderlamelle, an die auch der Leiter ι der Hauptwicklung geschlossen ist; sie besteht aus den Leitern i8^a, i8⁶, i8^c und i8^d und ist mit dem anderen Ende an den Schleifring angeschlossen.to the Stromvenderlamelle, to which the conductor ι of the main winding is closed; it consists of the conductors i8 ^a , i8 ⁶ , i8 ^c and i8 ^d and the other end is connected to the slip ring.

Da bei einer mehrpoligen Maschine die Punkte gleichen Potentials 360 elektrische Grade auseinander liegen, so muß die Hilfswicklung mit einem Ende an jeden der Punkte gleichen Potentials angeschlossen werden, um den Ausgleicheffekt zu sichern. Demnach besteht hier eine Querverbindung 19 vom Anfang der Hilfswicklung oder vom Stromwenderstabe, an den sie angeschlossen ist, aus nach dem Stromwenderstabe, der 360 elektrische Grade davon entfernt liegt. Die weitere Hilfswicklung 20 ist mit einem Ende an denjenigen Stromwenderstab angeschlossen, mit dem auch der Leiter 5 verbunden ist, der eben so durch den Leiter 21 mit dem um 360 elektrische Grade entfernten Stromwenderstabe quer verbunden ist; sie hat die vier Leiter 20^a, 20*, 20^, 20^rf. Die Punkte der Hauptwicklung, an welche die beiden Hilfswicklungen anschließen, liegen um go elektrische Grade auseinander, und die Leiter der Hilfswicklung sind so angebracht, daß die Armatur ausgeglichen ist, da jedem Leiter der Hilfswicklung stets ein anderer diametral gegenüberliegt. Aus der schematischen Darstellung erhellt, daß die Hilfsleiter in derselben Nut des Ankerkerns untergebracht werden wie die beiden Nachbarleiter der Hauptwicklung. Ferner ist zu beachten, daß in den Stromkreisen der Hauptwicklung nur ein Leiter für jede Nut vorhanden ist an Stelle von zwei im Falle der Fig. 3 bis 5.Since in a multi-pole machine the points of the same potential are 360 electrical degrees apart, one end of the auxiliary winding must be connected to each of the points of the same potential in order to ensure the equalizing effect. Accordingly, there is a cross connection 19 from the beginning of the auxiliary winding or from the commutator rod to which it is connected to the commutator rod, which is 360 electrical degrees away from it. The further auxiliary winding 20 is connected at one end to that commutator rod to which the conductor 5 is also connected, which is also transversely connected by the conductor 21 to the commutator rod which is 360 electrical degrees away; it has the four conductors 20 ^a , 20 *, 20 ^, 20 ^rf . The points of the main winding to which the two auxiliary windings connect are separated by electrical degrees, and the conductors of the auxiliary winding are attached so that the armature is balanced, since each conductor of the auxiliary winding is always diametrically opposed to another. It is evident from the schematic representation that the auxiliary conductors are accommodated in the same groove in the armature core as the two neighboring conductors of the main winding. It should also be noted that there is only one conductor for each slot in the main winding circuits, instead of two in the case of FIGS. 3 to 5.

Verfolgt man die Schaltung nach Fig. 6, so ist zu erkennen, daß den elektrischen Lagen der Hauptdrähte die Drähte der Hilfswicklungen so entsprechend angeordnet sind, daß die gewünschte halbe E.-M. K. des Nulleiters erzeugt wird. Unter Anwendung der vorher erläuterten Regeln ist die Verteilung durch geeignete Verschiebung usw. so gewählt, daß ein guter Ausgleich in jeder Beziehung erfolgt.If one follows the circuit according to FIG. 6, it can be seen that the electrical layers of the main wires, the wires of the auxiliary windings are arranged accordingly so that the desired half E.-M. K. of the neutral conductor is generated. Using the previously explained rules, the distribution is selected by suitable shifting, etc. so that a good balance is made in every relationship.

Es kann natürlich eine beliebige Zahl von Hilfswindungen zu der durch Fig. 6 dargestellten Anordnung hinzugefügt und an irgendeinen beliebigen Punkt der Hauptwicklung angeschlossen werden, vorausgesetzt, daß sie in geeigneter Stellung untergebracht und in geeigneter Weise geschaltet werden. Ebenso können die Leiter der Hilfswicklung 18 oder der Wicklung 20 in anderer Weise angeordnet werden, da für jeden Leiter dieser Wicklungen unter vier Stellungen die Wahl bleibt. Übrigens ist die dargestellte Anordnung eine sehr zweckmäßige, da der Anker gut ausbalanciert und ganz symmetrisch ist. Es ist zu bemerken, daß von den beiden Hilfswicklungen, die in Fig. 6 dargestellt sind, die Wicklung 18 einen Leiter unter dem Einfluß jedes der vier Pole angeordnet enthält, während die Wicklung 20 ihre sämtlichen Leiter innerhalb eines Bogens von 405 elektrischen Graden und nahezu unter dem Einfluß von zwei Feldmagnetpolen zusammengedrängt enthält. Das zeigt, in wie verschiedener Weise die Leiter der Hilfswicklung angeordnet werden können.There can of course be any number of auxiliary turns to that illustrated by FIG Arrangement added and connected to any point on the main winding provided that they are housed in a suitable position and in a suitable position Way to be switched. Likewise, the conductors of the auxiliary winding 18 or of the winding 20 can be arranged in a different manner, as for each conductor of these windings the choice remains among four positions. Incidentally, the arrangement shown is a very practical one, because the anchor is well balanced and completely symmetrical. It is to be noted that of the two auxiliary windings shown in Fig. 6, the winding 18 one Contains conductors placed under the influence of each of the four poles while winding 20 all their conductors within an arc of 405 electrical degrees and nearly below contains the influence of two field magnetic poles crowded together. That shows in how the conductors of the auxiliary winding can be arranged in various ways.

Aus dem vorhergehenden folgt, daß die vorliegende Erfindung auf Maschinen mit größerer Polzahl und mit mannigfaltigen anderen Ankerwicklungen Anwendung finden kann. Ebenso läßt sie sich für Maschinen mit stehendem Anker lind umlaufenden Magnetfeldern anwenden. From the foregoing it follows that the present invention applies to machines with larger Number of poles and with various other armature windings can be used. as well it can be used for machines with a stationary armature and rotating magnetic fields.

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung, die die Lagerung der Leiter nach Fig. 6 auf dem Anker zeigt. Die Pole N, S sind durch volle Linien angegeben, der Ankerkern 22 ist im Schnitt dargestellt. Er ist als Nutenanker gedacht, und die Leiter der Haupt- und Hilfswicklung sind mit denselben Ziffern bezeichnet wie in Fig. 6. Es möge bemerkt werden, daß die Leiter der Hilfswicklung als am Boden der Nuten angeordnet dargestellt sind; diese *Anordnung ist vorzuziehen.Fig. 7 is a schematic diagram showing the mounting of the ladder of Fig. 6 on the anchor. The poles N, S are indicated by solid lines, the armature core 22 is shown in section. It is intended as a slot anchor, and the conductors of the main and auxiliary windings are designated by the same numerals as in Figure 6. It should be noted that the conductors of the auxiliary winding are shown as being located at the bottom of the slots; this * arrangement is preferable.

Claims

Patent Claims:

1. Electric three-wire or multi-wire machine with partly on the main winding, auxiliary windings partly connected to a slip ring for the neutral conductor, thereby characterized in that the auxiliary windings with the main winding to less than 180 electrical degrees staggered points are connected.

2. Electrical machine according to claim 1, characterized in that the wires the auxiliary winding are distributed so that they are in. Pole fields of different polarity are located.

3. Electrical machine according to claim 1, characterized in that the wires the auxiliary winding are distributed asymmetrically in such a way that they are phase and Direction under the poles of the phase and direction of the conductors of a circuit of the Main winding correspond.

4. Electrical machine according to claim 1, characterized in that the wires the auxiliary winding can be accommodated at the foot of the grooves for the main winding.

1 sheet of drawings.