DE24455C - Neuerungen in der Anordnung der Elektromagnete und der Konstruktion der Induktoren dynamo-elektrischer Maschinen - Google Patents

Description

ES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

JONAS WENSTRÖM in ÖREBRO (Schweden).

dynamo-elektrischer Maschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 23. November 1882 ab.

Die Erfindung bezweckt hauptsächlich eine bessere Nutzbarmachung des bei dynamo-elektrischen Maschinen erzeugten Magnetismus, so dafs die erforderliche Drahtmasse, sowie der schädliche Widerstand in derselben vermindert werden kann. Dadurch wird zugleich bei geringerer Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine und vermindertem Kraftaufwande unter sonst gleichen Verhältnissen derselbe Effect erzielt, wie bei den bisher bekannt gewordenen Maschinen dieser Gattung.

Die Erfindung betrifft sowohl Neuerungen in der Einrichtung der festen Elektromagnete, als . auch in der Construction der Inductoren.

Zur Drehung der Achse a, welche den Inductor trägt, dient eine auf dem einen Ende derselben befestigte Riemscheibe b. Auf dieser Achse ist der Eisenkern k des Inductors befestigt, und // stellen die Drahtumwickelungen oder Spulen dieses Eisenkerns dar. Der Inductor k I dreht sich mit der Achse α zwischen den Polbacken ns der Elektromagnete, deren Drahtumwickelungen überall mit W bezeichnet sind.

Auf dem einen Ende der Drehachse α befinden sich die Schleifringe //, von welchen durch die Contactbürsten e e der Strom in die Leitung abgeführt wird.

Die Elektromagnete.

Bei vorliegender Einrichtung der Elektromagnete ist die Drahtmasse von Eisen umgeben, so dafs der durch den elektrischen Strom erzeugte Magnetismus nach allen Seiten dahin fortgeführt werden kann, woselbst er eine Wirkung ausüben soll. Das magnetisirte Eisen bildet zugleich eine feste Verbindung zwischen allen stationären Theilen der Maschine, also einen Theil des Maschinengestells, so dafs dieses dadurch eine unwandelbare Lage erhält, die es ermöglicht, dafs selbst bei dem knappsten Spielraum zwischen dem rotirenden Inductor k I und den Polbacken η und ί der Elektromagnete ersterer frei und sicher sich drehen kann.

In Fig. ι bis 4 sind die in Ringform hergestellten Drahtwindungen W der Elektromag-nete aufsen und innen von Cylindern umgeben, von welchen der aufsen liegende das Lagerstück c mit den Lagerhülsen d trägt, während die beiden inneren Cylinder als Fortsetzung je eine Polbacke η bezw. ί bilden. Die in Fig. 4 dargestellte Einrichtung ist mit vier solchen Polbacken versehen.

Bei den Einrichtungen in Fig. 5 bis 8 sind die Drahtwindungen W in Form flacher Scheiben gebildet. Dieselben liegen mit ihrer einen Seite auf dem Eisendeckel m, der an seinem mittleren Theile als Fortsetzung die Polbacken η bezw. s bildet. Die mit den Lagern dd versehenen Verbindungsstücke c c können entweder, wie in vollen Linien dargestellt, die Drahtwindungen W nur aufsen ringsum berühren, wobei dann auf der den Deckeln m m abgewendeten Seite der Windungen unter letztere kleine, ringförmige Nasen vorspringen. Es kann, wie die Punktirung zeigt, diese Seite der Drahtwindungen W von dem Verbindungsstück c auf eine gröfsere Breite hin unterfafst werden, was dann zugleich für die obere Windung W eine vollere

Auflage bietet. Der in Fig. 8 dargestellte Querschnitt zeigt, wie bei dieser Form der Elektromagnete bezw. des Maschinengestells ebenfalls vier Polbacken gebildet werden können. Die Drahtwindungen selbst können im Grundrifs natürlich Scheiben sowohl runder als auch ovaler oder polygonaler Form darstellen.

Bei der in Fig. 9 bis 11 dargestellten Modification sind mehrere Drahtwindungen W neben einander von den eisernen Ringen m und c umschlossen gehalten. Dieselben sind concentrisch zur Drehachse α gelegen und in Scheibenform gewickelt. Die Zeichnung veranschaulicht drei Polbackenpaare η s. Es hindert jedoch nichts, mehr oder weniger solcher Paare herzustellen. Diese Polbacken bilden die innere Verlängerung der als Ringform gebildeten Theile m. In diesem Falle sind drei Inductorringe k, jeder mit einer Anzahl von Spulen // versehen, auf der Drehachse α befestigt. Die ungleichnamigen Pole werden dadurch erzielt, dafs von den die Drahtwindungen W IV auf der einen Seite umschlossen haltenden Ringen m m die Polbacken η η und von den die andere Seite dieser Drahtwindungen W umschlossen haltenden Ringen cc die Polbacken .r s gebildet werden, derart, dafs einer Reihe neben einander liegender und die Ringinductoren umschlossen haltender Polbacken η η eine entsprechende Reihe von Polbacken s s diametral gegenüberliegt.

Um eine zu starke Erhitzung der Maschine zu verhindern, ist für die Circulation der Luft zwischen je zwei Ringen m c eine Spalte gelassen. Die Lagerstücke d aus nichtmagnetischem Metall finden ihre Befestigung an den äufseren der neben einander concentrisch zur Drehachse α angeordneten Ringe m m zur Bildung der Elektromagnete bezw. des Gestelles der Maschine.

Bei der Modification in Fig. 12 und 13 wird ein einziger cylindrischer Drahtring W von dem äufseren Cylinder c auf seiner Aufsenseite und den Polbacken η und s auf seiner Innenseite umschlossen gehalten.

Bei allen vorbeschriebenenFormen der Elektromagnete werden die Drahtverbindungen derart hergestellt, dafs der elektrische Strom Magnetismus von der einen Polarität in den Polbacken ίί und Magnetismus von der entgegengesetzten Polarität in den Polbacken η η hervorruft.

Die beschriebene Art, die Drahtmasse der Elektromagnete mit Eisen zu umgeben, welches zugleich zur Bildung des Maschinengestelles dient, kann auch zweckmäfsige Verwendung bei anderen Constructionen von elektrischen Maschinen finden.

Inductoren.

Die Inductoren der bisher gebräuchlichen Maschinen sind entweder von den Polbacken durch die dazwischenliegenden Drahtwindungen oder Spulen getrennt, oder sie kommen nur mit einem sehr geringen Theile ihrer Oberfläche den Polbacken nahe. Bei vorliegendem System dagegen bietet der Kern des Inductors fast seine ganze Aiifsenfläche der Einwirkung der Polbacken dar. Dies erzielt man dadurch, dafs man die Spulen in Nuthen oder Höhlungen des Kerns einlegt, die von cylindrischem, polygonalem u. s. w. Querschnitt sein können. Das Einlegen der Spulenwindungen in diese Nuthen wird durch eine enge, nach einwärts sich erweiternde Spalte ermöglicht, wie z. B. in Fig. 1, 5 und 8 veranschaulicht ist. Diese Spalten werden später nach dem Einbringen der Drahtwindungen mit irgend einem nichtmagnetischen Stoffe ausgekleidet.

Die Eisenkerne selbst werden wie gewöhnlich entweder massiv hergestellt oder aus dünnen Eisenplatten zusammengesetzt.

Nach diesem Princip kann die Anordnung der einzelnen Drahtspulen des Inductors eine verschiedenartige sein. In Fig. 1 und 2 ist z. B. die Knäuelanordnung gewählt. Der Kern k ist aus Eisenblechscheiben gebildet, die direct auf der Drehachse α befestigt sind. Jede Drahtspule / füllt zwei gegenüberliegende Kernhöhlungen aus.

In Fig. 5 ist die einfache Ringform für die einzelnen Drahtspulen gewählt. Die den Kern bildenden Platten werden unter einander sowie mit der Drehachse α durch eine mit Armen versehene Nabe vereinigt. In den Aushöhlungen des ringförmigen Kerns k sind die isolirten Kupferdrähte in Form von Drahtspulen derart angeordnet, dafs der innere Theil der Spulen an der Innenseite des Kerns k und der Drehachse α zugekehrt gelegen ist.

Bei der Modification in Fig. 9 bis 11 ist für den Kern k die Scheibenringform gewählt. Mehrere solcher Kerne stehen durch Arme und Nabe mit der Drehachse α in fester Verbindung. Falls dieselben aus Eisenblech gefertigt werden sollen, geschieht dies am besten derart, dafs man lange Eisenstreifen in Kreisform derart windet, dafs die einzelnen Windungen dicht auf einader zu liegen kommen. Die zur Aufnahme der Drahtspulen I dienenden Vertiefungen werden dann an der Aufsen- und Innenseite eines solchen Scheibenringes k, sowie an dessen Seitenflächen nach der Richtung des Radius und einander diametral gegenüberliegend angeordnet, wie dies Fig. 11 darstellt. Wenn man mehr als eine Scheibe/, Fig. 14, anbringen will, so mufs die Lage der Drahtspulen eine Verschiebung erleiden. In diesem Falle werden die Drähte je einer Spule einer jeden Inductorscheibe mit den Scheiben q q des Stromansammlers der Reihenfolge nach in Verbindung gebracht.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Kreisanordnung der Drahtspulen nimmt eine jede Spule die Hälfte zweier neben einander liegenden Oeffnungen der Inductorscheiben ein.

Claims (1)

1. Die vorbeschriebenen Elektromagnete und Inductoren können auch bei Wechselstrommaschinen mit einer oder mehreren Stromableitungen verwendet werden. Ebenso eignen sich die Inductoren zur Anwendung bei Maschinen mit permanenten Stahlmagneten.

   Pate ν τ-An Sprüche:
   Bei elektrischen Maschinen:
   i. Die Anordnung der mit Bezug auf die Zeichnung beschriebenen Eisenumhüllungen der Elektromagnete in der Weise, dafs die Lager d der Drehachse α mit einer oder mehreren Polbacken η s in fester Verbindung stehen.

   Die mit Bezug auf Fig. 9 bis 11 beschriebene Construction der Ringe m und c, wodurch die Bildung von Spalten für die Circulation der Luft zwischen denselben stattfindet.
   Die mit Bezug auf die Zeichnungen beschriebenen cylindrischen oder hexagonalen Höhlungen in den Eisenkernen der Inductoren zur Aufnahme der Drahtspulen I, zum Zweck, bei einer maximalen Gröfse des für den Draht verbleibenden Raumes dem Magnetismus einen ununterbrochenen Weg von hinreichender Querschnittsfläche zu gewähren.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.