DE245671C - - Google Patents

Description

-V/

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

— M 245671 KLASSE 21 d. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Februar 1911 ab.

14. Dezember 1900

Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Maschine, welche gleichförmigen Strom über einen weiten Geschwindigkeitsbereich gibt. Sie gehört zu der Art der Maschinen, die zwei Hilfsbürsten benutzen.

Man hat bereits vorgeschlagen, die charakteristische Kurve einer Dynamo durch Anbringung von Hilfsbürsten, die miteinander oder über die Feldmagnete mit den Hauptbürsten in Verbindung stehen, zu verändern. Man hat auch vorgeschlagen, Hilfsbürsten zu benutzen, die mit den Hauptbürsten über feste oder veränderliche Widerstände verbunden sind, um die entmagnetisierende Ankerkraft in eine magnetisierende Kraft zu verwandeln und eine Stromwendezone zu schaffen, die sich nach jeder Seite der Neutrallinie hin ausdehnt, so daß die Maschine ohne Funken bei verschiedener Belastung laufen kann, während die Bürsten in ihrer Stellung beharren. Man hat auch vorgeschlagen, kurz geschlossene Bürsten bei einer solchen Dynamo zu verwenden, wobei, um den äußeren Strom stets in der gleichen Richtung zu haben, das magnetische Feld durch den Anker hervorgebracht wird und seine Richtung mit der Richtung der Umdrehung ändert.

Der Erfindung zufolge werden die Hauptbürsten, die sich in der gewöhnlichen oder in der Neutralstellung befinden, über einen äußeren Widerstand, also nicht über die Feldmagnetwicklung, mit je einer Hilfsbürste verbunden, die auf halber Teilung voreilt. Bei dieser Anordnung wird ein Teil des Hauptstromes bei hoher Geschwindigkeit von den Hilfsbürsten geliefert:

In der folgenden Beschreibung ist als Ausführungsbeispiel eine zweipolige Maschine gewählt worden. Die Erfindung läßt sich auch bei mehrpoligen Maschinen ausführen. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist ein Ringanker A angenommen, der sich im Sinne des Pfeiles α dreht; zu ihm gehören die Feldmagnete B mit den Polstücken B¹. Die gewöhnlichen oder Hauptbürsten C, C¹ stehen in der gewöhnlichen oder in ihrer Neutralstellung. Die Bürste C ist über einen äußeren Widerstand E mit der Hilfsbürste D verbunden, die der Hauptbürste um etwa 90° voreilt; in ähnlicher Weise ist die Hauptbürste C¹ über einen äußeren Widerstand E mit der Hilfsbürste D¹ verbunden. Der Widerstand E ändert sich mit der allgemeinen Bemessung der Maschine, er kann unterteilt und regelbar sein, wie dies sonst allgemein bekannt ist.

Die Feldmagnete B werden durch die Nebenschlußspulen F über die Hauptbürsten C₁ C¹ erregt. Da C die negative und C¹ die positive Bürste bedeuten soll, so fließt der Strom für den Fall, daß die Maschine mit offenem Stromkreis arbeitet, von C nach D und von D¹ nach C¹ durch den Anker bzw. von D

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nach C und von C¹ nach D¹ durch die Widerstände E. Durch die Rückwirkung dieser Ankerströme wird das induzierende Feld entsprechend der Zunahme der Geschwindigkeit verdreht und gestärkt.

Wird nun die Maschine belastet, so tritt eine Ankergegenwirkung auf, die die Achse des induzierenden Feldes noch weiter vorwärts verschiebt und dadurch den Strom in dem

ίο Widerstand E verringert. Ist die Achse des induzierenden Feldes um 45 ° verschoben, so fließt überhaupt kein Strom mehr zwischen den Haupt- und Nebenbürsten, da sie unter gleicher Spannung stehen. Ein weiteres Verschieben des Feldes aber infolge wachsender Belastung und Drehzahl ruft wiederum Strom zwischen Haupt- und Nebenbürsten hervor. Der Strom fließt jetzt aber in entgegengesetzter Richtung zwischen Haupt- und Hilfsbürsten, so daß das induzierende Feld geschwächt wird. Die Leistung der Maschine wird also selbsttätig geregelt.

Bei entsprechender Bemessung der Maschine kann man es erreichen, daß, falls die Maschine bei offenem Stromkreis mit der Geschwindigkeit läuft, die ihrer normalen Klemmenspannung entspricht, die Widerstände E annähernd von der Hälfte des vollen Belastungsstromes durchflossen werden, für welchen die Maschine konstruiert ist. Gibt nun die Maschine nach außen hin Strom ab, so nehmen die Ströme in den Widerständen E infolge der Feldverdrehung ab, bis etwa bei halber Belastung kein Strom mehr durch sie fließt und die Maschine dann wie eine gewöhnliche Nebenschlußmaschine arbeitet. Nimmt aber die Geschwindigkeit und Belastung weiter zu, so fließt Strom in umgekehrter Richtung durch die Widerstände E, und wenn die Maschine ihren vollen Strom hergibt, so wird ungefähr die Hälfte des Stromes von den Hilfsbürsten aus geliefert. Die Folge hiervon ist nun ein sehr gleichmäßiger Wattverlust in dem Ankerkupfer in dem ganzen Bereich der Geschwindigkeit, und da bei voller Belastung der Strom in jedem Widerstand E ungefähr der Hälfte des Gesamtstromes gleich ist, so sind die Ankerspulen zwischen Haupt- und Nebenbürsten praktisch außer Tätigkeit. Es wird also der Ankerkupferverlust nur die Hälfte von dem bei einer gewöhnlichen Dynamomaschine sein. Folglich kann man für eine gegebene Belastung, ohne Überheizung befürchten zu müssen, einen kleineren Anker wählen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Elektrische Maschine mit untereinander verbundenen Haupt- und Hilfsbürsten, von denen die erstereh in der neutralen Linie stehen und den letzteren um ^x/₂ Polteilung nacheilen, dadurch gekennzeichnet, daß infolge Verbindung von Haupt- und Hilfsbürsten durch Widerstände der Strom in einem Teil der Ankerwicklung geschwächt und durch die so geschaffene ungleichmäßige Verteilung des Ankerfeldes das induzierende Feld bei zunehmender Drehzahl und Belastung in steigendem Maße verdreht wird, wobei etwa bei halber Belastung dieses so steht, daß die von ihm zwischen- Haupt- und Hilfsbürsten induzierten Spannungen sich umkehren, zum Zwecke, mit Hilfe der Ankerrückwirkung bei niedriger Drehzahl und Belastung das induzierende Feld zu verstärken, bei hoher Drehzahl und Belastung hingegen zu schwächen und dadurch die Stromabgabe der Maschine gleichmäßig zu machen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.