DE2536154B1 - Unipolarmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Unipolarmaschine mit mehreren um eine Achse drehbar angeordneten, elektrisch leitenden scheiben- oder trommeiförmigen Maschinenteilen, denen entsprechende feststehende Maschinenteile zugeordnet sind, und mit einer Serienschaltung der drehbaren Maschinenteile mittels einer Kontaktflüssigkeit, die in ringförmigen Kontaktzonen zwischen den relativ zueinander beweglichen Maschinenteilen angeordnet ist.

Unipolare Maschinentypen, die auch als homopolare oder azyklische Maschinen bezeichnet werden, haben rotierende Maschinenteile, die in einem dazu rotationssymmetrischen Magnetfeld konstanter Polrichtung angeordnet sind. Die in diesen Maschinenteilen induzierte Spannung ist dann stets gleichgerichtet. Maschinen dieser Art arbeiten mit scheiben oder trommeiförmigen Rotoren, benötigen keinen Kommutator und haben einen verhältnismäßig einfachen Aufbau. Die zur Erzeugung des Magnetfeldes erforderlichen Erregerwicklungen werden mit Gleichstrom gespeist. Für diese Wicklungen können deshalb auch Hochfeldsuparaleiter verwendet werden. Mit solchen Leitern lassen sich hohe Stromdichten erreichen, und die damit verbundenen hohen Flußdichten bieten die Möglichkeit, die Grenzleistung, das Leistungsgewicht und den Wirkungsgrad dieser elektrischen Maschinen nennenswert zu verbessern.

Das Arbeitsprinzip einer Unipolarmaschine beruh* auf einer bereits 1831 von Faraday entwickelter.

Anordnung, die als Faradaysche Scheibe bekam., ist Wird nämlich eine solche Scheibe, ein Scheibensegment oder eine Trommel in einem rotationssymmetrisciien Gleichfeld gedreht, so entsteht eine reine, oberwellenfreie Gleichspannung, die zur Drehzahl des rotierenden Maschinenteiles und zu dem ihn durchsetzenden magnetischen Fluß proportional ist. Da eine Scheibe oder auch eine Trommel nur wie ein einziger Leiter wirkt, sind die erreichbaren Spannungen verhältnismäßig klein. Aus diesem Grund ergibt sich bei Unipolarmaschinen das schwierige Problem, hohe Leistungen mit großen Strömen möglichst verlustarm, d. h. mit möglichst kleinen Spannungsabfällen, über rotierende Kontakte zu übertragen. Es ist zwar möglich und zweckmäßig, die Gesamtspannung durch eine Serienschaltung von mehreren gegeneinander isolierten Rotorteilen zu erhöhen; mit dieser Maßnahme werden aber die Verluste noch nicht verringert, da die Zahl der benötigten Kontakte in gleichem Maße zunimmt.

Um starke Ströme auf schnell rotierende Maschinenteile zu übertragen oder von ihnen abzuführen, sind geeignete Hochstromkontakte für hohe Kontaktgeschwindigkeiten erforderlich. Eine Verwendung von herkömmlichen Kohlebürstenschleifkontakten für Unipolarmaschinen ist mit großen Schwierigkeiten verbunden, weil diese Kontakte nur bis zu Umfangsgeschwindigkeiten von etwa 50m/sec einsetzbar und ihre Strombelastbarkeit verhältnismäßig gering ist. Günstigere Verhältnisse liegen bei Flüssigkeitskontakten vor, d.h. bei elektrischen Kontakten, die aus metallischen Kontaktgliedern und dazwischengeschalteter, elektrisch gut leitender Kontaktflüssigkeit bestehen. Wegen der verhältnismäßig großen wirklichen Berührungsfläche der im allgemeinen zylindrischen Kontaktglieder mit

der Kontaktflüssigkeit, wegen der erreichbaren hohen Stromdichten und den verhältnismäßig kleinen Reibungsverlusten können auch bei hohen Kontaktgeschwindigkeiten größere Stromstärken als mit den bekannten Schleifkontakten übertragen werden.

Derartige Unipolarmaschinen mit Flüssigmetall-Ringkontakten haben für jedes rotierende Maschinenteil zwei Ringkontakte, die auf unterschiedlichen elektrischen Potentialen liegen. Weist eine derartige Maschine mehrere hintereinander angeordnete rotierende Maschinenteile auf, so liegen jeweils zwei Ringkontakte auf gleichem elektrischen Potential mit Ausnahme des ersten und letzten Kontaktes. Ein Austausch des Flüssigmetalls der Ringkontakte zum Zweck der Regeneration und Reinigung muß jedoch jeweils auf gleichem elektrischen Potential erfolgen, da sonst unerwünschte Ausgleichsströme über die erforderlichen Flüssigmetall^- oder -abführungsleitungen fließen und die Maschine zumindest zum Teil kurzschließen. Ein kontinuierlicher Austausch des Flüssigmetalls in den einzelnen Ringkontakten wird deshalb im allgemeinen über getrennte Kreisläufe vorgenommen, die auf unterschiedlichen elektrischen Potentialen liegen.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 56 895 ist darüber hinaus eine Unipolarmaschine bekannt, deren Rotorwelle mit in Achsrichtung nebeneinander angeordneten Ringscheiben versehen ist Diese mit dem Rotor umlaufenden Ringscheiben sind jeweils kammartig zwischen in gleicher Weise gestalteten Ringscheiben angeordnet, die am Ständer der Maschine befestigt sind. Ein flüssiges Metall, beispielsweise Quecksilber, füllt vollständig die zwischen den feststehenden und umlaufenden Maschinenteilen ausgebildeten Spalte aus. Die in den umlaufenden Scheiben ausgebildeten Spannungen werden mit Hufe der Kontaktflüssigkeit und der feststehenden Scheiben hintereinandergeschaltet. Die Seitenflächen aller scheibenförmigen Maschinenteile sind elektrisch isoliert Nur die achsnahen, inneren und achsfernen, äußeren Zylinderflächen der feststehenden und rotierenden Maschinenteile sind metallisch blank und bilden die leitenden Kontaktzonen zur Stromübertragung. Um die Spannungsdifferenz zwischen zwei Kontaktzonen auf unterschiedlichem Potential über das Flüssigmetall zu kompensieren, wird das in einer radialen Ebene zwischen rotierender und feststehender Scheibe befindliche Flüssigmetall mit der Geschwindigkeit der rotierenden Scheibe mitgedreht, während das Flüssigmetall in den übrigen radialen Ebenen unbeweglich bleiben sollte. Um jedoch die aufgrund zentrifugaler Kräfte in dem mitrotierenden Flüssigmetall auftretenden Druckerhöhungen auszugleichen, ist bei der bekannten Maschine das zwischen Kontaktzonen gleichen Potentials in radialen Ebenen verlaufende Flüssigmetall in zwei konzentrische Zonen unterteilt und man läßt es in diesen beiden konzentrischen Zonen in einander entgegengesetztem Umlaufssinn rotieren. Eine derartige Druckkompensation kann jedoch nur für eine verhältnismäßig niedrige Umdrehungszahl der rotierenden Maschinenteile vorgesehen werden, und die hierfür erforderlichen baulichen Maßnahmen an den scheibenförmigen Maschinenteilen wie beispielsweise radial verlaufende Schaufeln sind sehr aufwendig. Bei höheren Umdrehungszahlen werden außerdem die hydromechahischen Verluste zwisehen den rotierenden und feststehenden Maschinenteilen verhältnismäßig groß und das Flüssigmetall stark erhitzt. Ferner ist aufgrund der Druckkompensation eine Regenerierung des Flüssigmetalls bei Betrieb der Maschine nicht möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Unipolarmaschine zu schaffen, bei der die Probleme der bekannten Maschine nicht oder nur in geringem Maße auftreten. Insbesondere soll diese Maschine auch für hohe Drehzahlen ausgelegt sein und ein kontinuierlicher Austausch der Kontaktflüssigkeit während des Betriebes auf einfache Weise ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird für eine Unipolarmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führung der Kontaktflüssigkeit längs eines einzigen Weges in Richtung zu- oder abnehmenden elektrischen Potentials mit Ausnahme der Kontaktzonen in Kanälen erfolgt die in oder an den drehbaren und feststehenden Maschinenteilen vorgesehen sind.

Diese Unipolarmaschine gemäß der Erfindung hat insbesondere den Vorteil, daß ein kontinuierlicher Austausch der Kontaktflüssigkeit in den Ringkontakten mit nur einem einzigen Kreislauf möglich ist. Dies wird dadurch erreicht daß die Kontaktflüssigkeit durch die einzelnen feststehenden und drehbaren Maschinenteile den ringförmigen Kontaktzonen der Reihe nach zugeführt werden kann. Da keine Isolation der Kanäle erforderlich ist, wird in den durch die drehbaren Maschinenteile geführten Flüssigmetallsäulen dann jeweils eine Spannung induziert, die gleich der Spannung an dem drehbaren Maschinenteil ist und die gerade die Potentialdifferenz zwischen den Ringkontakten des jeweiligen drehbaren Maschinenteils ausmacht. Es können somit keine Ausgleichsströme zwischen den Ringkontakten fließen, und in der Summe entsteht zwischen Ein- und Auslaß des Flüssigmetalls eine elektrische Potentialdifferenz, die genau der Maschinenspannung entspricht

Da sich die Kontaktflüssigkeit nur in Kontaktzonen zwischen den rotierenden und feststehenden Teilen der Unipolarmaschine gemäß der Erfindung befindet, sind die entsprechenden Reibungsverluste verhältnismäßig gering, und die Maschine kann somit für hohe Drehzahlen, beispielsweise über 3000 Umdrehungen pro Minute ausgelegt werden.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung und deren in den Unteransprüchen gekennzeichneten Weiterbildungen wird auf die schematische Zeichnung Bezug genommen, in deren F i g. 1 als Ausführungsbeispiel ein Querschnitt durch eine Unipolarmaschine gemäß der Erfindung dargestellt ist. In den F i g. 2 und 3 sind zwei Ausführungsformen von Außenkontakten dieser Maschine näher veranschaulicht, während Fig.4 eine Ausbildungsmöglichkeit eines Kontaktflüssigkeitskreislaufs für eine solche Schiene zeigt.

Bei der in F i g. 1 nur zum Teil ausgeführten Unipolarmaschine gemäß der Erfindung handelt es sich um eine sogenannte Mehrscheibenmaschine. In der Figur sind zwei an einer Welle 2 befestigte, scheibenförmige Maschinenteile 3 und 4 gezeigt, die Teile des Ankers der Maschine darstellen und die um eine Achse 5 drehbar gelagert sind. Diese scheibenförmigen rotierenden Ankerteile 3 und 4 sind im wesentlichen in radialen Ebenen bezüglich der Welle 2 angeordnet. Parallel zu jedem dieser Ankerteile ist an einem nicht näher ausgeführten Maschinengehäuse 7 jeweils ein feststehender, ebenfalls scheibenförmiger Maschinenteil 8 bzw. 9 befestigt der auch als feststehender Ankerteil bezeichnet wird. In axialer Richtung der Maschine sind somit abwechselnd rotierende und feststehende Ankerteile hintereinander angeordnet. Die um die Achse 5

rotierenden Scheiben 3 und 4 werden von einem achsenparallel gerichteten Magnetfeld senkrecht durchsetzt, das von einer in der Figur nicht dargestellten Erregerwicklung hervorgerufen wird. Diese Erregerwicklung ist in dem Maschinengehäuse 7 angeordnet und kann vorteilhaft tiefgekühlte, insbesondere supraleitende Leiter enthalten. Diese Leiter werden mittels eines kyrogenen Mediums, beispielsweise mit Hilfe von flüssigem Helium, auf Tiefsttemperatur nahe dem absoluten Nullpunkt gehalten.

An den inneren, achsnahen und äußeren, achsfernen Enden der rotierenden und feststehenden Ankerteile sind zwischen diesen relativ zueinander beweglichen Maschinenteilen Kontaktzonen 11 und 12 ausgebildet, in denen eine Kontaktflüssigkeit F, beispieslweise ein Flüssigmetall wie Quecksilber, Natrium-Kalium, Gallium oder Gallium-Indium zur Stromübertragung angeordnet ist. Hierzu ist das innere und äußere Ende jedes rotierenden Ankerteils als Rinne 14 bzw. 15 gestaltet. Diese Rinnen sind zur Achse 5 hin offen und verlaufen konzentrisch um sie. Über eine Zuleitung 17 kann die Kontaktflüssigkeit Feiner ersten Kontaktzone 11 zugeführt werden, indem sie in die Rinne 14 des ersten Ankerteils 3 beispielsweise eingespritzt wird. Das Flüssigmetall sammelt sich dann in dieser Rinne und wird bei Rotation aufgrund der Zentrifugalkräfte in ihr gehalten. Aufgrund des durch die Zuleitung 17 nachströmenden Flüssigmetalls steigt der Flüssigkeitsspiegel in der Rinne solange an, bis ein durch die Lage eines Überlaufes 18 vorbestimmtes Niveau erreicht ist. Dieses Niveau liegt soweit nach unten zur Achse 5 hin, daß das Ende der Zuführungsleitung 17 stets und ausreichend tief in das Flüssigmetallbad in der Rinne 14 eintaucht. Es ist so eine sichere Stromübertragung zwischen dem Flüssigmetall und der elektrisch leitenden Zuführungsleitung 17 gewährleistet.

Die innere Rinne 14 und die äußere Rinne 15 des rotierenden Ankerteils 3 sind über Kanäle 20 miteinander verbunden. Als Kanäle, die in der Figur durch eine gestrichelte Linie angedeutet sind, können beispielsweise radiale Bohrungen in den scheibenförmigen Ankerteilen dienen oder können Rohre vorgesehen sein, die an den Seitenflächen der Ankerteile in radialer Richtung angebracht sind. Von dem Überlauf 18 aus an der· inneren Rinne i4 des Ankerteils 3 gelangt somit die Kontaktflüssigkeit F, die durch zentrifugale Kräfte beschleunigt wird, über die Kanäle 20 in die äußere Rinne 15. Beim Durchströmen der Kanäle 20 wird die Ankerspannung auch in der Kontaktflüssigkeit auf- bzw. abgebaut, da sich die Kontaktflüssigkeit in den Kanälen 20 mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die rotierenden Ankerscheiben in dem Magnetfeld bewegt. Es kann so kein Ausgleichsstrom zwischen der inneren und äußeren Kontaktzone 11 und 12 über diese Kontaktflüssigkeit in den Kanälen 20 entstehen.

Der scheibenförmige, feststehende Maschinen- oder Ankerteil 8 ist an seinem achsfernen Ende so ausgebildet, daß er in die äußere Rinne 15 der ihm zugeordneten, rotierenden Scheibe 3 zur Stromübertragung ausreichend tief hineinragt An diesem Ende kann die Kontaktflüssigkeit in Kanäle 21, die in dem feststehenden Ankerteil 8 verlaufen, eintreten. Diese Kanäle entsprechen den Kanälen 20 in den rotierenden Ankerteilen 3 und 4 und dienen zur Zuführung der Kontaktflüssigkeit F von der äußeren Kontaktzone 12 mit tier ersten Ankerscheibe 3 zu der inneren Kontaktzone 11 mit der nächsten Ankerscheibe 4. In seinem unteren, achsnahen Teil kann deshalb der scheibenförmige Ankerteil 8 entsprechend der Zuleitung 17 ausgebildet sein.

!n der Figur sind nur zwei rotierende Ankerteile 3 und 4 und die ihnen zugeordneten feststehenden Anker teile 8 und 9 veranschaulicht Eine Unipolarmaschine gemäß der Erfindung kann jedoch eine wesentlich höhere Zahl von scheibenförmigen Ankerteilen aufweisen. Die Einzelheiten der Flüssigmetallführung wiederholen sich dabei von einer aus rotierender und feststehender

ίο Scheibe gebildeten Baueinheit zur entsprechenden benachbarten Einheit

In der Figur ist ferner die Flußrichtung der Kontaktflüssigkeit F, die beispielsweise der Stromrichtung entspricht, durch Pfeile an der gestrichelten Linie veranschaulicht, mit der die Kanäle 20, 21 angedeutet sind. Um ein Kurzschließen der einzelnen, auf verschiedenen Potentialen angeordneten Ankerscheiben zu verhindern, sind beispielsweise die Ankerscheiben 3 und 4 über Isolationselemente 23 an der Welle 2 befestigt. Die feststehenden Anker 8 und 9 sind entsprechend über Isolationselemente 24 mit dem Maschinengehäuse 7 starr verbunden.

Der Flüssigmetallspiegel in der äußeren Rinne 15 der Ankerscheibe 3 oder 4 wird so geregelt, daß das entsprechende Ende des feststehenden Ankerteils 8 bzw. 9 stets in das Flüssigmetallbad eingetaucht ist. Eine Regulierungsmöglichkeit des Flüssigmetallspiegels in dieser Rinne 15 ist in Fig.2 näher veranschaulicht. Diese Figur zeigt in einer Vergrößerung eine Außenrinne 15 eines scheibenförmigen Ankerteils, beispielsweise der Ankerscheibe 3 nach Fig. 1. In der ringförmigen Außenrinne ist bei Rotation der Ankerscheibe aufgrund zentrifugaler Kräfte ein Bad 26 einer Kontaktflüssigkeit F gehalten. Die Kontaktflüssigkeit strömt über die radialen Kanäle 20 in der Ankerscheibe in diese Rinne 15 und füllt sie auf. In das Bad 26 ragt ein spitz zulaufendes Endstück 28 des feststehenden Ankerteils 8 hinein. Unterhalb der Spitze dieses Endstücks 28 ist eine Einlaßöffnung 29 angeordnet, von der aus über einen Kanal 21 in dem feststehenden Ankerteil 8 die Kontaktflüssigkeit in radialer Richtung nach innen abgeführt werden kann. Die Einlaßöffnung 29 ist dabei so weit unterhalb der Spitze des Endstückes 28 angeordnet, daß das Endstück 28 so tief in das Bad 26 eintaucht, daß eine gute Stromübertragung zwischen den Ankerteilen gewährleistet ist.

Aufgrund der Rotation der Ankerscheibe 3 baut sich in dem Bad 26 in der Rinne 15 eine statische Überdruckverteilung auf, die quadratisch mit der Entfernung von der Rotationsachse zunimmt. Die Kontaktflüssigkeit F wird nun mit dem statischen Überdruck, welcher der Eintauchtiefe 30 der Einlaßöffnung 29 des Abflußkanals 21 in dem Bad 26 entspricht, in den Kanal 21 hineingedrückt Steigt der Flüssigmetallspiegel in dem Bad 26 an, so steigt auch die Eintauchtiefe des feststehenden Ankerteils 8 und somit der Einlaßöffnung 29, und der Pumpdruck nimmt entsprechend quadratisch zu. Das Flüssigmetall wird mittels dieser Pumpwirkung in die Kanäle 21 hineingedrückt und über diese Kanäle zur nächsten inneren Kontaktzone 11 mit dem nächsten Ankerteil 4 gepumpt. Diese Pumpwirkung in den äußeren Rinnen 15 kann vorteilhaft zum Umpumpen der gesamten Kontaktflüssigkeit in einem Flüssigkeitskreislauf benutzt werden.

Während bei dem Ausführungsbeispiel einer Unipolarmaschine nach der Erfindung gemäß den F i g. 1 und 2 davon ausgegangen ist, daß die rotierende Ankerscheibe 3 oder 4 an ihrem achsfernen Ende zu einer nach

innen geöffneten Rinne 15 ausgebildet ist, kann nach Fig.3 auch eine Ausführungsform einer äußeren, achsfernen Kontaktzone vorgesehen werden, bei der ein feststehendes Maschinenteil 31 mit einer entsprechenden Rinne, die in der Figur mit 32 bezeichnet ist, versehen ist. In dieser Rinne wird ein Bad 33 der Kontaktflüssigkeit F aufgrund zentrifugaler Kräfte gehalten, indem ein in das Bad hineinragendes Endstück 35 einer rotierenden Ankerscheibe 36 die Kontaktflüssigkeit Fin Umfangsrichtung mitreißt Die Kontaktflüssigkeit F, die über einen radial verlaufenden Kanal 38 in der rotierenden Ankerscheibe 36 in die Rinne einströmt, wird nun aufgrund eines Pumpvorganges, der dem Pumpvorgang in der Kontaktzone gemäß Fig.2 entspricht, in einen Kanal 39 hineingedrückt, der in dem feststehenden Maschinenteil 31 radial verläuft und in dem die Kontaktflüssigkeit F der nächsten inneren Kontaktzone 11 oder 12 gemäß F i g. 1 zugeführt wird.

Am Ende des Flüssigkeitskreislaufes befindet sich die Kontaktflüssigkeit auf einem höheren elektrischen Potential als bei Eintritt in die Maschine. Zur Schließung des Kontaktflüssigkeitskreislaufes muß somit die Maschinenspannung überbrückt werden. Hierfür gibt es verschiedene Möglichkeiten, die von der Anwendung der Maschine abhängig sind. Gemäß dem in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine als Motor arbeitende Unipolarmaschine 42 nach der Erfindung von einem Generator 43 über elektrische Leitungen 44, 45 gespeist. Die Führung des Flüssigmetalls durch den Generator wird vorteilhaft in entsprechender Weise wie bei dem Unipolarmotor 42 vorgenommen. Es besteht so die Möglichkeit, die Potentialdifferenz an dem Motor 42 über den Generator 43 wieder abzubauen. Das Flüssigmetall fließt dabei auf dem gleichen, in der Figur gestrichelt dargestellten Wege 46, 47 wie der elektrisehe Strom. An einer beliebigen Stelle, beispielsweise im Weg 47 zwischen Motor 42 und Generator 43, kann zweckmäßig eine Vorrichtung 49 zur Regeneration und Reinigung der Kontaktflüssigkeit zwischengeschaltet werden. Diese Vorrichtung liegt dann auf dem dort herrschenden elektrischen Potential der Kontaktflüssigkeit.

Im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren ist eine Unipolarmaschine mit mehreren scheibenförmigen Ackerelementen näher veranschaulicht, bei der zur Führung der Kontaktflüssigkeit durch die Maschine ein einziger Führungsweg in Richtung zu- oder abnehmenden Potentials vorgesehen ist. Ein solcher Führungsweg für das Flüssigmetall kann auch bei einer entsprechend gestalteten Trommelankermaschine vorgesehen werden. Bei diesen Maschinentypen verlaufen die zur Führung der Kontaktflüssigkeit erforderlichen Kanäle zwischen den Kontaktzonen im wesentlichen in achsenparalleler Richtung.

Ferner ist in den Figuren davon ausgegangen, daß für die Leiter der Erregerwicklung Supraleiter gewählt sind, die mit Helium gekühlt werden. Es können jedoch auch entsprechende andere auf Tief temperatur gekühlte Leiter, beispielsweise aus Aluminium oder Beryllium, vorgesehen sein, die mit anderen Kühlmitteln, beispielsweise mit Wasserstoff, gekühlt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

609 546/294

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Unipolarmaschine mit mehreren um eine Achse drehbar angeordneten, elektrisch leitenden scheiben- oder trommeiförmigen Maschinenteilen, denen entsprechende feststehende Maschinenteile zugeordnet sind, und mit einer Serienschaltung der drehbaren Maschinenteile mittels einer Kontaktflüssigkeit, die in ringförmigen Kontaktzonen zwischen den relativ zueinander beweglichen Maschinenteilen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung der Kontaktflüssigkeit (F) längs eines einzigen Weges in Richtung zu, oder abnehmenden elektrischen Potentials mit Ausnahme der Kontaktzonen (11,12) in Kanälen (20,21,38,39) erfolgt, die in oder an den drehbaren (3, 4, 36) und feststehenden Maschinenteilen (8,9,31) vorgesehen sind.

2. Unipolarmaschine mit scheibenförmigen Maschinenteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung der Kontaktflüssigkeit (F) in den Kanälen (20, 38) der drehbar angeordneten Maschinenteile (3, 4, 36) im wesentlichen radial nach außen und in den Kanälen (21, 39) der feststehenden Maschinenteile (8, 9, 31) entgegengesetzt verläuft.

3. Unipolarmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbar angeordneten Maschinenteile (3, 4) jeweils an ihrem inneren, achsnahen Ende und ihrem äußeren, achsfernen Ende zu einer nach innen geöffneten Rinne (14 bzw. 15) ausgebildet sind und die entsprechenden Enden der feststehenden Maschinenteile (8, 9) in die in diesen Rinnen gehaltenen Kontaktflüssigkeitsbäder hineinragen.

4. Unipolarmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Maschinenteile (31) an ihrem äußeren, achsfernen Ende und die drehbar angeordneten Maschinenteile (36) an ihrem inneren, achsnahen Ende jeweils zu einer nach innen geöffneten Rinne (32 bzw. 14) ausgebildet sind und die entsprechenden Enden der drehbar angeordneten bzw. feststehenden Maschinenteile in die in diesen Rinnen gehaltenen Kontaktflüssigkeitsbäder hineinragen.

5. Unipolarmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende (28) jedes feststehenden Maschinenteiles (8, 9) tiefer in das Kontaktflüssigkeitsbad (26) hineinragt als die öffnung (29) des in diesem Maschinenteil vorgesehenen Kanals (21) (F ig. 2).

6. Unipolarmaschine nach Anspruch 1 mit trommeiförmigen Maschinenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle zwischen den Kontaktzonen im wesentlichen in achsenparalleler Richtung verlaufen.

7. Unipolarmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsweg der Kontaktflüssigkeit durch die Maschine (42) und ein weiterer Führungsweg (46, 47) außerhalb der Maschine einen einzigen Kreislauf bilden und daß dieser Kreislauf außerhalb der Maschine (42) Mittel zum Abbau der über der Maschine (42) in der Kontaktflüssigkeit erzeugten Potentialdifferenz enthält.

8. Unipolarmaschine nach Anspruch 7, die als Motor arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abbau der Potentialdifferenz in dem Kreislauf ein Generator (43) vorgesehen ist (F i g. 4).