DE261696C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-JVe 261696-KLASSE 21 d. GRUPPE

in WARPLE WAY, Engl.

diesen liegenden Bürsten.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. November 1911 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine mit veränderlicher Geschwindigkeit, laufende, sich selbst regelnde dynamo-elektrische Maschine, welche unabhängig von der Drehrichtung der Maschine stets Strom derselben Richtung liefert. Die Maschine ist daher vornehmlich zur Beleuchtung von Eisenbahnzügen und Wagen in Verbindung mit Akkumulatorbatterien geeignet.

ίο Fig. ι ist eine schematische Darstellung der Maschine gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Wege der Kraftlinien in der Maschine.

Fig. 3 stellt den Verlauf der nach Fig. 2 resultierenden magnetischen Kraftlinienströme dar.

Bei der Maschine nach Fig. 1 sind die mit Nebenschlußwicklungen α versehenen Hauptpole mit δ bezeichnet, während die Hilfspole, welche ebenfalls Nebenschlußwicklungen d aufweisen, mit c bezeichnet sind.

Zwischen dem Hauptpol und dem Hilfspol sind die Hauptbürsten e angeordnet und annähernd im rechten Winkel zu letzteren die Bürsten β' vorgesehen. Die Bürsten e und e' sind mit den Leitern m verbunden, welche die Windungen α der Hauptpole b mit den Windungen d der Hilfspole c verbinden.

Wie aus Vorstehendem ersichtlich ist, ist für den elektrischen Strom von jeder Bürste β durch die Wicklung α eines jeden Hauptpoles und durch den Leiter m ein Weg nach der Bürste e' und ebenfalls ein Weg von der Bürste e' durch den Leiter m und durch die Wicklung d des Hilfspoles zu der anderen Bürste e geschaffen.

Wird der Anker in Richtung des gezeichneten Pfeiles gedreht, so werden, wie noch näher erläutert wird, die Pole b erregt, dagegen die Pole c nicht. Angenommen, die Polarität des oberen Hauptpoles b und des rechts davon befindlichen Hilfspoles c sei infolge des remanenten Magnetismus positiv und die des anderen Hauptpoles und die des anderen Hilfspoles negativ, so ist die Maschine infolge dieser Anordnung selbstregelnd und umkehrbar und gibt eine konstante Leistung und Spannung, wobei der elektrische Strom unabhängig von der Drehrichtung der Maschine stets in gleicher Richtung fließt.

In Fig. 2 ist der durch die Wicklungen a erzeugte Kraftlinienstrom durch die strichpunktierten Linien h und der durch die unter den Hauptpolen b liegenden Leiter f hervorgerufene Kraftlinienstrom durch die strichpunktierten Linien i dargestellt. Der durch

die Wicklungen d erzeugte Kraftlinienstrom ist durch die strichpunktierten Linien k und der durch die unter den Hilfspolen c liegenden Ankerleiter g hervorgerufene Kraftlinienstrom durch die strichpunktierten Linien / dargestellt. Die Richtung des Kraftlinienstromes ist in jedem Falle durch Pfeile angegeben. Dreht die Maschine sich in der in der Zeichnung angedeuteten Weise, so muß der

ίο Kraftlinienstrom h, um den Arbeitsstrom der Dynamomaschine zu erzeugen, eine größere Stärke besitzen als der Kraftlinienstrom I, damit die Maschine einen Arbeitsstrom gibt, und ebenfalls muß der Strom i größer als der Strom k sein.

Dreht sich der Anker in Richtung des Pfeiles, so wird, wie aus Fig. 3 ersichtlich, die resultierende Wirkung der verschiedenen, in Fig. 2 dargestellten magnetischen Kräfte einen magnetischen Strom / erzeugen, welcher durch die Hauptpole b und durch das Joch der Maschine geht, während gleichzeitig ein geringerer Hilfsstrom s, welcher durch die Hilfspole c, durch die Hauptpole b und durch das Joch der Maschine geht, erzeugt wird. Die Richtung beider Ströme ist durch Pfeile in Fig. 3 angedeutet. Die Arbeitsweise der Maschine ist wie folgt:

Wird der Anker in Pfeilrichtung gedreht, so hat die in den Leitern f unter den Hauptpolen b erzeugte elektromotorische Kraft eine solche Richtung, daß der von den die Leiter f überbrückenden Bürsten e und e' abgenommene und durch die Windungen α der Pole δ gehende Strom die Pole b durch Verstärkung des remanenten Magnetismus erregt. Der remanente Magnetismus der Pole c wird geschwächt, da die Richtung der auf den Polen c angeordneten Windungen d derart gewählt ist, daß der durch den remanenten Magnetismus in den Ankerleitern g erzeugte Strom durch die Windungen d vorerst in einer dem angedeuteten Pfeile entgegengesetzten Richtung fließt und das durch diesen Strom erzeugte Feld dem remanenten Magnetismus entgegenwirkt. Das durch den die Ankerleiter f durchfließenden Strom erzeugte Feld ist dem remanenten Magnetismus der Pole c ebenfalls entgegengesetzt gerichtet und überwindet denselben allmählich mit zunehmender Geschwindigkeit, so daß nunmehr in den Leitern g ein Strom erzeugt wird, der die Windungen d in der Richtung des Pfeiles durchfließt und ein Feld hervorruft, welches dem Felde der Ankerleiter f entgegenwirkt. Mit zunehmender Potentialdifferenz zwischen den die Ankerleiter g überbrückenden Bürsten e und e' wächst der die Windungen d in der Pfeilrichtung durchfließende Strom, wobei entsprechend auch das Feld der Wicklung d wächst, welches dem Feld der Ankerleiter f entgegenwirkt. Der von den Bürsten e und e' abgenommene Arbeitsstrom geht durch die Ankerleiter g und erzeugt dabei ein Feld, welches dem Felde der Hauptpole b entgegenwirkt.

Wird die Geschwindigkeit der Maschine, nachdem diese ihre normale Arbeitsgeschwindigkeit erreicht hat, erhöht, so wird die in den Leitern f induzierte elektromotorische Kraft ebenfalls erhöht, was wieder zur Folge hat, daß das Feld der Ankerleiter f erhöht wird. Infolgedessen steigt auch die Potentialdifferenz zwischen den die Leiter g überbrückenden Bürsten e und e' und daher der durch die Wicklung d in Richtung des Pfeiles fließende Strom. Dieser Strom erzeugt ein Feld, welches dem Felde der Ankerleiter f entgegenwirkt. Gleichzeitig wächst allein durch die gesteigerte Geschwindigkeit die Potentialdifferenz zwischen den die Leiter g überbrückenden Bürsten e und β', abgesehen von der Zunahme, die sie durch die Verstärkung des Feldes der Ankerleitung f erfährt. Das Feld der Wicklung d wird daher schneller wachsen als das ihm entgegengesetzte Feld der Ankerleiter f, so daß das resultierende Hilfsfeld s (Fig. 3) bei Vergrößerung der Geschwindigkeit rasch abnimmt.

Es sei bemerkt, daß die in einem Drehungssinne der Maschine als Hauptpole wirkenden Pole beim Umkehren der Maschine als Hilfspole wirken und umgekehrt, während die Bürsten in beiden Drehrichtungen gleich wirken.

Die Erfindung kann, obgleich sie nur im Verein mit zweipoligen Maschinen beschrieben worden ist, selbstverständlich auch in Verbindung mit Maschinen benutzt werden, welche beliebig viele Pole und eine geringere Anzahl Bürsten als Pole besitzen.

Claims (1)

1. Patent-An Spruch:

   Umkehrbare, mit veränderlicher Geschwindigkeit laufende, sich selbst regelnde Gleichstrommaschine mit bewickelten Haupt- und Hilfspolen und zwischen diesen liegenden Bürsten, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: Die Haupt- und Hilfsbürsten (e bzw. e'J sind an die Verbindungspunkte der zyklisch untereinander verbundenen Haupt- und Hilfserregungswicklungen (a bzw. d) angeschlossen; das in Richtung der Hilfspole (c) wirkende Ankerquerfeld (i) der unter den Hauptpolen (b) liegenden Ankerleiter (f) kehrt nach Überwindung des remanenten Magnetismus der Hilfspole (c) die Ankerspannung an den Hilfserregerwicklungen (d) um; es wirkt nunmehr wie das mit dem Hauptfeld (h) gleichachsige Ankerfeld (I) der

   unter den Hilfspolen (c) liegenden Ankerleiter (g) seinem gleichachsigen Erregerfeld, nämlich dem Feld (k) der Hilfspole (c), entgegen, und zwar in überwiegendem Maße; infolgedessen entsteht eine resultierende Quermagnetisierung (s), welche innerhalb der Hauptpole (b) im gleichen Sinne wie das resultierende Hauptfeld (r) verläuft, aber bei zunehmender Geschwindigkeit rasch geschwächt wird, da das Feld (k) der Hilfspole (c) schneller als das ihm entgegenwirkende Ankerquerfeld (i) wächst.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.