DE268287C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 268287 KLASSE 21 d. GRUPPE

LUDWIG M. BAUMGARDT in NEUKÖLLN.

Leiterwindungen.

Patentiert im Deutschen, Reiche vom 30. November 1912 ab.

In vorliegender Erfindung wird von der

Schwächung Gebrauch gemacht, welche die Magnetisierung eines Körpers erfährt, sobald eine zweite, gegen sie geneigte, z. B. auf ihr senkrechte Magnetisierung auftritt.

Fig. ι zeigt ein Schema der Maschine, in der dieser Einfluß ausgenutzt ist.

Ein Magnet 2 steht einem um seine Achse 12 drehbaren Eisenring ι gegenüber. In eine

ίο in der Ringebene liegende Rinne 13 dieses Ringes — Schnittfigur 2 — ragt der Teil 9 des aus einer oder mehreren Windungen bestehenden, eine Erregerstromquelle 7 enthaltenden Stromkreises 8, 9, 10, 11 derart hinein, daß der Eisenring frei drehbar ist. Der Stromkreis steht räumlich fest.

Die Wirkung dieser Maschine ist folgende:

Der Erregerstrom in 8, 9, 10,11 magnetisiert

vermittels des Windungsteiles 9 den zugehörigen Teil des Eisenringes "transversal, zirkulär. Infolgedessen und infolge der Schwächung, welche zwei aufeinander senkrechte Magnetisierungen eines Körpers erfahren, ist die vom Magneten 2 ausgehende, in der Richtung des Ringumfanges, also senkrecht zur zirkularen Magnetisierung im Bereich des Windungsteiles 9 gelegene Magnetisierung des Eisenringes links von der Mittellinie 3-4 schwächer als rechts von 3-4; denn rechts von dieser Mittellinie ist das Eisen nicht transversal magnetisiert. Es ergießen sich aus dem Magneten 2 nach rechts mehr Kraftlinien in den Ring als nach links, es entsteht eine Unsymmetrie des Magnetfeldes, welche — wie bekannt — eine Bewegung des Eisens zur Folge hat. Der Eisenring dreht sich in der Pfeilrichtung.

Diese Maschine ist nichts anderes als das Abbild des bekannten thermomagnetischen Motors — vgl. z. B. Centralblatt für Elektrotechnik 1887, S. 677, Fig. 499 und letzte vier Zeilen — mit dem alleinigen Unterschied, daß in letzterem die Magnetisierung eines Ringstückes vermittels Erwärmung vermindert wird, während in der hier beschriebenen neuen Maschine diese Schwächung durch Transversalmagnetisierung erfolgt. Dort wird Wärme in Bewegungsenergie umgesetzt, hier wird die zur transversalen Magnetisierung aufgewendete elektrische Energie der Stromquelle 7 in Bewegungsenergie umgesetzt.

Da der schwächende gegenseitige Einfluß zweier gegeneinander geneigter, z. B. zueinander senkrechter Magnetisierungen unabhängig von der Richtung des Magnetisierungsstromes ist, so kann als Erregerstromquelle 7 eine Gleichstromquelle oder eine Wechselstromquelle benutzt werden.

Statt nur eines Magneten 2 können mehrere über die Ringoberfläche verteilte Magnete angeordnet werden und demgemäß auch mehrere Wickelungsteile 9.

Fig. 3 zeigt als Beispiel ein Maschinenschema mit zwei Magneten und zwei besonderen, d h. zwei getrennten Wickelungen 8, 9, 10, 11 und 14, 15, 16, 17, die beide in eine

vom äußeren Ringumfang nach dem Ringeiseninnern führende Rinne hineinragen gemäß Fig. 2.

Die Rinne kann natürlich auch vom inneren Ringumfang aus ins Ringeiseninnere geführt werden; in diesem Fall wird eine Ersparnis an Windungsmaterial und damit eine Verkleinerung des inneren Widerstandes erzielt. Statt vor dem Eisenring einen Pol (z. B. den

ίο Nordpol) eines Magneten 2 anzuordnen, kann man auch den Eisenring zwischen zwei in beliebiger Richtung einander gegenüberstehenden gleichnamigen Polen (z. B. zwischen zwei Nordpolen) zweier Magnete anordnen. Dadurch werden — weil die Kraftlinien gleichnamiger Magnetpole voreinander ausbiegen — die Kraftlinien jedes der zwei Magnete in erhöhtem Maße gezwungen, bei ihrem Eintritt ins Ringeisen umzubiegen und eine größere Strecke in der Richtung der mittleren Ringkreislinie im Eisen zu verlaufen.

Statt zweier gleichnamiger Pole, die zu zwei besonderen Magneten gehören, kann man auch nur einen Magneten mit einem entsprechend geformten Polschuh verwenden, der das Ringeisen umgibt, z. B. in solchem Maße umschließt, daß nur der von den Speichen des Eisenringes eingenommene Teil des Ringeisens polschuhfrei bleibt.

30" Damit wird erreicht, daß die vom Strom im Leiterstück 9 herrührende Transversal- oder Quermagnetisierung auf möglichst viele vom Magneten 2 ausgehende und geneigt zur Richtung der Quermagnetisierung verlaufende Kraft linien einwirkt.

Statt einen Eisenring mit einer Rinne kann man auch mehrere, z. B. zwei Eisenringe verwenden, in deren Abstand voneinander die Wickelungsteile 9 hineinragen. Bei solcher Anordnung brauchen nicht sämtliche Eisenringe, sondern nur einzelne oder nur einer an der Drehung teilzunehmen.

Die quermagnetisierende Wirkung des Wickelungsteiles 9 ist auch dann vorhanden; wenn sich die Wickelung nicht im Innern des Ringeisens befindet, sondern z. B. außen vor dem Ring; die Wirkung ist in diesem Fall lediglich entsprechend schwächer.

Die beschriebene Wirkung der Maschine beruht auf Relativbewegung; es kann deshalb auch der Eisenring 1 in Ruhe und das Magnetsystem 2 nebst den Erreger Wickelungen 9 in Bewegung erhalten werden.

Die Wirkung der Maschine beruht ferner auf der strecken weisen Verschiedenheit der magnetischen Permeabilität im Eisenring 1 (Fig. 1) längs dessen Mittelkreises dergestalt, daß der Magnet 2 zwei unmittelbar benachbarten Teilstrecken des Eisenringes gegenübersteht, deren magnetische Permeabilität längs des Mittelkreises nach Stärke oder Verteilung in bezug auf die Magnetmittellinie oder nach beiden verschieden ist. Dadurch entsteht das Drehmoment im Eisenring i.

In der Maschine {Fig. i) wird beispielsweise erreicht, daß die magnetische Permeabilität längs des Mittelkreises auf der Ringteilstrecke 9 links von der Mittellinie des Magneten 2 kleiner ist als auf der symmetrisch zur Mittellinie gelegenen rechtsseitigen, gleich großen Ringteilstrecke, und zwar — darin ist die Erfindung gelegen — dadurch, daß links vom Magneten im Ring 1 eine gegen dessen Mittelkreis geneigte Magnetisierung von anderer Stärke als rechts vom Magneten geschaffen wird; in dem Beispiel Fig. 1 links vom Magneten von der Stärke M = D, rechts vom Magneten von der Stärke M — Null. Selbstverständlich kann man der Hilfsmagnetisierung rechts vom Magneten auch eine von Null verschiedene

Stärke geben, z. B. M = —. Dann wirkt

die Maschine qualitativ wie vorher, nur vermindert sich die Leistung entsprechend. An Fig. ι läßt sich dies erläutern:

Stromwindungsstück 9, in die Rinne des Eisenringes 1 hineinragend, erzeugt auf der Ringteilstrecke 9 links von der Magnetmittellinie eine gegen den Mittelkreis des Ringes geneigte Magnetisierung, deren Stärke mit M = D bezeichnet sei. Wird rechts noch einem das Strom win dungsstück 9 zu einem vollen Kreise ergänzenden Stromwindungsstück über einen Vorschaltwiderstand Strom zugeführt, so würde das Ergänzungsstück, das infolge des Vorschaltwiderstandes einen schwächeren Strom führt als 9, eine gegen den Mittelkreis geneigte schwächere Magnetisierung

der Stärke M etwa = — in der zu 9 sym-

4 y j

metrisch gelegenen Ringteilstrecke hervorrufen. Die übrigen Teile der mit dem Ergänzungsstück belegten Ringstrecke kommen nicht in Betracht, da sie symmetrisch zur Magnetmittellinie gelegen sind, da also die von dem Ergänzungsstück ausgehende Hilfsmagnetisierung auf diesen Ringstücken rechts und links von der Magnetmittellinie die gleiche Wirkung — in Summa Null — ausübt. Der Ring erhält so ein Drehmoment, welches der Differenzwirkung der beiden Hilfsmagnetisie-

rungsstärken D und — seine Entstehung verdankt.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Kollektorfreier Elektromotor für Gleichstrom und Wechselstrom mit geschlossenen Leiterwindungen, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Körper aus magnetisierbarem Material (z. B. Eisen), der einerseits durch einen oder mehrere vor seiner Ober-

   fläcrie befindliche magnetische Kraftlinienerzeuger längs des Ringmittelkreises und anderseits vermittels einer Erreger-Gleichstrom- oder Wechselstromquelle und vermittels mit dieser zu einem geschlossenen Stromkreis verbundener Leiter geneigt gegen den Ringmittelkreis magnetisiert wird, derart, daß zumindest einer der vor der Oberfläche des Ringes befindlichen magnetischen Kraftlinienerzeuger zwei unmittelbar benachbarten Ringteilstrecken gegenübersteht, auf welchen die gegen den Ringmittelkreis geneigte Magnetisierung nach Stärke oder Verteilung in bezug auf die Magnetmittellinie oder nach Stärke und Verteilung verschieden ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stromdurchflossenen Leiter, durch welche die gegen den Mittelkreis des ringförmigen Körpers geneigte Magnetisierung erzeugt wird, in eine oder mehrere Rinnen des Ringkörpers oder in einen zu diesem Zwecke angeordneten Zwischenraum zwischen zwei oder mehr ferromagnetischen Ringen hineinragen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   Berlin, gedruckt in der reichsdruckerei.