DE27673C

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Publication number: DE27673C
Application number: DENDAT27673D
Authority: DE
Original assignee: W. HOCHHAUSEN in New-York

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

Bekanntlich verändert sich die elektromotorische Kraft der durch eine dynamo-elektrische Maschine erzeugten Ströme mit der Stärke der erregenden Magnete, durch welche die Armatur in Drehung versetzt wird. Gestützt auf diese bekannte Thatsache empfiehlt der Erfinder, die Zahl der Umwickelungen der von einem erregenden Strome durchfiossenen Magnete automatisch zu verändern, welche Veränderungen durch geeignete Stromkreisschliefsungsvorrichtungen vorgenommen werden; letztere stehen unter dem Einflüsse von Mechanismen, welche durch die aus den Veränderungen in den Verwendungsstellen resultirenden Veränderungen der Stärke im Arbeitsstromkreise bewegt werden.It is well known that the electromotive force of a dynamo-electric changes Machine generated currents with the strength of the exciting magnets through which the armature is set in rotation. Based on this well-known fact, the inventor recommends that The number of wraps of the magnets through which an exciting current flows is automatic to change which changes by suitable circuit closure devices to be made; the latter are under the influence of mechanisms which due to the changes in the Strength in the working circuits are moved.

Die Stromkreisschliefsungs- oderUnterbrechungsvorrichtung, durch welche eine solche Unterbrechung oder Kurzschliefsung bewirkt wird, mufs unter dem Einflüsse der entsprechend den Veränderungen im Arbeitswiderstande automatisch wirkenden Mechanismen stehen.The circuit making or breaking device by which such an interruption or short circuit is effected, must under the influence of the corresponding the changes in the work resistance automatically acting mechanisms.

Bei Ausführung der Erfindung kommt ein durch einen von der Maschine abgeleiteten Stromkreis bewegter elektrischer Motor zur Verwendung, dessen Drehungsrichtung durch mittelst einer Armatur bewegte Vorrichtungen umgekehrt wird. Diese Armatur ist so angeordnet, dafs sie von einem Elektromagnet angezogen wird, der von einem durch die Maschine erzeugten Strome erregt wird.In carrying out the invention, there is a derived from one from the machine Circuit moving electric motor for use, the direction of rotation by means of a valve moving devices is reversed. This valve is arranged so that it is attracted by an electromagnet generated by one generated by the machine Currents is excited.

Fig. ι ist die Ansicht einer Maschine mit der an derselben angebrachten Neuerung, Fig. 2 eine Seitenansicht der Armatur des elektrischen Motors und dessen Verbindungen, wobei die festen Polflächen weggenommen sind.FIG. 1 is a view of a machine with the innovation attached to it, FIG. 2 a side view of the armature of the electric motor and its connections, wherein the fixed pole faces are removed.

Fig. 3 ist die vordere Ansicht der Stromkreisregulirvorrichtung, durch welche die Bewegung des Motors umgekehrt wird, und Fig. 4 ist eine perspectivische Ansicht, aus welcher die Befestigung und Stützung des Motors und der festen Polstücke an den Polstücken der dynamoelektrischen Maschinen ersichtlich ist. Fig. 5 endlich ist eine Seitenansicht der Umkehrvorrichtung der Fig. 3.Fig. 3 is the front view of the circuit regulator; by which the movement of the motor is reversed, and FIG. 4 is a perspective view from which the Attachment and support of the motor and the fixed pole pieces to the pole pieces of the dynamo-electric Machines can be seen. Fig. 5, finally, is a side view of the reversing device of Fig. 3.

Nach Fig. 1 sind B B^% die erregenden Magnete der dynamo-elektrischen Maschine, A die Verbindungsstücke der ersteren aus Eisen. C C sind die Polstücke mit den runden Ausnehmungen, zwischen denen die Maschinenarmatur rotirt; D ist eine Scheibe, auf welcher die Commutatorsegmente sitzen.According to Fig. 1, BB ^{% are} the exciting magnets of the dynamo-electric machine, A the connecting pieces of the former made of iron. CC are the pole pieces with the round recesses, between which the machine armature rotates; D is a disk on which the commutator segments sit.

F ist der gewöhnliche im Kreise verstellbare Ring oder Träger für die Commutatorbürsten EE. F is the usual ring or carrier for the commutator brushes EE, which can be adjusted in a circle.

Von den oberen Spulen des erregenden Magnetes B zweigen bei W eine Reihe getrennter Drähte dergestalt ab, dafs ein jeder Draht von einer oder mehreren Umwickelungen der Magnetspulen in bekannter Weise abgeht, dafs, wenn beispielsweise der Stromkreis durch Draht 1 geschlossen ist, alle Umwickelungen in den Stromkreis eingeschaltet sind, während, wennFrom the upper coils of the exciting magnet B a number of separate wires branch off at W in such a way that each wire goes off one or more windings of the magnet coils in a known manner that, for example, when the circuit is closed by wire 1, all windings in the Circuit are on while when

er durch Draht 2 geschlossen ist, eine geringere Zahl von Umwickelungen eingeschaltet ist und so weiter bis zum letzten Draht 13, so dafs dann die Umwickelungszahl um die zwischen Punkt ι und 13 liegenden Umwickelungen verringert worden ist.it is closed by wire 2, a smaller number of wraps is switched on and so on up to the last wire 13, so that the number of wraps around the between Point ι and 13 lying wraps decreased has been.

In der Praxis kann die Zahl der zwischen je zwei abgehenden Drähten W auf B befindlichen Umwickelungen beliebig sein, es empfiehlt sich aber, eine möglichst geringe Zahl zwischen je zwei Drähten W zu nehmen, um die Veränderungen des Magnetismus in B möglichst allmälig eintreten zu lassen. Es würde selbst möglich sein, die Drähte W an je einer der auf einander folgenden Drahtumwickelungen von aufsen anzubringen, so dafs zwischen 1 und 13 auch nur 13 Umwickelungen liegen, so dafs die Veränderungen der Spulenzahl mit dem erregenden Strome möglichst allmälige und stufenweise abnehmende sind.In practice, the number of wraps between each two outgoing wires W on B can be arbitrary, but it is advisable to use the smallest possible number between each two wires W in order to allow the changes in magnetism in B to occur as gradually as possible. It would even be possible to attach the wires W to one of the successive wire wraps from the outside, so that between 1 and 13 there are only 13 wraps, so that the changes in the number of coils with the exciting current are as gradual and gradually decreasing as possible.

Eine entsprechende Anzahl von Drähten W² geht von den Spulen B³ ab und endigt in eine Reihe passend gelagerter und isolirter Contacte 25, während die Drähte W in eine Contactreihe 26 endigen, die parallel zu 25 angeordnet ist. Die entsprechenden Drähte beider Gruppen können der Reihe nach durch eine Schleifcontactfeder 2 7 verbunden werden, die in passender Weise automatisch von Vorrichtungen bewegt wird, deren Bewegungen unter dem Einflüsse der Schwankungen des von der Maschine erzeugten Stromes stehen. Feder 27 ist von solcher Breite, dafs sie ein Paar Contacte mit einander verbindet, ehe sie die benachbarten Contacte unterbricht.A corresponding number of wires W ² extend from the coils B ³ and end in a row of suitably mounted and insulated contacts 25, while the wires W end in a row of contacts 26 which is arranged parallel to 25. The corresponding wires of both groups can be connected in sequence by a sliding contact spring 27, which is automatically moved in a suitable manner by devices whose movements are influenced by the fluctuations in the current generated by the machine. Spring 27 is of such width that it connects a pair of contacts with one another before breaking the adjacent contacts.

Der Stromkreis der Spulen der erregenden Magnete geht durch den eben beschriebenen Regulirmechanismus hindurch, der die Umwickelungen des einen Magnetes mit denen des anderen verbindet.The circuit of the coils of the exciting magnets goes through the one just described Regulatory mechanism through which the wraps of one magnet with those of the connects others.

Werden beispielsweise die Drähte 1 mit einander verbunden, so ist das Maximum der Umwickelungen der erregenden Magnete im Stromkreise und nimmt die Zahl nach und nach ab, wenn der Contact 27 von dem einen Ende der beiden Contactgruppen nach dem anderen bewegt wird, während entsprechend die Stärke der erregenden Magnete und hierdurch die Stromstärke abnimmt. Contact 27 sitzt auf einem Arme α einer Welle, deren Antrieb durch die den Veränderungen der Widerstände oder Verwendungsstellen entsprechenden Veränderungen der Stromstärke automatisch regulirt wird. Es ist zu diesem Zwecke hier ein elektrischer Motor dargestellt worden; Erfinder beschränkt sich jedoch nicht auf Construction und Form dieses Theiles des Apparates, da das Wesen seiner Erfindung in der Combination von Mechanismen besteht, die automatisch die erforderliche Anzahl der Umwickelungen der erregenden Magnete in Uebereinstimmung mit den Veränderungen in den Arbeitswiderständen und den daraus resultirenden Veränderungen in der Stromstärke ein- und ausschalten.If, for example, the wires 1 are connected to one another, the maximum number of wraps around the exciting magnets in the circuit and the number gradually decreases as the contact 27 is moved from one end of the two contact groups to the other, while the strength accordingly of the exciting magnets and thereby the amperage decreases. Contact 27 sits on an arm α of a shaft, the drive of which is automatically regulated by the changes in the strength of the current corresponding to the changes in the resistances or points of use. For this purpose, an electric motor has been shown here; However, the inventor does not limit himself to the construction and form of this part of the apparatus, since the essence of his invention consists in the combination of mechanisms which automatically adjust the required number of wraps of the exciting magnets in accordance with the changes in the working resistances and the changes resulting therefrom the current on and off.

Die Construction des elektrischen Motors selbst und der Vorrichtungen, durch welche die Bewegungsrichtung desselben automatisch umgekehrt werden kann, um die Feder 27 rückwärts oder vorwärts verstellen oder stillstehen lassen zu können, ist aus den Details der Fig. 2 bis 5 deutlicher ersichtlich.The construction of the electric motor itself and of the devices by which the Direction of movement of the same can be automatically reversed to reverse the spring 27 or to be able to adjust it forwards or let it stand still is evident from the details of FIG. 2 to 5 more clearly visible.

G G sind die festliegenden Eisenpole, zwischen denen die Motorenarmatur rotirt. Dieselben sind mit Vertiefungen versehen und werden durch Winkel h h, Fig. 1 und 4, an dem oberen und unteren Pole der erregenden Magnete der Maschine befestigt. GG are the fixed iron poles between which the motor armature rotates. These are indented and attached by angles hh, Figures 1 and 4, to the upper and lower poles of the excitation magnets of the machine.

H ist die Ringarmatur des Motors mit den Drahtspulen i, die einander in endloser Reihe folgen. Die Segmente des Commutators K sind nach Art der Pacinotti- oder Gramme-Maschine mit zwischen je zwei auf einander folgenden Spulen liegenden Stellen verbunden. H is the ring armature of the motor with the wire spools i, which follow one another in an endless row. The segments of the commutator K are connected in the manner of the Pacinotti or Gramme machine with points located between two consecutive coils.

L Σ? sind die Commutatorbürsten des Motors von gewöhnlicher Construction und sind an den einander gegenüberliegenden Seiten eines auf dem einen Polstück G liegenden Klotzes / aus isolirendem Material befestigt. Ein Querstück g aus diamagnetischem Material und ein ebensolches g² verbindet beide Polstücke G G mit einander und dienen beide als Lager für die Armaturen welle e des Motors. Durch die leitenden Beschläge m m², von denen die Bürsten LL² abstellen, ist der Motor mit der elektrischen Vorrichtung zur Umkehrung seiner Drehrichtung in Verbindung gebracht. L Σ? the commutator brushes of the motor are of ordinary construction and are fastened to the opposite sides of a block of insulating material lying on one pole piece G. A cross piece g made of diamagnetic material and a similar g ² connects the two pole pieces GG with each other and both serve as bearings for the armature shaft e of the motor. Through the conductive fittings mm ² , from which the brushes LL ² turn off, the motor is connected to the electrical device for reversing its direction of rotation.

Dieselbe besteht aus einer Anordnung von Stromkreisen und einer Stromkreisregulirvorrichtung, durch welche der durch den Motor gehende Strom umgekehrt wird. Die Fig. 1, 3 und 5 stellen die Vorrichtung dar. M ist eine isolirende Platte, an welcher die Theile sitzen und die, etwas unter der Oberkante des Magnetes B sitzend, mit dem Maschinengestell verbunden ist. Die Armatur N ist auf den Winkeln η lose aufgelegt und kann sich durch Anziehung der oberen Platte B² frei nach oben bewegen. Der an der Armatur sitzende Arm r schwingt bei der Bewegung derselben in verticaler Ebene mit und wirkt als Schliefser für den Stromkreis zwischen dem mit den Winkeln η verbundenen Draht 5 und dem einen oder beiden Stromkreisschliefsungspunkten 11², welche an den Enden der leitenden Stäbe q q², die an einem isolirenden Klotz sitzen, angebracht sind. Der hierdurch gebildete Hebel ist in den von einander isolirten leitenden Ständern//² gelagert, die durch q q² entsprechend mit den Contactstiften t/² elektrisch verbunden sind.It consists of an array of circuits and a circuit regulator which reverses the current going through the motor. 1, 3 and 5 show the device. M is an insulating plate on which the parts sit and which, sitting slightly below the upper edge of the magnet B , is connected to the machine frame. The armature N is placed loosely on the angles η and can move freely upwards by attraction of the upper plate B ^2. The arm r sitting on the armature swings with the movement of the same in the vertical plane and acts as a closer for the circuit between the wire 5 connected to the angles η and the one or both circuit closing points 11 ² , which are at the ends of the conductive rods ^{qq 2} , which sit on an insulating block, are attached. The lever thus formed is mounted in the mutually insulated conductive posts // ² , which are electrically connected to the contact pins t / ² ^{by qq 2.}

Eine die Armatur und den combinirten Contacthebel q q² zurückbewegende Zugfeder w istA tension spring w which moves back the armature and the combined contact lever qq ² is

zu ihrer Anspannung an einem Ende mit einem Hebel w², am anderen Ende mit einer durch den combinirten Hebel hindurchgehenden Schraube w ³ verbunden, durch deren Verdrehen die Entfernung zwischen Federende und Hebeldrehpunkt q g² und so die Federwirkung zum Zurückziehen der Theile verändert wird.to tighten them at one end with a lever w ² , at the other end with a screw w ³ passing through the combined lever, the rotation of which changes the distance between the spring end and the fulcrum qg ² and thus the spring action for retracting the parts.

Die Stromkreise und deren Verbindungen sind folgende:The circuits and their connections are as follows:

Der Contact t ist durch qp und m mit der Motorenbürste Z, der Contact t² in entsprechender Weise mit der Bürste Z² verbunden. Beide Bürsten L L² sind durch Draht 6 entsprechend mit künstlichen Widerständen R R² verbunden, so dafs sich der Motor virtuell in einer Brücke zwischen zwei Zweigleitungsdrähten befindet, von denen der vom Hebel r ausgehende tqp und R, der andere t² q² p* und R² in sich schliefst. Die Stärke der Widerstände R R² richtet sich nach den Motorenwiderständen und mufs dieselbe immer so grofs sein, dafs sie so viel Strom nach dem Motor abzweigt, um letzteren treiben zu können.Contact t is connected to motor brush Z by qp and m, and contact t ^{2 is} connected to brush Z ² in a corresponding manner. Both brushes LL ² are connected by wire 6 to artificial resistors RR ² , so that the motor is virtually in a bridge between two branch wires , of which the one tqp and R emanating from the lever r , the other t ² q ² p * and R ² is asleep. The strength of the resistors RR ² depends on the motor resistances and must always be so great that it branches off so much current to the motor in order to be able to drive the latter.

Die Drähte 5 und 6 sind an die Maschinenstromkreise in geeigneter Weise angeschlossen, wodurch der von der Maschine erzeugte Stromkreis durch die Stromkreisregulirung und die Widerstände R R* geht.The wires 5 and 6 are connected to the machine circuits in a suitable manner, whereby the circuit generated by the machine goes through the Stromkreisregulirung and the resistors RR *.

Im vorliegenden Falle sind diese Theile in den Stromkreis zwischen den beiden erregenden Magneten eingeschlossen, Fig. 3, indem Draht 5 mit dem oberen, Draht 6 mit dem unteren erregenden Magnet verbunden ist.In the present case these parts are in the circuit between the two exciting ones Magnets included, Fig. 3, in that wire 5 is connected to the upper, wire 6 to the lower exciting magnet.

Die Wirkungsweise dieser Theile ist folgende:The mode of action of these parts is as follows:

Im normalen Zustande oder wenn die Maschine einen. Strom von gewünschter Stärke erzeugt und sich die Bürsten der Dynamomaschine auf dem Commutatorcylinder in der richtigen Peripheriestellung befinden, wird die Armatur N genügend stark angezogen, um den Stromkreisschliefser f in verticaler Lage oder gegen beide Contacte tt² zu halten. Auf diese Weise geht der Strom durch die beiden die gleichen WiderständeRR² einschliefsenden Zweigleitungen und nicht durch den Motor, da er sich in einem Brückendrahte befindet, dessen Enden an Punkten gleicher Potentiale mit den Verzweigungen verbunden sind.In normal conditions or when the machine has a. If the current of the desired strength is generated and the brushes of the dynamo on the commutator cylinder are in the correct peripheral position, the armature N is tightened sufficiently to keep the circuit closer f in a vertical position or against both contacts tt ² . In this way, the current goes through the two branch lines, which include the same resistors RR ^2, and not through the motor, since it is located in a bridge wire, the ends of which are connected to the branches at points of equal potential.

Nimmt jedoch der Widerstand des Hauptstromkreises der Maschine ab, so wird die Strom-.menge vergröfsert und macht sich daher eine Verstellung der Commutatorbürsten der Dynamomaschine nöthig.However, if the resistance of the main circuit of the machine decreases, the amount of electricity enlarges and therefore makes an adjustment of the commutator brushes of the dynamo machine necessary.

Es wird die Armatur entsprechend der vergröfserten Anziehungskraft der Platte B² des erregenden Magnetes angezogen, r stöfst an den Contacthebel und unterbricht den Stromkreis durch /², während er durch t bestehen bleibt. Der Strom geht dann nach dem Beschläge m, von dem aus dann ein Theil durch Widerstand R nach 6, ein anderer Theil durch Z, den Motor, Z² und den Widerstand R² nach 6 abzweigt. Hierdurch dreht sich der Motor in solcher Richtung, dafs sich die Commutatorbürsten der Maschine so weit nach vorn bewegen, dafs der erzeugte Strom seine, normale Stärke erreicht und die Armatur JY ihre Normalstellung einnimmt. Hierauf werden beide Contacte t i² geschlossen, der Motor kommt in Ruhe und geht kein Strom mehr durch denselben hindurch.The armature is attracted according to the increased force of attraction of the plate B ^{2 of} the exciting magnet, r hits the contact lever and interrupts the circuit through / ² , while it remains through t. The current then goes to the fitting m, from which a part branches off through resistor R to 6, another part through Z, the motor, Z ² and the resistor R ² to 6. As a result, the motor turns in such a direction that the commutator brushes of the machine move so far forward that the current generated reaches its normal strength and the armature JY assumes its normal position. Both contacts ti ^{2 are then} closed, the motor comes to a standstill and no more current passes through it.

In diesem Falle hängt natürlich die durch den Motor abgezweigte Strommenge vom Widerstände R ab. Bilden R und R" und der Motor gleiche Widerstände, so geht ein Drittel des Stromes durch den Motor, dessen Widerstand und R² doppelt so grofs wie R ist.In this case, of course, the amount of current branched off by the motor depends on the resistor R. If R and R " and the motor form the same resistance, one third of the current goes through the motor, the resistance and R ^{2 of which is} twice as high as R.

Würde nun der Widerstand im Hauptstromkreise zunehmen, wodurch eine Schwächung des Magnetismus eintritt und N gegen den Zug der Feder nach oben gehalten wird, so würde das obere Ende des combinirten Stromkreisschliefsers durch Feder w nach aufsen bewegt, so dafs der Contact t² den Arm r ebenfalls nach aufsen bewegt und die Berührung zwischen r und t authebt. Durch den bestehenbleibenden Contact mit t² geht dann der Strom statt nach m nach m² , von welchem ein Theil durch den Motor, aber in umgekehrter Richtung nach Z, Widerstand R und Draht 6, der andere Theil durch R² nach 6 geht. Der Motor dreht sich dann in entgegengesetzter Richtung, bis der Strom seine Normalstärke wieder besitzt. Die Armatur wird dann mit der erforderlichen Normalstärke angezogen, um r mit t und t² in Contact zu halten, in welcher Stellung die Verstellung wegen des Stillstandes des Motors aufhört.If the resistance in the main circuit were to increase, whereby a weakening of the magnetism occurs and N is held up against the pull of the spring, the upper end of the combined circuit closer would be moved outward by the spring w , so that the contact t ² the arm r also moved outwards and removes the contact between r and t aut. As a result of the remaining contact with t ² , the current then goes to m ² instead of m , one part of which goes through the motor, but in the opposite direction to Z, resistor R and wire 6, the other part goes through R ² to 6. The motor then rotates in the opposite direction until the current is back to normal. The armature is then tightened to the required normal strength in order to keep r in contact with t and t ² , in which position the adjustment stops because the motor has come to a standstill.

Durch die beschriebene elektrische Verbindung wird der Motor H in der einen Richtung gedreht, wenn die-elektromotorische Kraft der Maschine über die normale Stärke steigt.With the electrical connection described, the motor H is rotated in one direction when the electromotive force of the machine rises above the normal strength.

Tritt letzterer Umstand ein, so bewegt sich der Schleifcontactarm 27, wodurch mehr oder weniger Umwickelungen der erregenden Spule kurzgeschlossen und dadurch die elektromotorische Kraft verringert wird. Wird der Arm 27 und der Motor in anderer Richtung bewegt, so werden mehr Umwickelungen der erregenden Spule in den Stromkreis eingeschaltet und nimmt die magnetische Kraft zu.If the latter circumstance occurs, the sliding contact arm 27 moves, whereby more or less wraps of the exciting coil short-circuited and thereby the electromotive Force is decreased. If the arm 27 and the motor are moved in a different direction, so more turns of the energizing coil are switched into the circuit and the magnetic force increases.

Claims

PATENT CLAIM:

Others under No. 20465 patented process for regulating dynamo-electric machines for the purpose of setting a greater or lesser number of wraps in the circuit of the rollers of the exciting magnets, depending on the changes in the current strength generated by a dynamo machine, the application of one of the parts i HG KL L ² existing

Electric motor, on the axis of which the sliding contact 27 sits, which on the contact plates 25 and 26 causes the switching on or off of the lines if and W * , the movements and directions of movement of the motor being determined by a current switch, which is mainly derived from parts no qq *, Figs. 3 and 5, which parts under the magnetic influence of the plate B * and the action of the adjustable spring w produce contact either at t or t "* and, in conjunction with the resistors RR ^2, the current either through m or through m ^ into the engine.

For this purpose ι sheet of drawings.