DE279732C - - Google Patents

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DE279732C
DE279732C DENDAT279732D DE279732DA DE279732C DE 279732 C DE279732 C DE 279732C DE NDAT279732 D DENDAT279732 D DE NDAT279732D DE 279732D A DE279732D A DE 279732DA DE 279732 C DE279732 C DE 279732C
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 d. GRUPPECLASS 21 d. GROUP

WILHELM UHDE in GERA-R.WILHELM UHDE in GERA-R.

Als Generator und Motor für pulsierenden und nahezu konstanten Gleichstrom verwendbare Gleichstrommaschine ohne Stromwender.As a generator and motor for pulsating and almost constant direct current usable DC machine without commutator.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Juni 1913 ab.Patented in the German Empire on June 3, 1913.

InhaltsübersichtContents overview

der Patentschrift 279732 über Gleichstromgeneratoren und -motorenof patent 279732 on direct current generators and motors

ohne Kommutator.without commutator.

Gleichstromgeneratoren ohne Kommutator.DC generators without a commutator.

1. Richtung der bisherigen Versuche.1. Direction of previous attempts.

2. Grundgedanke der neuen Erfindung.2. Basic idea of the new invention.

2. Bisher bekannte Gleichstrommaschinen. 4. Neue Gleichstrommaschine.2. Previously known DC machines. 4. New DC machine.

a) Gleichstrommaschinen der Gleichpoltype. a) DC machines of the homopolar type.

A. Ausführung mit wirklich vorhandenen" Widerständen.A. Execution with really existing "resistors".

I. Mit Anwendung von Schleifkontakten. I. With the use of sliding contacts.

1. Erzeugung einer Gleichstromspannung an den Außenklemmen der Maschine.1. Generation of a direct current voltage at the external terminals of the Machine.

2. Rückleitung des Stromes ohne Induzierung einer Gegenspannung.2. Return of the current without inducing a counter voltage.

. 3. Rückleitung unter Induzierung einer nutzbaren Spannung bei Rückleitung durch die ganze Maschine.. 3. Return with induction of a usable voltage with return through the whole machine.

4. Leitung durch die halbe Maschine, unter einer Polart hindurch.4. Lead through half the machine, under one kind of pole.

5. Unveränderlichkeit der Verhältnisse bei Anwendung von beliebigen starren Stromverzweigungen.5. Immutability of the ratios when applying any rigid current branches.

II. Ohne Anwendung von Schleifkontakten mit Benutzung ohne Schleifkontakte periodisch veränderlicher Widerstände.II. Without using sliding contacts with use without sliding contacts periodically changing resistances.

1. Prinzip der Erzeugung einer immer gleichgerichteten E. M. K. an den Außenklemmen der Maschine.1. Principle of generating an always rectified E.M. K. to the External clamping of the machine.

2. Größe des im Außenleiter erzeugten Stromes.2. Size of the current generated in the outer conductor.

3. Aufzählung von ohne Schleifkontakte wirklich veränderbaren Widerständen. 3. List of resistors that can really be changed without sliding contacts.

4. Ausführung der periodischen .Veränderung eines wirklichen Wider-Standes. 4. Execution of the periodic change of a real resistance.

5. Ausführung von Fall 1 in a), A, II, 1.5. Execution of case 1 in a), A, II, 1.

6. Ausführung von Fall 2 in a), A, II, 1.6. Execution of case 2 in a), A, II, 1.

7. Ausführung der Rückleitung.7. Execution of the return line.

8. Andere Formen der Leiterverzweigung. 8. Other forms of ladder branching.

B. Ausführung mit nur scheinbar veränderlichen Widerständen.B. Execution with only apparently variable resistances.

1. DiescheinbareWiderstandserhöhung als Mittel zur Gleichstromerzeugung.1. The apparent increase in resistance as a means of generating direct current.

2. Der Skin-Effekt als Mittel für eine scheinbare Widerstandserhöhung.2. The skin effect as a means for an apparent increase in resistance.

3· Der Wirbelstrom als Mittel für eine scheinbare Widerstandserhöhung. 3 · The eddy current as a means for an apparent increase in resistance.

C. Erzeugung eines Gleichstromes durch Einschaltung von Selbstinduktion, gegenseitiger Induktion usw.C. Generation of a direct current by switching on self-induction, mutual Induction etc.

b) Maschinen der Gleichpoltype und der Wechselpoltype bei Erzeugung vonb) Machines of the homopolar type and the alternating pole type when producing

Wechselströmen.Alternating currents.

i. Allgemeines.i. General.

I. Leiteranordnung zur Erzeugung einer Gleichstromkomponente.I. Conductor arrangement for generating a direct current component.

1. Ausführung mit hintereinander geschalteten Leitern.1. Version with ladders connected in series.

2. Ausführung durch Anbringung je zweier sich periodisch ändernder Widerstände.2. Execution by attaching two periodically changing Resistances.

3. Unterschied im Verhalten der Schaltungen unter 1. und 2.3. Difference in the behavior of the circuits under 1. and 2.

II. Leiteranordnung zur Erzeugung eines Gleichstromes.II. Conductor arrangement for generating a direct current.

i. Prinzip der Gleichstromerzeugung. 2: Erzeugungeines Gleichstromes durch Kombination zweier Stromkreise mit periodisch veränderlichen Widerständen nach b), I.i. Principle of direct current generation. 2: Generation of a direct current by combining two circuits with periodically variable resistances according to b), I.

3. Rotierender Wechselstrom - Gleichstromumformer. 3. Rotating AC - DC converter.

4. Verminderung der Strompulsationen. 4. Reduction of the current pulsations.

5. Anwendung des Prinzips der Poggendorfschen Kompensationsmethode. 5. Application of the Poggendorf compensation method.

6. Anwendung der Null- und Kompensationsmethoden der Meßtechnik. 6. Application of the zero and compensation methods of measurement technology.

7. Anwendung der Wheatstoneschen Brücke.7. Application of the Wheatstone Bridge.

8. Kompensationsschaltung von Thiermann. 8. Thiermann's compensation circuit.

Gleichstrommotoren ohne Kommutator.DC motors without a commutator.

a) Gleichstrommotoren mit Gleichstromfeld. a) DC motors with DC field.

ι. Betrieb mit konstanter Erregung. 2. Betrieb durch Umkehrung der Erregung. ι. Constant excitation operation. 2. Operation by reversing the excitation.

b) Betrieb von Wechsel- und Drehfeldmotoren mit Gleichstrom.b) Operation of AC and rotating field motors with direct current.

α) Durch mit dem Motor verbundene . Einrichtungen.α) By connected to the engine. Facilities.

1. Erzeugung von magnetischen Wechselstromfeldern. 1. Generation of magnetic alternating current fields.

2. Erzeugung von magnetischen Feldern, die eine beliebige Phasenverschiebung besitzen.2. Generation of magnetic fields that have an arbitrary phase shift own.

3. Erzeugung eines Drehfeldes mit zweiphasigem Wechselstrom nach der Wheatstoneschen Brücke.3. Generation of a rotating field with two-phase alternating current according to the Wheatstone Bridge.

4. Herstellung eines Drehfeldes durch Übereinanderlagerung periodisch veränderlicher Gleichstromfelder.4. Creation of a rotating field by superimposing it periodically variable DC fields.

5. Herstellung eines Drehfeldmotors nach 4:5. Manufacture of a rotary field motor according to 4:

I. mit einem Stahlmagneten alsI. with a steel magnet as

Anker,
II. mit einem Elektromagneten mit
Anchor,
II. With an electromagnet

Schleiffedern als Anker,Slide feathers as anchors,

III. mit einem Elektromagneten mit feststehender Wicklung als Anker.III. with an electromagnet with a fixed winding as the armature.

6. Gleichzeitige Verwendung des Trägers der Drehfeldwicklung zur Aufnahme der veränderlichen Wismutwiderstände. 6. Simultaneous use of the carrier of the rotating field winding for recording the variable bismuth resistances.

7. Drehfeldsynchronmotor.7. Rotary field synchronous motor.

8. Erzeugung eines Drehfeldes mittels reiner Wechselströme aus Gleichstrom. ,8. Generation of a rotating field by means of pure alternating currents from direct current. ,

ß) Betrieb von Wechselstrommotoren aus einer Gleichstromquelle durch nicht mit dem Motor verbundene Einrichtungen.
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ß) Operation of AC motors from a DC source by equipment not connected to the motor.
105

Gleichstromgeneratoren und -motoren ohne Kommutator.DC generators and motors without a commutator.

Durch die vorliegende Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, Gleichstromgeneratoren und -motoren zu schaffen, die bei beliebigen Spannungen und normalen Umfangsgeschwindigkeiten ohne Kommutator oder ohne veränderliche Kontakte betrieben werden können.The object of the present invention is to be achieved, direct current generators and motors that operate at any voltages and normal peripheral speeds can be operated without a commutator or without variable contacts.

Gleichstromgeneratoren ohne Kommutator.DC generators without a commutator.

i. Richtung der bisherigen Versuche.i. Direction of previous attempts.

Um zu einer Konstruktion einer Gleichstrommaschine ohne Kommutator zu gelangen, versuchte man dieses Ziel bis jetzt immer dadurch zu erreichen, daß man geschlossene Windungen so anzuordnen suchte,, daß bei der Relativbewegung zwischen Leiter und magnetischem Felde im Leiter ein Überschuß an E. M. K. von immer gleichen Vorzeichen induziert werden sollte. Dies zu erreichen, ist aber innerhalb einer geschlossenen Windung nicht möglich.To arrive at a construction of a DC machine without a commutator, Up until now, people have always tried to achieve this goal by keeping closed ones I tried to arrange turns so that the relative movement between conductor and magnetic field in the conductor an excess of E.M.K. of always the same sign should be induced. Achieving this, however, is within a closed turn not possible.

Denn alle Maschinen liefern in einer festen, geschlossenen Windung E. M. K. K., bei denen die arithmetische Summe aller Momentanwerte ·■-innerhalb einer gewissen Anzahl von Perioden, mindestens aber innerhalb einer Umdrehung der Maschine im Beharrungszustande den Wert Null besitzt.Because all machines deliver E.M. K. K. in a fixed, closed coil, with which the arithmetic sum of all instantaneous values within a certain number of periods, but at least within one revolution of the machine in the steady state the value Owns zero.

Wie .man auch die geschlossenen WindungenLike .man also the closed turns

legen und wie man auch das magnetische Feld gestalten und bewegen bzw. verändern mag, immer erhält man, wenn man in einem Teile b-c der Windung (Fig. 16, 18, 20, 22, 24, 26 und 32) eine gewisse E. M. K. erhalten hat, in dem Rest a-b der Windung eine E. M. K.and however one may design and move or change the magnetic field, one always obtains when one has received a certain emf in a part bc of the turn (Fig. 16, 18, 20, 22, 24, 26 and 32) , in the remainder from the turn an emf

von gleicher Größe, aber entgegengesetztem Vorzeichen, also eine gesamte induzierte E. M. K.of the same size but opposite sign, i.e. a total induced E.M.K.

in jedem Augenblickein every moment

a) vom Werte Null, wenn die E. M. K. K. in den einzelnen Leiterteilen gleichzeitig (Fig. 16, 20, 22 und 26) odera) of the value zero if the E.M.K.K. in the individual ladder sections at the same time (Fig. 16, 20, 22 and 26) or

b) vom Werte ·ξ ο mit wechselndem Vorzeichen, wenn die E. M. K. K. zeitlich nacheinander induziert werden, wobei in ein und demselben Leiterteilchen E. M. K 0.) von immer gleichbleibenden (Fig. 18) oder ß) wechselnden Vorzeichen erzeugt werden können.b) of the value · ξ ο with a changing sign when the EMKK are induced one after the other, with EM K 0) of always constant (FIG. 18) or ß) changing signs can be generated in one and the same conductor particle.

Auch wenn man die Anordnung in den Maschinen so trifft, daßEven if the arrangement in the machines is made in such a way that

1. die Wicklung nur aus einem einfachen Stromkreise (Fig. 16 bis 21) oder aus beliebigen Stromverzweigungen besteht (Fig. 22 bis 25), oder1. the winding just from a simple one Circuits (Fig. 16 to 21) or of any current branches (Fig. 22 to 25), or

2. die einzelnen Maschinenpole kontinuierlich (Fig. 14) sind oder in Einzelpole (Fig. 16 bis 21) aufgelöst sind oder beides zugleich stattfindet (Fig. 15, 22 bis 25) oder Wechselpole oder Gleichpole oder auch beide zugleich Verwendung finden, oder daß man das magnetische Feld an einer Stelle auseinanderzieht, um es an einer anderen Stelle wieder zusammenzudrängen, oder2. the individual machine poles are continuous (Fig. 14) or in individual poles (Fig. 16 to 21) are resolved or both take place at the same time (Fig. 15, 22 to 25) or alternating poles or the same poles or both at the same time are used, or that one uses the magnetic Pulls the field apart in one place in order to push it together again in another place, or

3. einzelne Leiterteile sich ständig oder nur zeitweise in einem magnetischen Medium befinden (vgl. die Zeitschrift Elektrotechnik und Maschinenbau, Wien, Jahrg. 1911, S. 897 f.), oder3. Individual conductor parts are permanently or only temporarily in a magnetic medium (cf. the journal Elektrotechnik und Maschinenbau, Vienna, year 1911, p. 897 f.), or

4. Drosselspulen und in der Amplitude periodisch veränderlich gemachte Selbstinduktion oder gegenseitige Induktion benutzt wird, oder · . '4. Choke coils and self-induction made periodically variable in amplitude or mutual induction is used, or ·. '

5. die Maschine reine Wechselstromspannungen (Fig. 1 bis 3) oder verzerrte oder mehrfach innerhalb einer Periode durch Null hindurchgehende Spannungen erzeugt (Fig. 4 bis 9), niemals, liefert eine derartige Maschine ohne Anwendung der im folgenden zu entwickelnden Gedanken einen Gleichstrom.5. the machine pure alternating current voltages (Fig. 1 to 3) or distorted or multiple Generates voltages passing through zero within one period (Figs. 4 to 9), never, delivers such a machine without applying the following to be developed Thoughts a direct current.

2. Grundgedanke der neuen Erfindung.2. Basic idea of the new invention.

Weil fernerBecause furthermore

erstens: in den Unipolarmaschinen (ausgezogener Teil der Fig. 11 bis 25) von Faraday an bis zu den modernen, mit Dampfturbinen gekuppelten Schleifringmaschinen, die massive Windung a-b-c nur so weit verwendet wird {b-c), als in ihr" immer nur E. M. K. K. von derselben Richtung induziert werden (Teil b-c in den Fig. 11 bis 25), so muß, da im Reste a-b der Windung die entgegengesetzte Spannung, wie in b-c, induziert wird, die metallische Verbindung vom' Teilpunkte b nach außen durch nicht der Induktion unterliegende, auf Schleifringen aufliegende Leiter stattfinden, um nicht die im Windungsteile b-c induzierten Spannungen bei einer Leitung durch a-b nach außen durch die in dem Windungsteile a-b induzierten, entgegengesetzt gerichteten Spannungen wieder aufzuheben;Firstly: in the unipolar machines (solid part of FIGS. 11 to 25) from Faraday to the modern slip ring machines coupled with steam turbines, the massive winding abc is only used as far (bc) as in it "always only EMKK of the same direction are induced (part bc in FIGS. 11 to 25), it must since the opposite voltage in the residues from the turn, as shown in bc is induced, the metallic compound from the 'division points b to the outside through not the induction unsuccessful, conductors resting on slip rings take place in order not to cancel the voltages induced in the turn part bc in a line through from to the outside through the oppositely directed voltages induced in the turn parts from;

zweitens: in jeder Maschine eine Hintereinanderschaltung von Windungen ohne Schleifringe nur möglich ist, wenn auch der Punkt δ durch einen die entgegengesetzte Induktion erleidenden Leiter a-b mit Außen verbunden wird und alsdann in der Gesamtheit der Leiter c-b und b-a innerhalb einer Periode bzw. innerhalb einer Umdrehung der Maschine stets die E. M. K. vom arithmetischen Mittelwerte Null induziert wird, so bezweckt die Erfindung, gleichgültig, ob die Maschine mit Gleichoder Wechselpolen, kontinuierlichen oder unterteilten Polen gebaut ist oder aus einer Kombination dieser Pole besteht, trotzdem zwisehen den Aus- und Eintrittsklemmen c und a der Windung c-b-a eine resultierende Gleichstromwirkung ohne im Stromkreise angebrachte veränderliche Kontakte dadurch zu erreichen, daß die Wirkung der auftretenden Gegenspannungen ganz oder teilweise unterdrückt wird, und zwarSecondly: in every machine a series connection of turns without slip rings is only possible if the point δ is connected to the outside by a conductor ab suffering from the opposite induction and then in the entirety of the conductors cb and ba within one period or within one revolution The EMF of the machine is always induced by the arithmetic mean value zero, the aim of the invention, regardless of whether the machine is built with direct or alternating poles, continuous or subdivided poles or consists of a combination of these poles, nevertheless between the exit and entry terminals c and a of the winding cba to achieve a resulting direct current effect without variable contacts attached in the circuit, in that the effect of the counter voltages that occur is wholly or partially suppressed, namely

A. durch Einbau von ohne veränderliche KontakteA. by installing without changeable contacts

1. wirklich (Wismut, Selen usw.) oder1. Real (bismuth, selenium, etc.) or

2. nur scheinbar (Skin-Effekt, Wirbelströme, Hysteresis usw.) periodisch veränderlichen Widerstandsleitern, die als Spannungs- bzw. Energieverlust wirken, oder2. periodically changing only apparently (skin effect, eddy currents, hysteresis, etc.) Resistance ladders that act as a voltage or energy loss, or

B. durch Einschaltung von in ihren Amplituden periodisch veränderlich gemachten direkten Gegenspannungen (gegenseitiger Induktion, Selbstinduktion), oderB. by the inclusion of direct amplitudes periodically made variable Counter voltages (mutual induction, self induction), or

C. durch Einbau von A. und Einschaltung von B. zugleich in den Leiter b-a bzw. dessen Verzweigungen, in denen die in ihrer Wirkung zu schwächenden Gegenspannungen induziert werden.C. by installing A. and connecting B. at the same time in the conductor ba or its branches, in which the counter-voltages, which are to be weakened in their effect, are induced.

Die Induzierung der entgegenwirkenden Spannung b-a selbst soll, da weder in ihrer Größe noch in ihrem Auftreten beeinflußbar, weil durch die Natur der Kraftlinien bedingt, nicht verhindert werden.The induction of the counteracting tension ba itself should not be prevented, since neither its size nor its occurrence can be influenced because it is conditioned by the nature of the lines of force.

3. Bisher bekannte Gleichstrommaschinen.3. Previously known DC machines.

Bisher sind bekannt geworden an Maschinen zur Erzeugung von Gleichstrom- bzw. zur Erzeugung eines Wechselstromes mit einer Gleichstromkomponente, wobei der gesamte den Außenklemmen der Maschine entnommene Gleichstrom durch die Unterbrechungsstellen der veränderlichen Kontakte hindurch muß:So far have become known on machines for generating direct current or for generating an alternating current with a direct current component, the entire den Direct current drawn from the outside of the machine through the interruption points the variable contacts must:

1. Die Unipolarmaschine, gleichgültig, ob die Maschine zur Erzeugung einer kontinuierlichen Wirkung mit einem gleichförmigen Magneten (Fig. 14) oder bei unterteilten Polen mit Leiterverzweigungen (Fig. 11, 12, 13, 15, 17, 19, 21, 23 und 25) oder besonders geformt ist, .1. The unipolar machine, regardless of whether the machine to produce a continuous Effect with a uniform magnet (Fig. 14) or with divided poles with ladder branches (Fig. 11, 12, 13, 15, 17, 19, 21, 23 and 25) or specially shaped is, .

2. die gewöhnliche Gleichstrommaschine mit Kommutator und2. the ordinary DC machine with commutator and

3. die Wechselstrommaschine mit durch Schleifringe periodisch veränderlich gemachten Widerständen, die einen Wechselstrom mit einer Gleichstromkomponente liefert (Elektrotechnische Zeitschrift 1910, S. 297).3. the alternator with periodically made variable by slip rings Resistors that supply an alternating current with a direct current component (electrotechnical Journal 1910, p. 297).

Bezüglich der letzteren Maschine soll noch erwähnt werden, daß durch einfache Hintereinanderschaltung mehrerer solcher Wicklungen, bei denen die Spannungs- bzw. Widerstandsmaximalwerte zu verschiedenen ZeitenWith regard to the latter machine, it should be mentioned that by simply connecting them in series several such windings, in which the voltage or resistance maximum values at different times

ao nacheinander auftreten, analog den hintereinander geschalteten Wicklungen zwischen zwei Bürsten der gewöhnlichen Kommutatorgleichstrommaschine zur Verminderung der Pulsationen, 'niemals eine kontinuierliche Gleichstromwirkung, sondern hur ein Wechselstrom — bei gleichmäßiger Verteilung ein reiner Wechselstrom ohne jede .Gleichstromkomponente— mit einer Gleichstromkomponente erhalten wird, deren arithmetischer Mittelwert im Grenzfalle statt des gewünschten, wenigpulsierenden, konstanten endlichen Wertes, den Wert Null annimmt.ao occur one after the other, analogous to the one after the other switched windings between two brushes of the ordinary commutator DC machine to reduce the pulsations, 'never a continuous direct current effect, but only an alternating current - with even distribution a pure one Alternating current without any "direct current component" is obtained with a direct current component, the arithmetic mean of which in the limiting case instead of the desired, less pulsating, constant finite value, takes the value zero.

Ebenso liefert in einer geschlossenen Wicklung eine eingebaute, in ihren Maximalwerten periodisch veränderlich gemachte. Selbstinduktion oder gegenseitige Induktion niemals einen Wechselstrom mit einer Gleichstromkomponente, sondern stets nur einen Strom vom arithmetischen Mittelwerte Null. Die veränderliche Selbstinduktion, gegenseitige Induktion usw. hat auf die Größe des arithmetischen Mittelwertes des Stromes gar keinen Einfluß, sondern ändert nur die Gestalt der Stromkurve, wie die Integrierung der entsprechenden Differentialgleichungen zeigt.A built-in winding also delivers maximum values in a closed winding periodically made variable. Self-induction or mutual induction never one Alternating current with a direct current component, but always only a current with an arithmetic mean value of zero. The changeable one Self-induction, mutual induction, etc. has to do with the size of the arithmetic Mean value of the current has no influence at all, but only changes the shape of the current curve, as does the integration of the corresponding one Shows differential equations.

4. Neue Gleichstrommaschine.4. New DC machine.

Im Gegensatz zu den ebenerwähnten Maschinen soll bei den im folgenden zu beschreibenden Maschinen die Lieferung eines Gleichstromes gezeigt werden, bei denen der den Außenklemmen der Maschine zu entnehmende Gleichstrom durch keinerlei Schleifkontakt zu gehen braucht für
a) die Gleichpöltype und
In contrast to the machines just mentioned, in the machines to be described below, the delivery of a direct current is to be shown, in which the direct current to be taken from the external terminals of the machine does not need to go through any sliding contact
a) the same pole type and

b) die Wechselpoltype, und zwar
I. unter Anwendung von Schleifkontakten, II. ohne Anwendung von Schleifkontakten. Entsprechend den Darlegungen unter 2. Grundgedanke der neuen Erfindung (S. 3) ist die Ausführung zu zeigen mit:
b) the alternating pole type, namely
I. using sliding contacts, II. Without using sliding contacts. According to the explanations under 2. Basic idea of the new invention (p. 3) the execution is to be shown with:

A. wirklich veränderlichen periodischen Widerständen, A. really variable periodic resistances,

B. scheinbar veränderlichen periodischen Widerständen,B. apparently variable periodic resistances,

C. durch Einschaltung von in ihren Amplituden periodisch veränderlich gemachten Gegenspannungen.C. by the inclusion of amplitudes which are periodically made variable Counter voltages.

a) Gleichstrommaschinen der Gleichpoltype. a) DC machines of the homopolar type.

Nach dem Grundprinzipe unter 2. können wirklich oder nur scheinbar vorhandene Widerstände von konstantem oder ohne Schleifkontakte periodisch veränderlich gemachtem Werte benutzt werden.According to the basic principle under 2, there can be real or only apparent resistances constant values or values that are periodically changed without sliding contacts can be used.

Diese können die Schwächung der Wirkung einer induzierten Spannung durch Erreichung einer Klemmenspannung, die niedriger ist als die der induzierten Spannung, nur durch einen im Leiter hervorzurufenden Spannungs- bzw. Energieverlust bewirken. Ein derartiger Spannungsabfall bzw. Energieverlust kann aber nur eintreten, wenn durch den betreffenden Leiterteil ein Strom hindurchgeht. Soll daher in dem Leitersystem a-h-c (Fig. 26) im Leiter b-c oder a-b ein Spannungsverlust auftreten, auch wenn das Leitersystem a-b-c nicht geschlossen ist, so muß der Leiterteil a-b oder b-c durch einen Nebenschluß η geschlossen sein, damit der Leiterteil b-c oder a-c der Teil eines geschlossenen Stromkreises wird.These can weaken the effect of an induced voltage by reaching a terminal voltage that is lower than that of the induced voltage, only by causing a voltage or energy loss in the conductor. Such a voltage drop or energy loss can only occur when a current passes through the relevant conductor part. If, therefore, a voltage loss should occur in the conductor system ahc (FIG. 26) in the conductor bc or ab, even if the conductor system abc is not closed, the conductor part ab or bc must be closed by a shunt η so that the conductor part bc or ac der Becomes part of a closed circuit.

Immer muß, solange die im Leiterteile a-b oder b-c induzierte Gegenspannung wirkt, durch den durch wirkliche oder scheinbare Widerstände bewirkten Ohmschen Spannungsverlüst in diesem Leiterteile a-b oder b-c bzw. in einem Zweigleiter hierzu, die Wirkung der induzierten Gegenspannung vermindert bzw. bei einem Zweigieiter erhöht werden, um an den Außenklemmen α und c des Gesamtleiters a-b-c eine nutzbare Klemmenspannung zu erhalten. As long as the counter-voltage induced in the conductor parts ab or bc is effective, the effect of the induced counter-voltage must be reduced or increased in a two-conductor due to the ohmic voltage loss caused by real or apparent resistances in this conductor part ab or bc or in a branch conductor in order to obtain a usable terminal voltage at the outer terminals α and c of the overall conductor abc.

Hiernach ergeben sich die folgenden Ausf ührungsf ormen:This results in the following design forms:

A. Ausführung mit wirklich vorhandenenA. Execution with really existing ones

Widerständen.Resistances.

I. Mit Anwendung von Schleifkontakten.I. With the use of sliding contacts.

i. Erzeugung einer Gleichstromspannung
an den Außenklemmen der Maschine.
i. Generation of a direct current voltage
on the outside clamps of the machine.

Denkt man sich bei den Unipolarmaschinen nicht, wie bisher, immer nur die Leiter über der einen Polart ausgeführt, wie in den Fig. 11 bis· 25 durch die ausgezogenen Linien angedeutet ist, sondern auch über den Polen der entgegengesetzten Polart, wie durch die punktiert gezeichneten Linien angegeben ist, so kann man sich die so entstehenden beidenIf you don't just think about the ladder with the unipolar machines, as before of one pole type, as indicated in FIGS. 11 to 25 by the solid lines is, but also over the poles of the opposite polar type, as dotted by the lines drawn, then one can look at the two resulting two

Leiterteile b-c und a-b zu einem durch die ganze Maschine hindurchgehenden Leiter a-b-c vereinigt denken.Think of ladder parts bc and ab as a single ladder abc going through the whole machine.

Durch einen im Verzweigungspunkte b der Leiter angebrachten Schleifkontakt geben die so erhaltenen Unipolarmaschinen mit doppelter Wirkung das Bild einer Dreileitermaschine, die im stromlosen Zustande und bei gleicher Belastung der beiden Leiter a-b und b-c anBy means of a sliding contact attached in the branch point b of the conductor, the unipolar machines thus obtained give the image of a three-wire machine with a double effect, the two conductors from and bc in the de-energized state and with the same load

ίο den Außenklemmen α und c der Leiterkombination a-b-c die resultierende Spannung Null besitzt.ίο the external terminals α and c of the conductor combination abc have the resulting zero voltage.

Mehrere solche Leitersysteme a-b-c, a'-b'-c', a"-b"-c" . . . könnte man, wie in den Fig. ii bis 25 bereits teilweise angegeben ist, mit den Klemmen α bzw. c anstandslos parallel schalten.Several such systems conductor abc, a'-b'-c ', a "-b" -c "... Could be as shown in Fig. Ii already partially specified to 25, with the terminals or α c behaviourless parallel switch.

Verbindet man dagegen diese Leiter nach Fig. 28 durch äußere Drähte d hintereinander, so daß man das Leitevsystem a-b-c-d-a'-b'-c'-d'- a"-b"-c"-d"-a'"-b'"-c'" . . . an-bn-cn ohne jede Unterbrechung erhält, so ist an den Endklemmen α und c" dieser hintereinander geschalteten Leiter die Spannung Null vorhanden, solange die Schleifkontakte der Einzelleiter keinen Strom oder je zwei zusammengehörige, z.B. a-b und b-c, den gleichen Strom führen.If, on the other hand, these conductors are connected one behind the other by outer wires d according to Fig. 28, so that the Leitev system abcd-a'-b'-c'-d'-a "-b" -c "-d" -a '"- b '' - c '... "a n b n c n obtained without any interruption, so is α to the end clamps and c' of this series-connected conductor zero voltage available as long as the sliding contacts of the individual conductors no power or per two belonging together, e.g. ab and bc, carry the same current.

Sobald jedoch die eine Leiterhälfte, z. B.However, as soon as one half of the ladder, e.g. B.

a-b, durch Anordnung eines Nebenschlusses gar nicht oder schwächer belastet ist als die zugehörige andere Hälfte b-c, so ist die resultierende Spannung a-c nicht mehr Null, sondern um die Größe der Differenz des Spannungsabfalles von a-b gegenüber dem von b-c von Null verschieden. Bewirkt man nun in allen Leitersystemen a'-b'-c', a"-b"-c", a'"-b'"-c'" .. . an-bn-cn ähnliche Verhältnisse, so kann man durch Hintereinanderschaltung dieser Leitersysteme nach Fig. 28 zwischen den Endklemmen α und c" oder bei Parallelschaltung zwischen den a- und c-Klemmen jede beliebige resultierende Gleichstromspannung erhalten, ohne daß in diesen hintereinander bzw. parallel geschalteten Leitern ein Schleifkontakt oder eine Stromunterbrechung wie bei einem Kommutator vorhanden zu sein braucht, wenn man die Pole rotieren läßt. ab, is not loaded at all or is less loaded than the associated other half bc due to the arrangement of a shunt, the resulting voltage ac is no longer zero, but differs from zero by the size of the difference in the voltage drop of ab compared to that of bc. If one now effects in all ladder systems a'-b'-c ', a "-b" -c ", a'" - b '"- c'" ... a n b n c n similar conditions, as may be obtained by series connection of these conductors systems according to Fig. 28 α between the end jaws and obtain c "or parallel connection between the a- and c-clamps any resulting DC voltage without these one behind the other or parallel connected conductors a sliding contact or a power interruption as with a commutator needs to be present if the poles are allowed to rotate.

2. Rückleitung des Stromes ohne Induzierung einer Gegenspannung.2. Return of the current without inducing a counter voltage.

Die Rückleitung des Stromes von den c-Klemmen haben wir uns bisher stillschweigend durch einen um die Maschine außen herum geführten Draht d (Fig. 28) bewirkt gedacht. Dies ist jedoch nicht notwendig; man kann auch die Rückleitung innerhalb der Maschine beliebig unter den beiden Magnetpolarten hindurch bewirken, ohne daß die Rückleitung der Sitz einer unerwünschten Gegenspannung wird. Dies sieht man sofort ein, wenn man sich nur daran erinnert, daß das gesamte Leitersystem a-b-c im allgemeinen (ohne die Nebenschlüsse η mit den Schleifkontakten) der Sitz einer Wechselstrom-Ε. M. K. ist, bei der die Summe aller Momentanwerte innerhalb einer Periode bei beliebiger Anordnung den Wert Null und insbesondere bei den Anordnungen nach den Fig. 12, 13, 14, 16, xy, 20 und 21, wenn die Teile a-b und b-c gleichzeitig der Induktion unterliegen, in jedem Augenblicke den Wert Null hat und die Überlagerung einer Größe, deren Summe in jedem Augenblicke bzw. innerhalb einer Periode den Wert Null hat, an der erzeugten resultierenden Nutzspannung nichts ändern kann. Up to now we have tacitly thought that the return of the current from the c-terminals was effected by a wire d (Fig. 28) led around the outside of the machine. However, this is not necessary; the return line within the machine can also be brought about as desired under the two types of magnetic poles without the return line becoming the seat of an undesirable counter voltage. One sees this immediately if one only remembers that the entire conductor system abc in general (without the shunts η with the sliding contacts) is the seat of an alternating current Ε. MK is, when the sum of instantaneous values within a period when any arrangement to zero and, in particular in the arrangements of FIGS. 12, 13, 14, 16 xy, 20 and 21 when the portions AB and BC at the same time the induction subject, has the value zero at every instant and the superposition of a quantity, the sum of which has the value zero at every instant or within a period, cannot change the resulting useful voltage generated.

Wählt man daher die Rückleitung so, daß die in den einzelnen Teilen derselben indu-, zierten Spannungen in jedem Augenblicke den Wert Null ergeben, so erhält man an den Außenklemmen der geschlossenen Windung eine Gleichstromspannung, deren Größe in jedem Augenblicke gleich der erzeugten Nutzspannung ist; im anderen Falle erhält man wohl eine Klemmenspannung, deren arithmetischer Mittelwert gleich dem der erzeugten Nutzspannung ist, jedoch eine hiervon abweichende Kurvenform, bedingt durch Überlagerung der in diesem Falle in der Rückleitung erzeugten Wechselstromspannung.If one chooses the return line in such a way that the inductive, If tensions result in the value zero at any moment, one obtains at the External clamping of the closed winding a direct current voltage, the magnitude of which is equal to the generated useful voltage at every instant is; in the other case one gets a terminal voltage, its arithmetic Mean value is equal to that of the generated useful voltage, but a different one Curve shape due to the superimposition of the alternating current voltage generated in the return line in this case.

Bei der Anordnung der Rückleitung nach Fig. 27 ändert daher die in dem Leitersystem a-b-c mit dem Nebenschlüsse η erhaltene nutzbare Klemmenspannung a-c in keinem Augenblicke durch die Rückleitung d — unter beiden Polarten hindurch — ihren Momentanwert, da in jedem Augenblicke in der Rückleitung die resultierende Klemmenspannung Null induziert wird.With the arrangement of the return line according to FIG. 27, the usable terminal voltage ac obtained in the conductor system abc with the shunt η does not change its instantaneous value at any moment through the return line d - under both types of poles - since the resulting terminal voltage in the return line at every moment Zero is induced.

3. Rückleitung unter Induzierung einer nutzbaren Spannung bei Rückleitung durch die ganze Maschine, unter beide Polarten hindurch.3. Return with induction of a usable voltage with return through the whole machine, under both poles.

Man kann aber die Anordnung der Rückleitung noch günstiger treffen, wenn man das Prinzip zur Erzeugung einer nützbaren Klemmenspannung an den Außenklemmen α und c auch auf die Rückleitung d anwendet, indem man bewirkt, daß in der Rückleitung d ebenfalls eine im gleichen Sinne, wie in der Hauptleitung a-b-c wirkende resultierende Spannung erzeugt wird. Man braucht hierbei, wie Fig. 29 zeigt, nur dafür zu sorgen, daß in der Rückleitung A1-O1-C1 der Leiterteil ^1-S1 durch einen Nebenschluß W1 geschlossen ist, wenn im Leitersystem a-b-c der Leiterteil b-c durch einen Nebenschluß η geschlossen ist.However, the arrangement of the return line can be made even more favorable if the principle of generating a useful terminal voltage at the external terminals α and c is also applied to the return line d , by causing a return line d to also produce a signal in the same sense as in resulting voltage acting on the main line abc is generated. Here, as shown in FIG. 29, one only needs to ensure that the conductor part ^ 1 -S 1 in the return line A 1 -O 1 -C 1 is closed by a shunt W 1 when the conductor part bc in the conductor system abc a shunt η is closed.

4. Leitung durch die halbe Maschine, unter4. Line through half the machine, under

einer Polart hindurch.through a polar species.

Um den im Leiterteile b-c des Windungssystems a-b-c durch den Nebenschluß η mittels To the in the conductor parts bc of the winding system abc by the shunt η means

Schleifringe auftretenden Spannungsverlust zu erzielen, ist es nicht notwendig, den Leiter a-b-c durch die ganze Maschine hindurchzuführen. Es genügt vielmehr vom Punkte b ab irgendeinen beliebigen nach außen führenden Leiter d — nach c zu — an Stelle des Leiters a-b zu verwenden, da in jedem dieser Leiter innerhalb einer Periode die gleiche resultierende Spannung erzeugt wird wie im LeiterTo achieve voltage loss occurring in slip rings, it is not necessary to lead the conductor abc through the entire machine. Rather, it is sufficient from point b onwards to use any conductor d leading to the outside - to c to - instead of conductor ab , since the same resultant voltage is generated in each of these conductors within one period as in the conductor

ίο a-b. ίο off.

■ . Man erhält auf diese Weise Rückleitungsanordnungen, von denen einige in Fig. 30 dargestellt sind. In dieser Figur stellt d die Rückleitung dar. ■. Return arrangements, some of which are shown in FIG. 30, are thus obtained. In this figure, d represents the return line.

Die Figur zeigt zugleich, daß man auch bei Verwendung von Einzelpolen eine vollständig kontinuierliche Wirkung erhält, wenn man die halben Polflächen der Einzelpole gegeneinander versetzt oder die Leiterteile gebrochen bzw. schräg unter der betreffenden Polart hindurchführt.At the same time, the figure shows that even when single poles are used, one completely gets continuous effect, though half the pole faces of the individual poles or the conductor parts are offset against each other broken or obliquely passes under the relevant type of pole.

5. Unveränderlichkeit der Verhältnisse bei Anwendung von beliebigen starren Stromverzweia5 gungen.5. Immutability of the ratios when using any rigid Stromverzweia 5 conditions.

An den eben angestellten Betrachtungen wird gar nichts geändert, wenn die Leiter a-b oder b-c innerhalb der Maschine unter der betreffenden Polart beliebig starr verzweigt werden, wie dies z. B. die Fig. 22 bis 25 zeigen, oder wenn die Pole, statt gleichförmig, beliebig in schmale und breite Einzelpole aufgelöst werden.Nothing at all is changed in the considerations just made if the conductors ab or bc are branched as rigidly as desired within the machine under the relevant pole type, as z. B. FIGS. 22 to 25 show, or if the poles, instead of uniformly, are arbitrarily resolved into narrow and wide individual poles.

Fig. 31 entspricht der Stromverzweigung der Fig. 22, wenn die Rückleitung d bei Verbindung der Punkte 3' und 4 d,urch die ganze und bei Verbindung der Punkte 3 und 4' durch die halbe Maschine geführt wird.31 corresponds to the current branching in FIG. 22 when the return line d is routed through the whole machine when the points 3 'and 4' are connected and through half the machine when the points 3 and 4 'are connected.

Zwischen den Außenklemmen 1 und 6 der Maschine ist die Spannung Null vorhanden, wenn die Widerstände der Leiter 11/ und 22' einander gleich sind. Sind die Widerstände verschieden, so ist eine reine Wechselstromspannung vorhanden. Wird in den Leitern 11' bzw. 22' die Spannung 2 e und daher in 33' bzw. 44' die Spannung e induziert, so ist die Wechselstromspannung an den Außenklemmen 1 und 6' der Maschine < β. Sie erreicht den Wert e, wenn die Widerstände der Leitern' und 22' einander gleich sind und die Leiter so angeordnet werden, daß ihre Entfernung gleich der zweier Pole wird.There is zero voltage between the outer terminals 1 and 6 of the machine when the resistances of the conductors 11 / and 22 'are equal to one another. If the resistances are different, a pure alternating current voltage is present. If the voltage 2 e is induced in the conductors 11 'or 22' and therefore the voltage e in 33 'or 44', the alternating current voltage at the external terminals 1 and 6 'of the machine is < β. It reaches the value e when the resistances of the conductors 'and 22' are equal to each other and the conductors are arranged so that their distance becomes equal to that of two poles.

Trotzdem in den Stromverzweigungen starke Ströme und Energieverluste auftreten, wenn in den einzelnen Zweigleitern nicht gleichzeitig gleich große Spannungen induziert werden, ist es doch nicht möglich, den durch Schleif-Nevertheless, strong currents and energy losses occur in the current branches, if voltages of the same magnitude are not induced in the individual branch conductors at the same time it is not possible to

'. kontakte gebildeten Nebenschluß durch starre Verbindungen zu ersetzen, solange die Widerstände der Leiter unveränderlich sind, da die induzierte Gegenspannung in den Zweigleitern durch die in diesen auftretenden Ohmschen Spannungsverluste nur auf den Wert e der Nutzspannung herabgedrückt werden kann, also die resultierende Spannung Null bzw. eine reine Wechselstromspannung erhalten wird. '. to replace the shunt formed by rigid connections as long as the resistances of the conductors are unchangeable, since the induced counter voltage in the branch conductors can only be reduced to the value e of the useful voltage due to the ohmic voltage losses occurring in them, i.e. the resulting voltage zero or one pure AC voltage is obtained.

II. Ohne Anwendung von. Schleifkontakten mit Benützung ohne Schleifkontakte periodisch veränderlicher Widerstände.II. Without using. Sliding contacts with use without sliding contacts periodically variable resistances.

i. Prinzip der Erzeugung, einer immer gleichgerichteten E. M. K. an den Außenklemmen der Maschine.i. Principle of generation, always rectified E. M. K. on the outside clamps of the machine.

In L, 5. haben wir gesehen, daß bei einer Vermeidung der Schleifkontakte für den Nebenschluß durch Anbringung einer starren Verbindung (z. B. des Leiters 22' als Nebenschluß zu dem Hauptleiter 11' der Fig. 22 und 31) '. in der so gebildeten Leiterverzweigung zwisehen den Außenklemmen α und c der Maschine trotz der zwischen den Klemmen a-b und b-c vorhandenen immer gleichgerichteten SpannungIn L, 5. we have seen that when avoiding the sliding contacts for the shunt by attaching a rigid connection (e.g. the conductor 22 'as a shunt to the main conductor 11' of FIGS. 22 and 31) '. in the branching formed in this way between the external terminals α and c of the machine despite the voltage that is always rectified between the terminals ab and bc

1. entweder gar kein Strom oder .1. Either no electricity or.

2. ein Wechselstrom zustande kommt.
Das erstere ist der Fall, wenn die in den
2. an alternating current is created.
The former is the case when those in the

beiden Leitern 11' und 22' bei einer Leiterverzweigung von zwei Leitern (Fig. 22 und 31) abwechselnd induzierte Spannung 2 e in der Richtung b-a durch den vom Nebenschlußstrome bewirkten Ohmschen Spannungsverlust bei gleichen Widerständen der Leiter 11' und 22' auf den halben Wert reduziert wird, also eine Klemmenspannung b-a vom Werte β liefert, die gleich groß, aber entgegengesetzt gerichtet der Spannung b-c = e ist, welche in dem unyerzweigten Leiter 33' von dem gleichförmigen Südpol S induziert wird. Die Klemmenspannung a-c der Leiterverzweigung ii', 22' und 33'two conductors 11 'and 22' with a ladder branching of two conductors (Fig. 22 and 31) alternately induced voltage 2 e in the direction ba due to the ohmic voltage loss caused by the shunt currents with the same resistances of the conductors 11 'and 22' to half the value is reduced, that is, a terminal voltage ba of the value β delivers, which is the same size, but in the opposite direction to the voltage bc = e , which is induced in the unbranched conductor 33 'from the uniform south pole S is. The terminal voltage ac of the conductor junction ii ', 22' and 33 '

2 C 2 C

hat daher den Wert e = o.therefore has the value e = o.

Hierbei ist vorausgesetzt, daß der eine Pol, z.B. der Nordpol N, so unterteilt ist und die Leiter so angeordnet sind, daß sich der eine Zweigleiter, z. B. 22' (Fig. 22 und 31), unter einer Pollücke befindet, wenn der andere Zweigleiter 11' unter einem Pol liegt.It is assumed here that one pole, for example the north pole N, is subdivided and the conductors are arranged so that one branch conductor, e.g. B. 22 '(Fig. 22 and 31), is located under a pole gap when the other branch conductor 11' is under a pole.

Wenn man dagegen dafür sorgt, daß der Ohmsche Spannungsverlust, welcher durch den in der Leiterverzweigung 11', 22' fließenden Wechselstrom bewirkt wird, sich nicht gleichmäßig auf die beiden Zweigleiter 11' und 22' verteilt, sondern in größerem Maße entweder auf den jeweils im magnetischen Felde (unter dem Pol) oder auf den jeweils außerhalb des Feldes (unter einer Pollücke) befindlichen Leiter, so wird, da der im magnetischen Felde befindliche Leiter der Sitz der induzierten E..M. K. 2e ist,If, on the other hand, it is ensured that the ohmic voltage loss which is caused by the alternating current flowing in the conductor branch 11 ', 22' is not distributed evenly over the two branch conductors 11 'and 22', but to a greater extent either on the respective im magnetic fields (under the pole) or on the conductor located outside the field (under a pole gap), since the conductor located in the magnetic field is the seat of the induced E..MK 2e ,

i. die Klemmenspannung a-b des Leiters 11' und 22' unter den halben Wert e der indu-i. the terminal voltage from conductor 11 'and 22' below half the value e of the inductive

zierten E. M. K. 2 6 sinken, wenn auf den jeweils im Felde befindlichen Leiter der größere Teil des Ohmschen Spannungsverlustes entfällt undadorned E. M. K. 2 6 sink when on the respectively The larger part of the ohmic voltage loss does not apply to conductors located in the field and

2. die Klemmenspannung a-b sich an den Leitern ii' und 22' über den halben Wert der induzierten E. M. K. 2 e erhöhen, wenn auf den jeweils im magnetischen Felde befindlichen Zweigleitern der kleinere Teil entfällt.2. Increase the terminal voltage ab at the conductors ii 'and 22' over half the value of the induced EMF 2 e if the smaller part is omitted on the branch conductors located in the magnetic field.

Da der als Kupferleiter vorgesehene Leiter 33' als Klemmenspannung b-c die halbe E. M. K. e der in dem Leiter 11' bzw. 22' induzierten E. M. K. 2e liefert, ergibt die Zweigleiterverbindung ii', 22', 33' an den Außenklemmen α und c eine resultierende, immer gleichgerichtete E. M. K., dieSince the conductor 33 'provided as a copper conductor supplies half the EMF e of the EMF 2e induced in the conductor 11' or 22 'as the terminal voltage bc , the branch conductor connection ii', 22 ', 33' at the external terminals α and c results in a always rectified emf that

im Falle 1: in der Richtung der im Leiter 33' induzierten E. M. K. e wirkt, weil diese letztere größer als die an der Leiterverbindung 11', 22' vorhandene Klemmenspannung ist, undin case 1: acts in the direction of the EMF e induced in the conductor 33 'because the latter is greater than the terminal voltage present at the conductor connection 11', 22 ', and

im Falle 2: aus den entgegengesetzten Verhältnissen eine nutzbare Klemmenspannung, die der im Leiter 33' induzierten E. M. K.in case 2: a usable terminal voltage from the opposite conditions, that of the E.M.K. induced in conductor 33 '.

entgegengesetzt gerichtet ist, da die letztere kleiner ist als die an der Leiterverbindung a-b vorhandene Klemmenspannung.is directed in the opposite direction, since the latter is smaller than the terminal voltage present at the conductor connection from.

Zur Verwirklichung dieser Verhältnisse handelt es sich jetzt darum, dafür zu sorgen, daß jedesmal derjenige Zweigleiter, der sich im magnetischen Felde befindet,In order to achieve these relationships, it is now a question of ensuring that that each time that branch conductor that is in the magnetic field,

im Falle 1: einen größeren Ohmschen Spannungsverlust undin case 1: a larger ohmic voltage loss and

im Falle 2: einen kleineren Ohmschen Spannungsverlust besitzt als der oder die nicht im magnetischen Felde befindlichen Zweigleiter. ■in case 2: a smaller ohmic voltage loss possesses as the branch conductor or conductors not located in the magnetic field. ■

Dies bedingt, daß sich die Widerstände der Zweigleiter 11' bzw. 22' periodisch, entsprechend der Rotationsgeschwindigkeit der Maschine (Fig. 32) — Feld oder Leiter —, ändern müssen, um einen veränderlichen Ohmschen Spannungsverlust zu erreichen.This means that the resistances of the branch conductors 11 'and 22' periodically, accordingly the speed of rotation of the machine (Fig. 32) - field or ladder -, have to change in order to achieve a variable ohmic voltage loss.

Diese Widerstandsänderung kann nun entweder eine wirkliche oder auch nur eine scheinbare sein. Auf jeden Fall erfüllt sie ihren Zweck, wenn sie nur einen entsprechenden Spannungs- bzw. Energieverlust bewirkt.This change in resistance can either be a real one or only one be apparent. In any case, it fulfills its purpose, if only it has an appropriate one Loss of tension or energy causes.

2. Größe des im Außenleiter erzeugten
Stromes.
2. Size of the generated in the outer conductor
Current.

Bis jetzt ist bei der Darstellung immer stillschweigend angenommen worden, daß bei der Rotation des Polrades (Fig. 32) die Kraftlinien mitrotieren und durch Schneiden der auf dem Ständer angebrachten Wicklung die beschriebenen Wirkungen hervorgebracht werden. . Um. nun zu zeigen, daß man zu dem gleichen Ergebnis kommt, wenn man diese für die Entwicklung der Grundgedanken sehr bequeme Annahme nicht .macht, soll jetzt die Größe der Ströme in den einzelnen Leiterteilen der Stromverzweigung nach Fig. 33 und 34 nach Gorges berechnet werden, und zwar, ohne über das Rotieren oder Nichtmitrotieren der magnetischen Kraftlinie bei Rotation des Polrades (Fig. 32) irgendwelche Annahmen zu machen. Es soll den Berechnungen lediglich die Tatsache der Änderung der Zahl der Kraftlinien zugrunde gelegt werden, welche einen geschlossenen Leiterkreis durchsetzen, ohne irgendwelche Annahmen darüber, wie diese Änderung zustande kommt.Until now it has always been tacitly assumed in the representation that with the rotation of the pole wheel (Fig. 32) rotate the lines of force and by cutting the The described effects can be produced on the winding attached to the stator. . Around. now to show that one arrives at the same result if one does this does not make a very convenient assumption for the development of the basic ideas Size of the currents in the individual conductor parts of the current junction according to FIGS. 33 and 34 according to Gorges, without rotating or not rotating the magnetic line of force when the pole wheel rotates (Fig. 32) makes any assumptions do. It is only intended to reflect the fact of changing the number of calculations Lines of force are used as a basis, which enforce a closed circuit of conductors, without making any assumptions about how this change will come about.

Dann liefern die Kirchhoffschen Sätze und das allgemeine Induktionsgesetz für einen geschlossenen StromkreisThen Kirchhoff's theorems and the general law of induction yield a closed one Circuit

e = e =

dNdN

io8 dt io 8 German

die als allgemein gültig von allen Seiten anerkannt werden, die folgenden Beziehungen.which are recognized as generally valid by all sides, the following relationships.

I. Nach Fig. 33 ist im Punkte α oder b: I. According to Fig. 33, at point α or b:

(1.) i3 = I1 + i%. (1.) i 3 = I 1 + i % .

II. Für den Stromkreis i-i'-2'-2' erhält man: Es nimmt die Kraftlinienzahl ab, wennII. For the circuit i-i'-2'-2 'one obtains: It decreases the number of lines of force when

man das Polrad in der Richtung des ungefiederten Pfeiles oder das Leitersystem a-b-c-d entgegengesetzt in der Richtung des gefiederten Pfeiles rotieren läßt, und daher wird eine E. M. K. 2 e induziert von der Richtung des Stromes i2. Es ist hierfür:the pole wheel is rotated in the direction of the feathered arrow or the conductor system abcd in the opposite direction in the direction of the feathered arrow, and therefore an EMF 2 e is induced by the direction of the current i 2 . It is for this:

(2:) 2e — i2R2 + (2 :) 2e - i 2 R 2 +

= 0.= 0.

III. Für den Stromkreis 2-2'-3-3'-4-4'-5-5'-6-O' folgt:III. For the circuit 2-2'-3-3'-4-4'-5-5'-6-O ' follows:

Es nimmt die Kraftlinienzahl um den halben Wert wie unter 1. zu, daher wird eineThe number of lines of force increases by half the value as in 1., therefore becomes a

E. M. K. vom Werte = — e induziert, dieEMF induced by the values = - e , the

einen Strom in der Richtung des Stromes i3 zu erzeugen sucht. Es.ist also:seeks to generate a current in the direction of the current i 3. So it is:

■+■ H R3 = 0.■ + ■ H R 3 = 0.

. IV. Die drei Gleichungen (1.), (2.) und (3.) genügen zur Bestimmung der drei Ströme iv i2 und is: Aus (1.) und (2.) folgt:. IV. The three equations (1.), (2.) and (3.) are sufficient to determine the three currents i v i 2 and i s : From (1.) and (2.) it follows:

H + H — H = ° + Ri , ' H + H - H = ° + R i, '

λ TP 1_ λ J? !_ O P —L T λ TP 1_ λ J? ! _ OP —LT

"X 1 T^ ^2 1V2 I -e Γ -1 HO "X 1 T ^ ^ 2 1V 2 I - e Γ - 1 HO

'(4.) i2 (R1 + R2) — i3 R1 — + 2 e. ■'- '(4.) i 2 (R 1 + R 2 ) - i 3 R 1 - + 2 e. ■ '-

Aus dieser Gleichung (4.) und der Gleichung (3.) erhält man:From this equation (4.) and the equation (3.) one obtains:

H (Ri + ^2) — H Ri — + 2 e — ^2 H (Ri + ^ 2) - H Ri - + 2 e - ^ 2

H Ri + H Rs = e , + (-Ri + Rz) H Ri + H Rs = e , + (-Ri + Rz)

(5.) i3[Rz (R1 + R2) + R1R2] = - 2 e · R2 (5.) i 3 [R z (R 1 + R 2 ) + R 1 R 2 ] = - 2 e · R 2

.+ 6(B1+ B2) oder. + 6 (B 1 + B 2 ) or

— e -- e -

R1 B2 + R3 (R1 R 1 B 2 + R 3 (R 1

V. Die Gleichung (5.) zeigt, daß i3 positiv ist, wenn R1 > R2, i3 negativ ist, wenn R1 < A2 ist, d. h., der Außenleiterstrom hat im ersteren Falle dieselbe Richtung wie die im Leiter 33'V. Equation (5.) shows that i 3 is positive if R 1 > R 2 , i 3 is negative if R 1 <A 2 , that is, the external conductor current in the former case has the same direction as that in the conductor 33 '

(6.)'
und
(6.) '
and

- 2 e + L R2 - 2 e + LR 2

induzierte Spannung und im Fall 2 die entgegengesetzte Richtung, genau so, wie es unter 1. nach der Schnitttheorie entwickelt ist. Es ist weiter 'induced voltage and in case 2 the opposite Direction, exactly as it is developed under 1. according to the intersection theory is. It is on '

R1 + 2Ä3 R 1 + 2Ä3

R1 R 1

VI. Genau dieselben Größen werte mit umgekehrtem Vorzeichen erhält man für die zweite Stellung (Fig. 34). der Stromverzweigung, bei der sich jetzt der Leiter 22' im magnetischen Felde befindet statt wie vorher 11', da sich an den Größen nichts ändert, als das Vorzeichen der induzierten Span-VI. Exactly the same size values with the opposite sign are obtained for the second position (Fig. 34). the current junction, where the conductor 22 'is now in the magnetic field is instead of 11 'as before, since nothing changes in the sizes, than the sign of the induced tension

ao nungen. Hiernach ergibt sichsounds. This results in

(6*.) J2' =(6 *.) J 2 '=

R1 R 1 -

τ> τ> ι ~D f T) ι Ί> \ JX-, JX9 -ή- ilo I Zv1 Η- JXo)τ>τ> ι ~ D f T) ι Ί> \ JX-, JX 9 -ή- ilo I Zv 1 Η- JXo)

^1+2J?3 ^ 1 + 2Y? 3

■^1^2 + ^(-Rl + R2)
-Rl + 2R3
■ ^ 1 ^ 2 + ^ (- Rl + R2)
-Rl + 2R 3

R1R2+R3(R1 +R2)R 1 R 2 + R 3 (R 1 + R 2 )

VII. Ist z.B.VII. Is e.g.

(8.) R1 = i,6R2> (8.) R 1 = i, 6R 2>

so erhält manso you get

(9·) h (9) h

während, wennwhile when

(10.)(10.)

0,230.23

R3+ 0,62 A2 R 3 + 0.62 A 2

R1 = R2 R 1 = R 2

ist und in den Leitern ii' und 22' keine Gegen-E. M. K. induziert wird, die im Leiter 33' induzierte E. M. K. e den Stromis and in the conductors ii 'and 22' no back EMF is induced, the EMF e induced in the conductor 33 'the current

R3 +0,5R2 R 3 + 0.5R 2

liefert, der etwa viermal so groß ist wie i3 nach (9.).which is about four times as large as i 3 according to (9.).

VIII. Sorgt man bei der Rotation des Polrades (Fig. 32, 33 und 34) dafür, daß, wenn der Leiter 11' sich im magnetischen Felde befindet, -R1 > R2 ist und, wenn der Leiter 22' sich im magnetischen Felde befindet, R1 < R2, so besitzen in beiden Fällen die Außenleiterströme i3 und i3' nach den Gleichungen (5.) und (5*.) das gleiche Vorzeichen, und da bei der Rotation des Polrades nur diese zwei Möglichkeiten auftreten, daß sich nämlich entweder der Leiter 11' oder der Leiter 22' im magnetischen Felde eines Nordpoles N befindet, so besitzen daher die Ströme i3 und i3' bei jeder Stellung des Polrades das R1R2 +R3(R1 +R2) VIII. When rotating the pole wheel (FIGS. 32, 33 and 34), make sure that -R 1 > R 2 when the conductor 11 'is in the magnetic field and when the conductor 22' is in the magnetic field Field is located, R 1 < R 2 , the outer conductor currents i 3 and i 3 ' according to equations (5.) and (5 *.) Have the same sign in both cases, and there only these two possibilities when the pole wheel rotates occur that either the conductor 11 'or the conductor 22' is located in the magnetic field of a north pole N , the currents i 3 and i 3 ' therefore have R 1 R 2 + R 3 (R 1 + R 2 )

R2 + 2RS R 2 + 2 R S

R1R2+R3(R1 +R2)R 1 R 2 + R 3 (R 1 + R 2 )

gleiche Vorzeichen,, und die Maschine liefert einen kontinuierlichen Gleichstrom.same sign ,, and the machine supplies a continuous direct current.

IX. Dasselbe ist der Fall, wenn man dafür sorgt, daß umgekehrt jeweils derjenige Zweigleiter den größeren Widerstand besitzt, der sich nicht im magnetischen Felde befindet. Es kehrt sich dann nur die Stromrichtung von i3 und i3, also auch die des erzeugten Gleichstromes, um.IX. The same is the case if, conversely, it is ensured that the branch conductor that is not in the magnetic field has the greater resistance. Then only the direction of the current of i 3 and i 3 is reversed, including that of the direct current generated.

X. Da die Gesamtzahl der Kraftlinien sich zwischen den Leitern 33' und 44' überhaupt nicht ändert bei der Rotation des Polrades, so kann dieser Teil 33', 44' der Leiterschleife durch Anordnung der Verbindung 3-4' (Fig. 31) in Wegfall kommen, ohne an der Wirkung irgend etwas zu ändern. Die angestellten Berechnungen gelten daher auch ohne weiteres für die einfachere Verbindung α-δ-5-5'-6-6' unter einer Polart.X. Because the total number of lines of force is between conductors 33 'and 44' at all does not change with the rotation of the pole wheel, this part 33 ', 44' of the conductor loop by arranging the connection 3-4 '(Fig. 31) can be omitted without affecting the effect to change anything. The calculations made therefore also apply without further ado for the simpler connection α-δ-5-5'-6-6 ' under a polar style.

3. Aufzählung von ohne Schleifkontakte
wirklich veränderbaren Widerständen.
3. List of without sliding contacts
really changeable resistances.

Periodisch veränderliche Widerstände ohne veränderliche Kontakte erhält man, ohne daß man die Querschnitte bzw. Längen der Leiter veränderlich macht bzw. durch einen Kommutator Teile zu- oder abschaltet, indem man den Stromkreis ganz oder nur zum Teil aus Wismut, Selen oder aus einem anderen Körper herstellt, der bei veränderter magnetischer Beaufschlagung oder im veränderten Temperaturzustande besser oder schlechter leitet, oder bei veränderter Richtung des Stromdurchganges dem letzteren einen gewissen Widerstand entgegengesetzt (Aluminiumzellen, Quecksilberdampflampe, Wechselstromgleichrichter). Im ersteren Falle hat man den aus Wismut be- no stehenden Teil periodisch in bzw. aus ein magnetisches Feld zu bringen, im zweiten Falle das Selen abwechselnd zu belichten bzw. zu verdunkeln, im dritten Falle den Leiter abwechselnd zu erwärmen bzw. abzukühlen und im vierten Falle die Stromrichtung umzukehren, da in allen diesen Fällen der Widerstand des betreffenden Leiters verändert wird bzw. Gegen-E. M. K. auftreten. Z. B. steigt bei den in der Technik üblichen magnetischen Induktionen der Widerstand eines Wismutleiters auf den i,6fachen Betrag.Periodically variable resistances without variable contacts are obtained without the cross-sections or lengths of the conductors are made variable or by a commutator Parts on or off by making the circuit entirely or only partially from bismuth, selenium or from another body produces that with changed magnetic exposure or in changed temperature conditions conducts better or worse, or if the direction of the current flow has changed opposed to the latter a certain resistance (aluminum cells, mercury vapor lamp, AC rectifier). In the first case one has the bismuth ben no to bring the standing part periodically in or out of a magnetic field, in the second If the selenium is alternately exposed or darkened, in the third case the Alternating between heating and cooling of conductors and, in the fourth case, the direction of the current reversed, since in all of these cases the resistance of the conductor in question changes becomes or against-E. M. K. occur. For example, those common in the art increase magnetic inductions the resistance of a bismuth conductor to 1.6 times the amount.

Solange der Wismutleiter in dem magnetischen Felde bleibt, behält er diesen Wert, um sofort seinen früheren Widerstandswert anzunehmen, sobald er aus dem magnetischen Felde herausgebracht, wird.As long as the bismuth conductor remains in the magnetic field, it retains this value, to immediately assume its previous resistance value as soon as it leaves the magnetic Field brought out is.

4. Ausführung der periodischen Veränderung eines wirklichen Widerstandes.4. Execution of the periodic change of a real resistance.

Macht man in den Fig. 31, 32 und 33 die Leiter 11' und 22' aus Wismut, so wird der elektrische Leitungswiderstand des Leiters n', sobald er sich unter einem Magnetpol befindet, einen «mal so großen Wert besitzen wie vorher, wo er sich nicht im magnetischen Felde befand, also den Wert nw annehmen, und umgekehrt wird sein Widerstand wieder auf den ursprünglichen. Betrag w sinken, also gleich dem des Zweigleiters 22' werden, sobald er sich wieder außerhalb des magnetischen Feldes befindet.If the conductors 11 'and 22' in FIGS. 31, 32 and 33 are made of bismuth, the electrical resistance of the conductor n ', as soon as it is under a magnetic pole, will have a value twice as great as before, where it was not in the magnetic field, so assume the value nw , and vice versa its resistance returns to its original value. Amount w decrease, that is to say equal to that of the branch conductor 22 ', as soon as it is again outside the magnetic field.

Dasselbe ist mit dem Leiter 22' der Fall, sobald dieser anstatt des Leiters ii' in ein magnetisches Feld gebracht wird.The same is the case with the conductor 22 'as soon as it is inserted instead of the conductor ii' magnetic field is brought.

■ 5. Ausführung von Fall 1 in a), A, II, 1.■ 5. Execution of case 1 in a), A, II, 1.

Bringt man daher das Leitersystem nach Fig. 31 auf einen Ständer nach Fig. 32 an und läßt das Magnetrad rotieren, so gelangt der Leiter 11' in ein magnetisches Feld, wenn der Leiter 22' sich außerhalb desselben befindet und umgekehrt. Solange sich einer dieser Leiter im magnetischen Felde befindet, steigt sein Widerstand w auf den «fachen Betrag, und wir haben bei rotierenden Magnet polen und ruhender Leiterverzweigung oder rotierender Leiterverzweigung und ruhenden Magnetpolen den Fall 1 in a), A, II, 1 verwirklicht, nach welchem jedesmal einer der beiden Zweigleiter 11/ oder 22', solange sich derselbe in einem magnetischen Felde befindet, einen größeren Widerstand als der in diesem Augenblicke nicht im magnetischen Felde befindliche andere Zweigleiter besitzen soll. Eine derartige Maschine liefert alsdann an den Außenklemmen a-6' (Fig. 33) der Leiterverzweigung eine immer dieselbe Richtung besitzende E. M. K., also bei geschlossenem äußeren Stromkreise einen Gleichstrom.If the conductor system according to FIG. 31 is therefore attached to a stand according to FIG. 32 and the magnet wheel is allowed to rotate, the conductor 11 'enters a magnetic field when the conductor 22' is located outside it and vice versa. As long as one of these conductors is in the magnetic field, its resistance w rises to the "fold amount, and we have implemented case 1 in a), A, II, 1 with rotating magnetic poles and stationary conductor branches or rotating conductor branches and stationary magnetic poles, according to which each time one of the two branch conductors 11 / or 22 ', as long as it is in a magnetic field, should have a greater resistance than the other branch conductor which is not in the magnetic field at that moment. Such a machine then supplies an EMF always in the same direction at the external terminals a-6 ' (Fig. 33) of the conductor branch, i.e. a direct current when the external circuits are closed.

6. Ausführung von Fall 2 in a), A, II, 1.6. Execution of case 2 in a), A, II, 1.

Bei diesem Fall soll jedesmal derjenige der beiden Zweigleiter 11/ und 22', im Gegensatz zu 5., den größeren Widerstand besitzen, der sich nicht im magnetischen Felde befindet.In this case, that of the two branch conductors 11 / and 22 'should be the opposite to 5., have the greater resistance that is not in the magnetic field.

Die Erledigung dieses Falles zeigt Fig. 35.The handling of this case is shown in FIG. 35.

Man braucht hierbei die Leiter 11/ und 22', die eine Klemmenspannung a-b liefern sollen, welche die im Leiter 33' induzierte SpannungOne needs here the conductors 11 / and 22 ', which are to deliver a terminal voltage from which the voltage induced in the conductor 33'

- überwiegen soll, nur aus zwei Teilen anzufertigen, und zwar den einen Teil aus einem Metall, welches seinen Widerstand im magnetischen Felde nicht ändert, und den anderen, um eine halbe Polteilung entfernten, bifilar gewickelten Teil aus Wismut, wie dies Fig. 35 zeigt. Es befindet sich dann der aus Wismut bestehende Teil eines jeden Zweigleiters in einer Pollücke, also nicht im magnetischen Felde, und besitzt daher seinen geringsten Widerstand, wenn sich der zugehörige, nicht aus Wismut bestehende Teil im magnetischen Felde befindet und hier der Sitz der induzierten Spannung wird. Sind beide Zweigleiter, wie bisher, um eine halbe Polteilung voneinander entfernt, so besitzt der der Induktion augenblicklich ausgesetzte Leiter seinen geringsten und der andere Zweigleiter seinen höchsten Widerstandswert, wie es verwirklicht werden sollte.- should predominate to make only two parts, namely one part from one Metal, which does not change its resistance in the magnetic field, and the other, Bifilar-wound part made of bismuth, half a pole pitch away, as shown in Fig. 35 shows. The bismuth part of each branch conductor is then in a pole gap, i.e. not in the magnetic field, and therefore has its least Resistance when the associated non-bismuth part is in the magnetic Fields is located and here the seat of the induced voltage becomes. Are both branch leaders as before, half a pole pitch apart, so has that of induction instantaneously exposed conductor exhibited its lowest and the other branch conductor its highest resistance, as it realizes should be.

7. Ausführung der Rückleitung. 8 7. Execution of the return line. 8th

Entsprechend den Ausführungen unter a), A, I, 2, 3 und 4 kann die Herstellung der Rückleitung ohne oder mit Induzierung einer E. M. K., und zwar im letzteren Falle je nach dem beabsichtigten Zweck entweder im günstigen oder entgegengesetzten Sinne erfolgen. Hierbei kann die Rückleitung durch die ganze Maschine oder nur unter einer Polart hindurch erfolgen. Als Beispiel hierfür soll Fig. 36 die Ausführung von a), A, I, 4 zeigen, wobei die Zweigleiter der Rückleitung c-d aus Wismut hergestellt angenommen sind und nach 5. eine Klemmenspannung c-d liefern, die im gleichen Sinne wirkt wie die Klemmenspannung a-b. According to the explanations under a), A, I, 2, 3 and 4, the return line can be produced with or without the induction of an EMF, in the latter case either in the favorable or the opposite sense, depending on the intended purpose. In this case, the return line can take place through the entire machine or only under one type of pole. As an example of this, FIG. 36 is intended to show the execution of a), A, I, 4, the branch conductors of the return line cd being made of bismuth and assuming, according to 5., a terminal voltage cd which acts in the same way as the terminal voltage .

95 8. Andere Formen der Leiterverzweigungen. 95 8. Other forms of ladder branching.

Wie man auch die Leiterverzweigungen ausführen mag, an den im vorangehenden dargelegten prinzipiellen Verhältnissen wird nichts geändert. Dies zeigen die Rechnungen für die in Fig. 24, 25, 37, 38 und 39 dargelegten Schaltungen oder auch für beliebige andere S trom Verzweigungen.No matter how the ladder branches are carried out, at the ones set out above In principle, nothing is changed. This is shown by the bills for the circuits set forth in FIGS. 24, 25, 37, 38 and 39 or for any others Stream branches.

B. Ausführung mit nur scheinbar veränderliehen Widerständen.B. Execution with only apparently changing resistances.

i. Die scheinbare Widerstandserhöhung als Mittel zur Gleichstromerzeugung.i. The apparent increase in resistance as a means of generating direct current.

Nachdem bisher unter A, II nur die wirk- no liehe Widerstandserhöhung eines Leiters als Mittel zur Erzeugung eines Gleichstromes benutzt wurde, soll jetzt gezeigt werden, wie die in »2. Grundgedanke der neuen Erfindung« aufgeführte scheinbare Widerstandserhöhung zu diesem Zwecke verwendet werden kann.After previously under A, II only the actual increase in resistance of a conductor as Means was used to generate a direct current, it will now be shown how those in »2. Basic idea of the new invention «listed apparent increase in resistance can be used for this purpose.

Als bekannteste der zahlreichen der Elektrotechnik zur Verfügung stehenden Mittel, die wie eine scheinbare Widerstandsänderung wirken, soll jetzt die Anwendung des Skin-Effektes und die Anwendung des Wirbelstromes gezeigt werden.As the best known of the numerous means available to electrical engineering, the the application of the skin effect should now act like an apparent change in resistance and the application of eddy currents are shown.

2. Der Skin-Effekt als Mittel für eine scheinbare Widerstandserhöhung.2. The skin effect as a means for an apparent increase in resistance.

Bekanntlich haben Leiter mit größerem Querschnitt die Eigenschaft des sog. »Skin-Effekts«, daß sie bei höheren Periodenzahlen . für den hindurchgeleiteten elektrischen Wechselstrom ihren Ohmschen Widerstand scheinbar vergrößern. Durch Verwendung von LeiternIt is well known that conductors with a larger cross-section have the property of the so-called "skin effect", that they are at higher periods. for the electrical alternating current passed through apparently increase their ohmic resistance. Using ladders

ίο aus geeignetem Material, besonders aus Eisen, und von einem möglichst großen Querschnitt erreicht der »Skin-Effekt« bereits bei den gewöhnlichen Periodenzahlen beträchtliche Werte. Bei der Vorbeibewegung der Nordpole N unter dem Leitersystem 11', 22' nach dem Schema Fig. 39 werden in diesen Zweigleitern Spannungen induziert, so daß in den Leitern 11' und 22' ein Wechselstrom fließt, dessen Periodenzahl im vorliegenden Falle sechsmal so groß ist als die Periodenzahl, welche das ganze Leitersystem ii', 22'-66', 77' besitzt, wenn sich die Leiter 11', 22' aus der gezeichneten Lage in den Bereich der folgenden Nordpolgruppe bewegt haben. Es entsteht nämlich zwischen den Leitern 1', 2' und 12, solange sich die Leiter n' und 22' über einer Nordpolgruppe hinwegbewegen, eine immer dieselbe Richtung besitzende Spannung, die während dieser ganzen Zeit die nicht in einem magnetischen Felde befindlichen Leiter 66' und 77' speisen, so daß während dieser Zeit ein Strom von 1', 2' nach 6', 7' bzw. von 6, 7 nach 1, 2 in den Verbindungsleitungen der Leitersysteme 11', 22' und 66', 7/ fließt.ίο made of suitable material, especially iron, and with the largest possible cross-section, the skin effect already reaches considerable values with the usual number of periods. When the north poles N move past under the conductor system 11 ', 22' according to the diagram in FIG. 39, voltages are induced in these branch conductors, so that an alternating current flows in the conductors 11 'and 22', the number of periods in this case being six times as large as the number of periods which the entire conductor system ii ', 22'-66', 77 'has when the conductors 11', 22 'have moved from the position shown into the area of the following north pole group. Namely, between conductors 1 ', 2' and 12, as long as conductors n 'and 22' move over a group of north poles, a voltage always in the same direction occurs, which during all this time the conductors 66 'which are not in a magnetic field. and 77 ', so that during this time a current from 1', 2 'to 6', 7 'or from 6, 7 to 1, 2 in the connecting lines of the conductor systems 11', 22 'and 66', 7 / flows.

Die Richtung dieser Ströme kehrt sich aber um, sobald der Leiter 11' bzw. 22' über die sechs Nordpole bzw. die dazugehörigen sechs Pollücken hinweggegangen ist und die Leiter 66' bzw. 77' an ihre Stelle getreten sind.The direction of these currents is reversed as soon as the conductor 11 'or 22' over the six north poles or the associated six pole gaps and the Head 66 'or 77' have taken their place.

Bei Ausführung der Leiter 11', 22', 66', 77' als dünne Kupferdrähte wird sich daher zwischen den Klemmen 5 und 5' eine immer gleichgerichtete Klemmenspannung a-b bilden, die derjenigen von 33' entgegengesetzt gerichtet und ihrer Größe nach gleich ist. Die resultierende Klemmenspannung a-c zwischen 5 und 3' ist daher Null, und die Maschine liefert keinen Strom.When the conductors 11 ', 22', 66 ', 77' are made as thin copper wires, an always rectified terminal voltage will be formed between the terminals 5 and 5 ', which is opposite to that of 33' and the same size. The resulting terminal voltage ac between 5 and 3 'is therefore zero and the machine does not supply any current.

An diesem Resultat ändert sich auch nichts, wenn wir die Leiter 11', 22', 66' und 77' zur Erzeugung eines Skin-Effektes stark und aus Eisen herstellen, für die nur eine geringe Perioden zahl besitzenden Wechselströme, welche durch die Verbindungsleitungen 1', 2'-6', 7' bzw. 67-12 zwischen den Leitersystemen 11', 22' und 66', 77' und jeweilig durch das nicht im Bereiche der Nordpole befindliche Leitersystem 66', 77' bzw. ii', 22' fließen.Nothing changes in this result if we use the conductors 11 ', 22', 66 'and 77' Creation of a skin effect strong and made of iron, for which only a small one Alternating currents with a number of periods, which flow through the connecting lines 1 ', 2'-6', 7 ' or 67-12 between the ladder systems 11 ', 22 'and 66', 77 'and in each case by the conductor system not located in the area of the north poles 66 ', 77' or ii ', 22' flow.

Das im Bereiche der Nordpole befindliche Leitersystem ii', 22' dagegen wird von Wechselströmen bedeutend höherer Periodenzahl — in Fig. 39 sechsmal größeren — durchflossen, so daß ein großer Skin-Effekt auftritt und die Leiter 11' und 22' so wirken, als wenn sie einen bedeutend höheren. Widerstand besäßen als die nicht im magnetischen Felde befindlichen Leiter 66' und 77'.The conductor system ii ', 22' located in the area of the north poles, on the other hand, is operated by alternating currents significantly higher number of periods - in Fig. 39 six times greater - flowed through, so that a great skin effect occurs and the conductors 11 'and 22' act as if they were a significantly higher one. Resistance than those not in the magnetic field Ladder 66 'and 77'.

Wir haben daher ohne Anwendung von Wismut dieselbe Wirkung wie früher bei Anfertigung der Leiter 11', 22', 66', 77' aus Wismut erreicht, nämlich daß der im magnetischen Felde befindliche Leiter so wirkt und nur so lange, als er sich im magnetischen Felde befindet, als ob er einen höheren Widerstand besäße, als die nicht im magnetischen Felde befindlichen Zweigleiter.We therefore have the same effect without the use of bismuth as we used to do with manufacture the conductor 11 ', 22', 66 ', 77' achieved from bismuth, namely that of the magnetic The conductor located in the field acts as and only as long as it is in the magnetic field is as if it had a higher resistance than that not in the magnetic field located branch conductor.

Infolgedessen entsteht nach den früheren Auseinandersetzungen an den Punkten 5 und 5' eine Gleichstromspannung a-b, die unter derjenigen von 33' liegt. Daher überwiegt die Spannung 33' über die resultierende Spannung a-b zwischen 5 und 5', und die Anordnung der Leiter nach Fig. 39 liefert einen die Klemmen 5 und 3' verlassenden Gleichstrom.As a result, formed after the earlier clashes at points 5 and 5 'a DC voltage from the below that of 33' is located. Therefore, the voltage 33 'outweighs the resulting voltage ab between 5 and 5', and the arrangement of the conductors according to FIG. 39 provides a direct current leaving the terminals 5 and 3 '.

Da die Größe des entstehenden Skin-Effektes unabhängig von der Stärke des die Leiter 11', 22', 66', 77' durchfließenden Stromes ist, so kann man durch Einbau von Drosselspulen in diese Leiter die Stromstärke in diesen annähernd auf den die Klemmen 3', 5 verlassenden Gleichstrom beschränken.Because the size of the resulting skin effect is independent of the strength of the ladder 11 ', 22', 66 ', 77' of the current flowing through, by installing choke coils in these conductors, you can approximate the current intensity in them to the direct current leaving terminals 3 ', 5.

Zur Verstärkung der Wirkung kann man die einzelnen Nordpole N nach den Kanten zu abschrägen, so daß ihr Abstand vom Ständer in der Mitte am kürzesten ist. ,To increase the effect, the individual north poles N can be beveled towards the edges so that their distance from the stand in the middle is the shortest. ,

An dem Endergebnis, der Erzeugung eines Gleichstromes, wird auch nichts geändert, wenn man den Nordpol nach Fig. 24 ausbildet oder die Rückleitung nur unter einer Polart hindurchführt.Nothing is changed in the end result, the generation of a direct current, if one forms the north pole according to Fig. 24 or the return line only under one Polart leads through.

3. Der Wirbelstrom als Mittel für eine scheinbare Widerstandsvergrößerung.3. The eddy current as a means for an apparent increase in drag.

Umgibt man die Leiter 11', 22', 66' und 77' , außerhalb der Maschine mit Metallmassen — Eisen oder Kupfer usw. —, so werden in den Metallmassen Wirbelströme induziert, wenn die Leiter von Wechselströmen bzw. von in ihrer Stärke stark- und schnellschwankenden Strömen durchflossen werden.If you surround the conductors 11 ', 22', 66 'and 77', outside the machine with metal masses - iron or copper, etc. - so are in the Metal masses induce eddy currents when the conductors of alternating currents or of in strong and rapidly fluctuating currents are traversed by their strength.

Nach den Darlegungen unter a), II, B, 2 fließen jedoch nur in denjenigen Leitern schnellschwankende Wechselströme, welche sich jeweils im Bereiche der Nordpole befinden, in Fig. 39 also nur in den Leitern 11' und 22', während die Ströme in den Leitern 66' und 77' wegen ihrer geringen Periodenzahl nur sehr langsam schwanken. Infolgedessen werden nur in den Metallstücken starke Wirbeiströme induziert werden, welche die Leiter ii' und 22' an geeigneten Stellen umgeben, da diese zur Zeit allein von schnellschwankenden StrömenAccording to the explanations under a), II, B, 2, however, fast-fluctuating alternating currents only flow in those conductors which are in each case are in the area of the north poles, in Fig. 39 only in the conductors 11 'and 22', while the currents in conductors 66 'and 77' are very low because of their small number of periods sway slowly. As a result, there are strong eddy currents only in the metal pieces are induced, which surround the conductors ii 'and 22' at suitable locations, as these are used for Time alone from rapidly fluctuating currents

durchflossen werden. Daher werden die in diesen Leitern ii' und 22' induzierten Spannungen durch die Gegenwirkungen der Wirbelströme außer durch den Ohmschen Spannungsverlust — im Gegensatz zu dem in den Leitern 66' und 77' fast allein wirksamen Ohmschen Spannungsverlust — stark vermindert, so daß die resultierende Klemmenspannung 55' unter den Wert der vom Südpol induzierten Spannung 33' sinkt und die Maschine einen Gleichstrom liefert.are flowed through. Therefore, the voltages induced in these conductors become ii 'and 22' through the counter-effects of the eddy currents, except through the ohmic voltage loss - in contrast to the one in ladders 66 'and 77' which is effective almost alone Ohmic voltage loss - greatly reduced, so the resulting terminal voltage 55 'falls below the value of the voltage 33' induced by the south pole and the machine supplies a direct current.

Die Entstehung der Wirbelströme kann man noch begünstigen, wenn man die Enden der Metallmassen durch eine metallische Verbindung kurzschließt.The emergence of eddy currents can still be favored if you open the ends the metal mass short-circuits by means of a metallic connection.

C. Erzeugung eines Gleichstromes durch Einschaltung von Selbstinduktion, gegenseitiger Induktion .usw.C. Generation of a direct current by switching on self-induction, mutual Induction, etc.

Nach der Einleitung kann man durch Einschaltung von Selbstinduktion, gegenseitiger Induktion usw. in einen einfachen Stromkreis niemals eine Gleichstromkomponente erzielen, wohl aber bei Verwendung von Stromverzweigungen, wie dies beispielsweise die Fig. 40 und 41 mit und.ohne starke Energieverluste zeigen. Die letztere Figur zeigt auch noch die Anwendung von ohne Schleifkontakte periodisch veränderlichen Widerständen, wenn man die ge-After the introduction, one can use self-induction, mutual induction etc. never achieve a direct current component in a simple circuit but when using current branches, as shown, for example, in FIGS. 40 and 41 and without significant energy losses. The latter figure also shows the application of periodically variable resistances without sliding contacts, if one

zeichneten Leiter aus Wismut herstellt.made conductors from bismuth.

Die Wirkung kann noch wesentlich ver* stärkt werden, wenn man den Eisenkern für den magnetischen' Kreis der Kraftlinien durch eine Aussparung unterbricht, in der durch Rotation eines Eisensternes, der sich auf der Ankerwelle befindet und ebenso viele Eisenzähne besitzt als das Polrad Pulsationen des magnetischen Feldes erzeugt, ein periodisches Verkleinern und Vergrößern des magnetischen Widerstandes der Eisenkerne der benutzten Selbstinduktion, gegenseitigen Induktion usw. bewirkt.The effect can be considerably increased if the iron core is used for interrupts the magnetic 'circle of the lines of force by a recess in which through Rotation of an iron star that is located on the armature shaft and the same number of iron teeth as the pole wheel generates pulsations of the magnetic field, a periodic one Decrease and increase the magnetic resistance of the iron cores used Self induction, mutual induction, etc. causes.

b) Maschinen der Gleichpoltype und der Wechselpoltype bei Erzeugungb) Machines of the homopolar type and the alternating pole type at the time of production

von Wechselströmen.of alternating currents.

i. Allgemeines.i. General.

Während die unter a) beschriebenen Maschinen der Gleichpoltype, welche ohne An-Wendung der vorliegenden Erfindung die Spannung Null erzeugen würden, da bei ihnen die induzierten Spannungen in den einzelnen Leiterteilen gleichzeitig erzeugt werden, liefern die jetzt zu behandelnden Maschinen der Gleichpoltype und der Wechselpoltype an und für sich Wechselströme, da bei ihnen entweder in verschiedenen oder denselben Leiterteilen nacheinander entgegengesetzte Spannungen induziert werden.While the machines described under a) of the homopolar type, which without application of the present invention would generate the voltage zero, since with them the induced voltages in the individual conductor parts are generated at the same time, the machines now to be treated of the homopolar type and the alternating pole type deliver to and for themselves alternating currents, because they either in different or the same conductor parts successively opposite voltages are induced.

Dementsprechend lieferte die in a) behandelte Gleichpoltype auch bereits in sehr einfachen Leiterverzweigungen Ströme von immer demselben Vorzeichen. Im Gegensatz hierzu liefern. die jetzt zu behandelnden Maschinen in den einfacheren Formen nur Wechselströme mit einer Gleichstromkomponente, also Ströme von abwechselnd positiven und negativen Vorzeichen, wie dies die Kurven ab' cd' e der Fig. 10 zeigt. Erst mit viel komplizierteren Leiteranordnungen erhält man Ströme von immer demselben Vorzeichen. Da die Ausführung der Maschine der Gleichpoltype zur Erzeugung von Wechselströmen prinzipiell nicht. wesentlich verschieden ist von der Wechselpoltype, so sollen zur Verkürzung der Darstellung beide gleichzeitig behandelt werden.Correspondingly, the homopolar type dealt with in a) already delivered currents of the same sign even in very simple conductor branches. In contrast, deliver. the machines to be treated now in the simpler forms only have alternating currents with a direct current component, that is to say currents of alternating positive and negative signs, as shown by the curves from 'cd' e in FIG. 10. Only with much more complicated conductor arrangements can currents always have the same sign. Since the design of the machine of the homopolar type for generating alternating currents is not in principle. is essentially different from the alternating pole type, so both should be treated at the same time in order to shorten the presentation.

I. Leiteranordnung zur Erzeugung einer Gleichstromkomponente. I. Conductor arrangement for generating a direct current component.

i. Ausführung mit hintereinander geschalteteni. Version with one behind the other

Leitern.Ladders.

Fig. 31 stellt eine einfache Form der Gleichpoltype dar, wenn man den Leiter 22' wegläßt oder eine ganze Polteilung von ii' entfernt anordnet und beide Polarten, Nord-und Südpole, für eine Windung gleichzeitig anwenden will.Fig. 31 shows a simple form of homopolar type when the conductor 22 'is omitted or arranges a whole pole pitch from ii 'and both polar types, north and south poles, want to apply for one turn at the same time.

Fig. 42 zeigt die einfachste Windungsanordnung für Erzeugung von Wechselströmen mit der Gleichpoltype bei Verwendung nur eines Polsystems und Fig. 31 dasselbe Prinzip, wenn man bei der Leiterverzweigung ii'. und 22' entweder den Leiter 11' oder den Leiter 22' wegläßt, Fig. 43 und 44 die einfachsten Windungsformen der Wechselpoltype. .. ■42 shows the simplest winding arrangement for generating alternating currents with the homopolar type when using only one pole system and Fig. 31 the same principle when one at the ladder junction ii '. and 22 'either conductor 11' or conductor 22 ' omits, Fig. 43 and 44 the simplest forms of winding of the alternating pole type. .. ■

Läßt man in Fig. 31 einen der beiden Leiter 11' oder 22' weg oder bringt beide eine ganze Polteilung voneinander entfernt an und fertigt sie aus Wismut an, so liefert diese Leiteranordnung einen Wechselstrom mit einer Gleichstromkomponente, wenn man den äußeren Stromkreis zur Entstehung eines Stromes schließt.If one of the two conductors 11 'or 22' is omitted in FIG. 31, or both conductors are brought in one whole pole pitch away from each other and makes it from bismuth, so this delivers Conductor arrangement an alternating current with a direct current component, if you consider the outer Circuit to the creation of a current closes.

Denn wenn in Fig. 10 der Teil ede den Verlauf der Spannungskurve ab c d e darstellt, wenn sich die nach Obigem angeordneten Leiter ii' bzw. 22' der Fig. 31 im magnetischen Felde befinden und der Teil abc zur Zeit, wenn sie außerhalb desselben sind, so besitzen diese während der halben Periode ede den Widerstand η · w, wenn ihr Widerstand während der anderen Halbperiode den Wert w hat. Infolgedessen ist der Widerstand des gesamten Stromkreises in der ersten halben Periode größer als in der zweiten, und wir erhalten den Stromverlauf nach Kurve a V c d' e, also während der ersten halben Periode c d' e einen schwachen Strom von negativen Vorzeichen, und während der anderen halben Periode a V c einen starken Strom mit positiven Vorzeichen, also einen Wechselstrom mit einer Gleichstromkompo-This is because if in FIG. 10 the part ede represents the course of the voltage curve ab cde when the conductors ii 'and 22' of FIG. 31 arranged according to the above are in the magnetic field and the part abc at the time when they are outside it possess these during the half period ede resistance η * w if you w has the value during the other half cycle resistance. As a result, the resistance of the entire circuit is greater in the first half period than in the second, and we get the current profile according to curve a V cd 'e, i.e. a weak current of negative sign during the first half period cd' e, and during the another half period a V c a strong current with a positive sign, i.e. an alternating current with a direct current component

nente, da der arithmetische Mittelwert dieses Wechselstromes während einer halben Periode augenscheinlich größer als Null ist.nente, since the arithmetic mean value of this alternating current over half a period is apparently greater than zero.

Durch einfache Herstellung der in Reihe liegenden Leiter a-b-c in Fig. 42'und 43 ist man dagegen nicht in der Lage, das gleiche zu erreichen; man würde nur bewirken, daß der Widerstand bei jeder Halbwelle in gleichem Maße steigt. Dies kann man vermeiden, wenn man nach Fig. 45 und 46 die Magnetpole des Polrades seitlich gegeneinander versetzt, so daß die Wismutwiderstände z. B. nur von den Nordpolen beeinflußt werden, da dann der Widerstand immer nur während der einen Halbwelle vergrößert wird, während der andere dagegen unverändert bleibt.By simply producing the conductors abc in series in FIGS. 42 ′ and 43, however, one is not able to achieve the same thing; one would only have the effect that the resistance increases to the same extent for every half-wave. This can be avoided if, as shown in FIGS. B. can only be influenced by the north poles, since then the resistance is only increased during one half-wave, while the other, however, remains unchanged.

Dasselbe kann man durch Verwendung eines zweiten daneben befindlichen Polrades mit halbsoviel Polen erreichen, wenn man einen der Leiter, z. B. a-b, bis unter diese Pole hinaus bifilar gewickelt verlängert und zurückführt, diesen Teil unter dem zweiten Polsystem aus Wismut herstellt, wie dies Fig. 47 als Beispiel für die Gleichpoltype zeigt.The same can be achieved by using a second magnet wheel next to it with half as many poles when one of the conductors, e.g. B. from, extended bifilarly wound to below these poles and leads back, this part under the second pole system made of bismuth, as shown in Fig. 47 as an example for the homopolar type.

25
■ 2. Ausführung durch Anbringung je zweier
25th
■ 2nd execution by attaching two each

sich periodisch ändernder Widerstände.
Die Ausführung dieses Verfahrens zeigt das Schaltungsschema Fig. 48. Die in dieser Figur sowie in den Fig. 49, 51, 52 und 56 gezeichneten Kreise mit der in der Nähe liegenden Wicklung deuten die Lieferung einer Wechselstromspannung mittels Wechselstrommaschine oder Transformators in die gezeichnete Wicklung an. Bei der Schaltung nach Fig. 48 wird während der nutzbaren halben Spannungskurve durch geringen inneren Widerstand w' und großen Nebenschlußwiderstand w" ein geringerer innerer Spannungsverlust und daher große Klemmenspannung erreicht. Bei der nächsten halben Spannungswelle wird umgekehrt durch großen inneren Widerstand w' und geringen Nebenschlußwiderstand ein großer innerer Spannungsabfall und damit geringe Klemmenspannung erzielt.
periodically changing resistances.
The implementation of this method is shown in the circuit diagram in FIG. 48. The circles drawn in this figure and in FIGS. 49, 51, 52 and 56 with the winding in the vicinity indicate the supply of an alternating current voltage by means of an alternating current machine or transformer into the winding shown . In the circuit of Fig. 48 is w during the useful half the voltage curve by low internal resistance 'and large shunt resistor w reached "a lower internal voltage loss and therefore great clamping voltage. In the next half of the voltage wave is reversed w by large internal resistance' and low shunt resistance a large internal voltage drop and thus low terminal voltage is achieved.

3. Unterschied im Verhalten der Schaltungen3. Difference in the behavior of the circuits

unter 1. und 2.under 1. and 2.

Während nach der Schaltung unter 2. an den Klemmen eine Spannung mit einer Gleichstromkomponente vorhanden ist, auch wenn der äußere Stromkreis nicht geschlossen ist, ist dies bei den unter unter 1. beschriebenen Schaltungen nur bei geschlossenem äußeren Stromkreise der Fall.While after the circuit under 2. at the terminals a voltage with a direct current component is present, even if the external circuit is not closed, this is the case with those described under 1 Switching is only the case when the external circuits are closed.

II. Leiteranordnung zur Erzeugung eines
Gleichstromes.
II. Conductor arrangement for generating a
Direct current.

i. Prinzip der Gleichstromerzeugung.
Die bisher unter b), I angegebenen Schaltungen lieferten nur einen pulsierenden Wechselstrom, bei dem die Kurve der momentanen Stromstärke auch negative Werte zeigte. Die Hintereinanderschaltung mehrerer Wicklungen nach dem Schema unter b), I, 1, bei denen die Maximalwerte der Widerstände nacheinander auftreten, ergibt, wie bereits früher erwähnt, keine Aufhebung der Strompulsationen und noch viel weniger eine Aufhebung der negativen Stromstärken, sondern bewirkt nur, daß die Summe der Widerstände während einer vollen Periode noch konstanter wird, liefert also dann einen reinen Wechselstrom.
i. Principle of direct current generation.
The circuits indicated so far under b), I only delivered a pulsating alternating current, in which the curve of the instantaneous current intensity also showed negative values. The series connection of several windings according to the scheme under b), I, 1, in which the maximum values of the resistances occur one after the other, results, as already mentioned earlier, no cancellation of the current pulsations and much less a cancellation of the negative currents, but only causes the sum of the resistances becomes even more constant during a full period, so then delivers a pure alternating current.

Anders ist es dagegen mit der Schaltung nach b), I, 2 ; hier besitzt die erzeugte Klemmenspannung a-c auch dann eine Gleichstromkomponente, wenn der äußere Stromkreis offen oder beliebig geschlossen ist, da die Klemmenspannung vom äußeren Widerstand nur durch den erzeugten inneren Spannungsverlust, wie bei jeder anderen Maschine, abhängig ist.It is different, however, with the circuit according to b), I, 2; Here, the generated terminal voltage ac also has a direct current component when the external circuit is open or closed at will, since the terminal voltage depends on the external resistance only through the internal voltage loss generated, as in any other machine.

Im folgenden sollen zunächst Verfahren angegeben werden, nach denen die Erzeugung eines Gleichstromes auch nach dem Schema b), I, ι und allgemein auch für einen beliebig erzeiigten Wechselstrom möglich ist.In the following, methods are to be specified first, according to which the generation a direct current according to the scheme b), I, ι and generally also for any generated alternating current is possible.

2. Erzeugung eines Gleichstromes durch Kombination zweier Stromkreise mit periodisch
veränderlichen Widerständen nach b), I.
2. Generation of a direct current by combining two circuits with periodic
variable resistances according to b), I.

w Erzeugt man einen pulsierenden Wechselstrom nach b), I, i, so wird, da der veränderliche Wismutwiderstand in dem inneren Stromkreise der Maschine liegt, an den Maschinenklemmen α b der Fig. 49 in jeder Halbperiode, in welcher der Wismutwiderstand sich in einem magnetischen Felde befindet, eine Klemmenspannung mit niedrigerem Maximalwerte vorhanden sein als in der anderen Halbperiode. Die momentanen Werte dieser Klemmenspannung, gleich der Differenz der erzeugten Spannung und dem Ohmschen Spannungsverluste, der proportional den in Fig. 10 durch die Kurve a V c d' e dargestellten Stromwerte ist, mögen in Fig. 50 durch die Ordinaten der Kurve p q r s t dargestellt sein. Verwendet man nun eine zweite gleiche Einrichtung (Fig. 51), bei welcher der Wismutwiderstand eine halbe Periode später in das magnetische Feld gebracht wird, so kann der Verlauf der Klemmenspannung a' V dieser Einrichtung durch die Kurve p q' r s' t der Fig. 50 dargestellt werden. w If a pulsating alternating current according to b), I, i is generated, since the variable bismuth resistance is in the internal circuit of the machine, at the machine terminals α b of FIG. 49 in every half cycle in which the bismuth resistance is in a magnetic Field, a terminal voltage with a lower maximum value must be present than in the other half-period. The instantaneous values of this terminal voltage, equal to the difference between the generated voltage and the ohmic voltage loss, which is proportional to the current values shown in FIG. 10 by the curve a V cd'e , may be shown in FIG. 50 by the ordinates of the curve pqrst. If a second, identical device is used (Fig. 51), in which the bismuth resistor is brought into the magnetic field half a period later, the profile of the terminal voltage a 'V of this device can be represented by the curve pq'rs' t in FIG. 50 are shown.

Da nun innerhalb der zweiten Halbperiode die erzeugte Spannung E negative Werte besitzt, so hat, wie auch die Fig. 50 zeigt, die Differenz immer einen positiven Wert, ergibt sich also eine Spannung von immer gleichbleibender Richtung. Since the generated voltage E now has negative values within the second half-cycle, the difference always has a positive value, as is also shown in FIG. 50, which results in a voltage of an always constant direction.

. Verbindet man daher die beiden Einrichtungen der Fig. 49 und 51 nach Fig. 52 durch. If the two devices of FIGS. 49 and 51 are therefore connected according to FIG. 52

den punktiert gezeichneten Kupferdraht ά α', so herrscht zwischen den anderen Klemmen b V die durch die vertikal schraffierten Flächen ■p q r q' φ und r s t s' r der Fig. 50 ihrer momentanen Größe nach dargestellte Spannung zur Erzeugung eines Gleichstromes mit der sich immer gleichbleibenden Richtung b V. the dotted copper wire ά α ', then between the other terminals b V there is the voltage represented by the vertically hatched areas ■ pqrq' φ and rsts' r of FIG b V.

Man' erhält so einen Gleichstrom, dessen zeitlicher Verlauf durch die Kurve der Fig. 53 dargestellt wird.One receives a direct current, its time course is represented by the curve of FIG.

Die Spannungen α b bzw. a' V kann man entweder direkt den Windungen einer Wechselstrommaschine oder an einem beliebigen Orte dem dort befindlichen Wechselstromnetze bzw. Transformator entnehmen. Im ersteren Falle hat man zur Erzeugung der periodischen Widerstandsänderungen Wismutwiderstände an den entsprechenden Stellen der Maschine unterzubringen und durch Verbindungsdrähte in die Stromkreise α b und a' V bzw. im äußeren Stromkreise einzuschalten.The voltages α b or a 'V can be taken either directly from the windings of an alternating current machine or at any location from the alternating current network or transformer located there. In the first case, bismuth resistors have to be accommodated at the appropriate points on the machine in order to generate the periodic changes in resistance and connected to the circuits α b and a 'V or in the external circuits by means of connecting wires.

3. Rotierender Wechselstrom-Gleichstrom-
: umformer.
3. Rotating AC-DC
: converter.

Im zweiten Falle ist die Aufstellung eines kleinen Synchronmotors zur Aufnahme und periodischen Veränderung der Wismutwiderstände erforderlich. Man erhält in diesem Falle an dem betreffenden Orte einen rotierenden Wechselstrom-Gleichstromumformer.In the second case, the installation of a small synchronous motor for recording and periodic change of the bismuth resistances required. One receives in this Trap a rotating AC-DC converter at the location in question.

4. Verminderung der Strompulsationen.4. Reduction of the current pulsations.

Eine Zuführung der Spannungen zu den Einrichtungen der Fig. 49 und 51, z. B. mittels Transformatoren, zeigt die Fig. 54, die gleichzeitig die Hintereinanderschaltung zweier Systeme 1 und 2 nach Fig. 52 angibt. Werden hierbei dem Systeme 2 Spannungen zugeführt, die gegenüber dem System 1 eine Phasenverschiebung von z. B. 900 besitzen, so wird erreicht, daß den Strömen nach Fig. 53 sich die in Fig. 55 punktiert gezeichneten Ströme überlagern. Man erhält. dann die — · — gezeichnete resultierende Stromstärke, deren Pulsationen geringer sind als die des Stromes der Fig. 53.A supply of the voltages to the devices of Figs. 49 and 51, e.g. B. by means of transformers, FIG. 54 shows, which simultaneously indicates the series connection of two systems 1 and 2 according to FIG. 52. If the system 2 is supplied with voltages that have a phase shift of z. B. 90 0 , it is achieved that the currents shown in FIG. 53 are superimposed on the currents shown in dotted lines in FIG. You get. then the - · - plotted resulting current intensity, the pulsations of which are less than those of the current of FIG. 53.

Schaltet man noch Drosselspulen ein oder verwendet man Mehrphasenströme, so kann man die Pulsation beliebig klein machen.If you switch on inductors or if you use multi-phase currents, you can the pulsation can be made arbitrarily small.

Schaltet man zwei Systeme nach dem Schema I, b), deren Spannungen eine Phasenverschiebung von i8o° besitzen, hintereinander, so lagern sich deren Ströme ebenfalls übereinander und man erhält auch hier einen Stromverlauf wie in Fig. 53.If you connect two systems according to scheme I, b), the voltages of which are phase shifted of 18o °, one behind the other, then their currents are also superimposed on one another and one also obtains one here Current curve as in Fig. 53.

Die auftretenden Strompulsationen kann man nun ebenfalls beliebig klein machen, wenn man die so erhaltenen Einrichtungen nach dem vorherbeschriebenen Verfahren weiterbehandelt. The current pulsations that occur can now also be made as small as desired, if the devices obtained in this way are further treated according to the method described above.

5. Anwendung des Prinzips der Poggendorfschen5. Application of the Poggendorf principle

Kompensationsmethode.Compensation method.

Ein anderes Verfahren zur Erzeugung von Gleichstrom erhält man, wenn man die E. M. K. in den Zweigen α b und a' V nicht parallel, sondern nach Art der Poggendorfschen Kompensationsmethode gegeneinander schaltet.Another method for generating direct current is obtained if the EMF in the branches α b and a 'V are not switched in parallel, but against each other according to the Poggendorf compensation method.

6. Anwendung der Null- und Kompensations- g 6. Use of the zero and compensation g

methoden der Meßtechnik.methods of measurement technology.

Nachdem wir eben gezeigt haben, wie man in einem Netze von Stromverzweigungen, welches man mit Wechselstrom speist, einen Leiter, in welchem immer nur ein Strom von gleichbleibender Richtung fließen soll, dadurch absondern kann, daß man entweder die Zweigwiderstände periodisch veränderlich macht oder veränderliche Spannungen einführt, sieht man leicht ein, daß man hierzu alle Nullmethoden der elektrischen Meßtechnik oder auf ähnlichen Prinzipen beruhende Methoden verwenden kann.After we have just shown how to work in a network of branches, which is fed with alternating current, a conductor in which only a current of should flow in a constant direction, by separating either the branch resistances periodically changing or introducing variable tensions, it is easy to see that all zero methods can be used for this purpose electrical measurement technology or methods based on similar principles can use.

7. Anwendung der Wheatstoneschen Brücke. loo 7. Application of the Wheatstone Bridge. loo

Als Beispiel hierfür wollen wir die Wheatstonesche Brücke betrachten, die in den Fig. 56 und 57 abgebildet ist. Ist E die vorhandene Wechselstromspannung in dem Zweige T2 mit dem Widerstände R, so erhält man als Strom i im Brücken widerstand r (vgl. M as cart und Jo üb er t, Lehrbuch der Elektrizität und des Magnetismus, Bd. II, S. 321, Formel 21):As an example of this, let us consider the Wheatstone Bridge, which is shown in FIGS. 56 and 57. If E is the existing alternating current voltage in the branch T2 with the resistance R, then the current i in the bridge resistance r is obtained (cf.M as cart and Jo über t, Textbook of Electricity and Magnetism, Vol. II, p. 321 , Formula 21):

E{a'b — a V)E {a'b - a V)

Setzt man, um einen möglichst einfachen Fall zu erhalten,If one sets, in order to get the simplest possible case,

' a=b', ' a = b',

b = a',b = a ',

so erhält manso you get

E (b a) E (b - a)

■zRr + (α + δ.) {R + r) -f 2«δ ■ zRr + (α + δ.) {R + r) -f 2 «δ

Will man nach dieser Formel einen Gleichstrom erhalten, so braucht man, wenn man z. B. die Methode der veränderlichen Widerstände anwendet, nur b > α zu machen, wenn E positiv ist und a > b zu machen, wenn E negativ ist. Es ist dann i immer positiv, d.h. die mit Wechselstrom betriebene Wheatstonesche Brücke liefert unter diesen Umständen einen Gleichstrom.If you want to get a direct current according to this formula, you need, if you z. B. uses the method of variable resistances, only to make b > α when E is positive and to make a > b when E is negative. Then i is always positive, ie the Wheatstone bridge operated with alternating current supplies a direct current under these circumstances.

8. Kompensationsschaltung von Thiermann. '8. Thiermann's compensation circuit. '

Als weiteres Beispiel der Anwendung von Nullmethoden sei erwähnt, daß man zu einem ähnlichen Verfahren gelangt, wie es früher beschrieben ist, wenn man der in der Kompensationsschaltung von Thiermann (vgl. Heinke, Handbuch der Elektrotechnik, Bd. 2, Die Meßtechnik, 2. Abteilung, Gleichstrommessungen, S. 293) die Widerstände periodisch veränderlich macht. Die Strom Verzweigungen stimmen dann im Prinzip mit dem Schema Fig. 52 überein, wenn in dieser Figur der äußere Stromkreis b ¥ durch den Galvanometerstromkreis der Kompensationsschaltung ersetzt wird.As a further example of the use of zero methods, it should be mentioned that one arrives at a method similar to that described earlier if one uses the method used in Thiermann's compensation circuit (cf.Heinke, Handbuch der Elektrotechnik, Vol. 2, Die Meßtechnik, 2. Department, DC measurements, p. 293) makes the resistances periodically variable. The current branches then agree in principle with the diagram in Fig. 52, if in this figure the external circuit b ¥ is replaced by the galvanometer circuit of the compensation circuit.

Gleichstrommotoren ohne Kommutator.DC motors without a commutator.

a) Gleichstrommotoren mit Gleichstromfeld. a) DC motors with DC field.

i. Betrieb mit konstanter Erregung.
Jeder der in a) angegebenen Gleichstromgeneratoren kann, wenn er von einer Gleichstromquelle (in Haupt- oder Nebenschlußerregung) gespeist wird und die Leiter, soweit es erforderlich ist, nach den früheren Angaben aus Wismut hergestellt werden, als Gleichstrommotor ohne Kommutator mit veränderliehen Widerständen betrieben werden, der mit maximalem Drehmoment anläuft.
i. Constant excitation operation.
Each of the direct current generators specified in a) can be operated as a direct current motor without a commutator with variable resistances if it is fed by a direct current source (with main or shunt excitation) and if the conductors are made of bismuth according to the earlier information, if necessary that starts with maximum torque.

Dies erkennt man sofort bei Betrachtung der Fig. 58, die dem Schema Fig. 31 und dem Generator Fig. 32 entspricht, wenn man die Leiter ii' und 22' aus Wismut herstellt und die Leiterverzweigung 11', 22', 33' mit α und c an eine Gleichstromquelle anlegt und die Maschine erregt.This can be seen immediately when looking at FIG. 58, which corresponds to the diagram in FIG. 31 and the generator in FIG. 32, if the conductors ii 'and 22' are made from bismuth and the conductor branches 11 ', 22', 33 'with α and c applies to a DC power source and energizes the machine.

In dieser Ausführung sind die Südpole zu einem kontinuierlichen Pol von der Breite —In this version, the south poles become a continuous pole of the width -

zusammengezogen, während die Länge des Nordpols L beträgt. Hat die magnetische Induktion den Wert B, der Ohmsche Widerstand des Leiters 22' den Wert w und ist der des Leiters 11' nw, so stellt sich der Strom i des Leiters 33' bei stillstehendem Anker in die beiden Zweigströmecontracted while the length of the north pole is L. If the magnetic induction has the value B, the ohmic resistance of the conductor 22 'has the value w and if that of the conductor 11' nw, the current i of the conductor 33 'becomes part of the two branch currents when the armature is stationary

ι . , η .
i„ = % und Z=T-
ι. , η.
i "= % and Z = T-

zwischen den beiden Zweigströmen tei Vernachlässigung der Kupferwiderstände:between the two branch currents if the copper resistances are neglected:

Hieraus ergibt sich zwischen den Leitern 33' und 11' das resultierende DrehmomentThis results in the resulting torque between the conductors 33 'and 11'

B-Li η — ι B-Li η - ι

i iLi iL

2 ι + w2 ι + w

und z. B. für η — i,6 zu
B-Li
and Z. B. for η - i, 6 to
B-Li

i + η i + η

0,23.
Nach Fig. 60 ist das resultierende Drehmoment
0.23.
According to Fig. 60, the resulting torque is

ι + η ι +ι + η ι +

und ζ. B. für ,η = i,6:and ζ. B. for , η = i, 6:

ο Li ο Li

B · — · 2 · 0,23. B · - · 2 · 0.23.

Das eben erläuterte Beispiel entspricht der Gleichpoltype nach a) zur Erzeugung der Klemmenspannung Null. Dieser Type entsprechend sind noch iii den Fig. 59, 61, Ö2> 63, 64 einige weitere Beispiele aufgeführt, wobei die aus Wismut vorgesehenen Leiterteile — · — gezeichnet sind.The example just explained corresponds to the homopolar type according to a) for generating the Terminal voltage zero. Corresponding to this type are also iii FIGS. 59, 61, Ö2> 63, 64 listed some further examples, whereby the conductor parts made of bismuth - · - are drawn.

Auch die unter b) dargestellten Gleichstromgeneratoren mit Erzeugung einer Wechselstromspannung lassen sich bei Speisung mit Gleichstrom als Gleichstrommotoren ohne Kommutator betreiben, selbst im Falle unter 1. mit gleichmäßigem Drehmoment, wenn man mehrere Wicklungen parallel speist und dafür sorgt, daß diese nacheinander mit ihren Wismutleitern in das Feld der Magnetpole gelangen. Also the direct current generators shown under b) with the generation of an alternating current voltage can be used as direct current motors without a commutator when supplied with direct current operate, even in the case under 1. with constant torque, if one feeds several windings in parallel and ensures that these one after the other with their bismuth conductors get into the field of the magnetic poles.

2. Betrieb durch Umkehrung der Erregung.2. Operation by reversing the excitation.

Bei den nach 1. mit Gleichstrom betriebenen Motoren ist ein konstantes Erregerfeld vorhanden und jede vollständige eigentliche Arbeitswicklung kann beliebig verschoben auf dem Umfange des Läufers oder Ständers angeordnet werden, je nachdem der Ständer oder Läufer die Polwicklung enthält, bzw. aus permanenten Magneten hergestellt ist.The motors operated with direct current according to 1. have a constant excitation field and each complete actual working winding can be displaced as desired on the circumference of the rotor or stator depending on whether the stator or rotor contains the pole winding, or is made of permanent magnets.

Bei den unter 1. angegebenen Schaltungen kommt das Drehmoment durch die Differenzwirkung der Teile einer geschlossenen Windung dadurch zustande, daß bei konstanter Erregung verschieden starke Ströme in den einzelnen Leiterteilen fließen. Man kann aber die Einrichtung auch so treffen, daß während der Zeit, in der die Rückbewegung eines Leiters ein entgegenwirkendes Drehmoment schaffen will, die Erregung den Wert Null oder das entgegengesetzte Vorzeichen erhält. Alsdann erlangt auch das entgegenwirkende Drehmoment den Wert Null bzw. das entgegengesetzte Vorzeichen. Zu dieser Änderung kann man die Leiter selbst oder besonders . bifilar gewickelte Leiter und die hier angegebenen Methoden anwenden. (Ganze oder halbe Brückenschaltung, Poggendorfsche Kompensationsmethode usw., Fig. 66.)With the shifts specified under 1., the torque comes from the differential effect of the parts of a closed turn is achieved by the fact that, with constant excitation, currents of different strengths in the individual ladder sections flow. But you can also make the facility so that during the time in which the return movement of a conductor creates a counteracting torque wants the excitation to have the value zero or the opposite sign. Then the counteracting torque also attains the value zero or the opposite Sign. To make this change you can use the ladder yourself or specially. bifilar Use coiled conductors and the methods given here. (Full or half bridge circuit, Poggendorf's compensation method, etc., Fig. 66.)

Im Gegensatze zu den Motoren nach 1. kann bei den nach 2. mit Gleichstrom betriebenen Motoren, bei denen die Erregung nach der. Vorbeibewegung eines Leiters bzw. Systems'120 .den Wert Null, bzw. den. entgegengesetzten Wert besitzt, solange sich die Rückleitung imIn contrast to the motors according to 1., the motors according to 2. can be operated with direct current Motors where the excitation after the. Passing by a conductor or system'120 .the value zero or the. has the opposite value as long as the return line is in

magnetischen Felde befindet, die Arbeitswicklung nicht beliebig auf den Umfang verteilt werden, sondern muß als Polwicklung auf einer verhältnismäßigen schmalen Breite j edes Poles beschränkt werden.magnetic field is located, the working winding is not distributed arbitrarily over the circumference but must be as a pole winding on a relatively narrow width of each Poles are restricted.

Es ändert sich alsdann die Richtung des Drehmomentes der Leiter beim Übergange von einem Pol zum andern nicht.It then changes the direction of the torque of the ladder at the transition from one pole to the other not.

no b) B.etrieb, von Wechsel- und Drehfeldmotoren mit Gleichstrom.no b) B. operation, of alternating and rotating field motors with direct current.

a. Durch mit dem Motor verbundene Einrichtungen. a. By devices connected to the engine.

i. Erzeugung von magnetischen Wechselstromfeldern. i. Generation of magnetic alternating current fields.

Es läßt sich leicht zeigen, daß man bei konstanter Klemmenspannung unveränderlicher Richtung, also bei einer Gleichstromspannung, durch veränderliche Widerstände ein reines magnetisches Wechselstromfeld erzeugen kann. Die Fig. 68, 69 und 70 zeigen, wie man dies durch zwei Wicklungen, die von Strömen entgegengesetzter Richtung durchflossen werden und· Fig. 57 und 66, wie man dies mit nur einer Wicklung mittels- der Wheatstroneschen Brücke erreichen kann. Ebenso kann man natürlich auch das Prinzip der Poggendorfschen Kompensationsschaltung, der Schaltung von Thiermann und andere Nullmethoden bzw. Kompensationsschaltungen der Meßtechnik verwenden. Bei der Anwendung von zwei Wicklungen kann man durch Überlagerung pulsierender Ströme ein rein magnetisches Wechselstromfeld erzeugen, während dies bei den anderen Schaltungen durch Erzeugung reiner Wechselströme erreicht wird.It can easily be shown that with a constant terminal voltage one cannot change Direction, i.e. with a direct current voltage, through variable resistances a pure can generate magnetic alternating current field. Figures 68, 69 and 70 show how to do this by two windings through which currents in opposite directions flow and · Fig. 57 and 66 how to do this with only one winding using the Wheatstrones Bridge can reach. You can of course also use the Poggendorf principle Compensation circuit, the circuit by Thiermann and other zero methods or compensation circuits in measurement technology use. When using two windings, one can create a purely magnetic one by superimposing pulsating currents Generate alternating current field, while this in the other circuits by generation pure alternating currents is achieved.

2. Erzeugung von magnetischen Feldern, die eine beliebige Phasenverschiebung besitzen.2. Generation of magnetic fields that have any phase shift.

Es soll nun gezeigt werden, wie man mittels veränderlicher Widerstän de Drehfeldmotoren betreiben kann. Zu diesem Zwecke denken wir uns außer dem Satz Wismutwiderstände der Fig. 68 oder 57 in den Motoren oder in den mit den Motoren festverbundenen Hilfsapparaten - räumlich gegenüber dem ersten System ein zweites System so versetzt angebracht, daß sie später als das letztere in das magnetische Feld gelangen. Dann erhält man ein zweites magnetisches Wechselstromfeld, welches mit derselben Periode, wie das erstere, seine Werte ändert, jedoch gegenüber dem ersteren. eine Phasenverschiebung zeigt, deren Größe durch die relative Lage des zweiten Widerstandssystems zum ersten bestimmt ist. Wir sind so in der Lage, Wechselströme bzw. magnetische Wechselstromfelder herzustellen, die gegeneinander eine Phasenverschiebung von einem beliebigen verlangten Werte besitzen.It will now be shown how to use variable resistances de rotating field motors can operate. For this purpose we think of apart from the proposition bismuth resistances 68 or 57 in the motors or in the auxiliary apparatus permanently connected to the motors - spatially offset from the first system a second system so that it is later than the latter in get the magnetic field. Then a second alternating current magnetic field is obtained, which changes its values with the same period as the former, but opposite the former. shows a phase shift, the size of which is determined by the relative position of the second resistance system is intended for the first. We are thus able to use alternating currents or to produce magnetic alternating current fields, which required a phase shift of any one with respect to one another Own values.

3. Erzeugung eines Drehfeldes mit zweiphasigem Wechselstrom nach der Wheat -3. Generation of a rotating field with two-phase Alternating current after the Wheat -

stoneschen Brücke.Stone Bridge.

Wenn man daher z. B. nach dem Verfahren Fig. 57 einen zweiten Wechselstrom aus Gleichstrom . erzeugt, der gegenüber dem ersten eine Phasenverschiebung von 90° erzeugt, so besitzt man ein System von zweiphasigen Wechselströmen und erhält, wenn man diese Ströme nach den bekannten Verfahren um einen geschlossenen ringförmigen Eisenkern leitet, innerhalb desselben ein magnetisches Drehfeld.Therefore, if you z. B. using the method of FIG. 57, a second alternating current of direct current . generated, which compared to the first generates a phase shift of 90 °, so has one gets a system of two-phase alternating currents and when one gets these currents according to the known method around a closed ring-shaped iron core, within same a magnetic rotating field.

4. Herstellung eines Drehfeldes durch Überein'-anderlagerung periodisch veränderlicher Gleichstromfelder. 4. Creation of a rotating field by superimposing it periodically changing direct current fields.

Dasselbe Drehfeld kann man nach einem anderen Verfahren erhalten, wenn man zwei Stromverzweigungen nach Fig. 71 anwendet. Versieht man z. B. nach dem Schema Fig. 45 den Ring r des unteren Teiles der Fig. 73 das eine Mal mit den Windungen ach und adb und das andere Mal senkrecht hierzu mit dem Windungssystem α c' b und α d' b, so erhält man ein System von Windungen, welche ebenfalls ein magnetisches Drehfeld erzeugen, wenn das von den Windungen α c' b und α d' b erzeugte magnetische Feld gegenüber dem von den Windμngen α c b und adb erzeugten Felde eine Phasenverschiebung von 90 ° besitzt.The same rotating field can be obtained by a different method if one uses two current branches according to FIG. 71. If you see z. For example, according to the scheme of FIG. 45, the ring r of the lower part of FIG. 73, one time with the windings ach and adb and the other time perpendicular to this with the winding system α c 'b and α d' b, one obtains a System of windings which also generate a rotating magnetic field when the magnetic field generated by the windings α c 'b and α d' b has a phase shift of 90 ° compared to the field generated by the windμngen α cb and adb.

Zwei magnetische Felder mit dieser Phasenverschiebung erhält man nach Fig. 68 aber sofort, wenn man noch in die Windungen α c b, adb, α c' b und ad' b Wismutwiderstände einschaltet und diese nach dem Prinzip der Fig. 71 und 74 um den Eisenring g mit fester Erregerspule führt, wie dies der obere Teil der Fig. 73 zeigt. Rotieren jetzt die den Ring g einschließenden, durch die Erregerspule magnetisieren Segmente h, so werden nach den früheren Entwicklungen die Wismutwiderstände der Quadranten 41, 12, 23 und 34 periodisch so verändert, daß die in den Wicklungen α c b und adb fließenden Ströme ein magnetisches Feld erzeugen, welches gegenüber dem von den Wicklungen α c' b' und α d' V erzeugten Felde die verlangte Phasen- _ Verschiebung von 900 besitzt.Two magnetic fields of this phase shift is obtained as shown in FIG. 68 but immediately when still in the windings α cb, adb, α c 'b and ad' turns b bismuth resistors and this according to the principle of Fig. 71 and 74 around the iron ring g leads with a fixed excitation coil, as the upper part of FIG. 73 shows. If the segments h enclosing the ring g and magnetized by the excitation coil rotate, then according to earlier developments the bismuth resistances of quadrants 41, 12, 23 and 34 are periodically changed so that the currents flowing in the windings α cb and adb create a magnetic field generate which compared to the field generated by the windings α c 'b' and α d 'V has the required phase shift of 90 0 .

In der gezeichneten Stellung der Segmente befindet sich nur der Wismutwiderstand des Quadranten 41 im magnetischen Felde, and zwar vollständig, so daß er den höchsten Wert besitzt, den er überhaupt annehmen kann. Daher besitzt der diesen Widerstand und die Windungen ad' b durchfließende Strom seinen geringsten Wert und das von dieser Spule erzeugte magnetische Feld seinen niedrigsten Wert. Da sich nun die Widerstände der anderen Quadranten 12, 23 und 34 voll-"ständig außerhalb der magnetischen Segmente h befinden, so besitzen diese ihre niedrigstenIn the position of the segments shown, only the bismuth resistance of quadrant 41 is in the magnetic field, and indeed completely, so that it has the highest value it can ever assume. Therefore the current flowing through this resistor and the windings ad 'b has its lowest value and the magnetic field generated by this coil has its lowest value. Since the resistances of the other quadrants 12, 23 and 34 are now completely outside the magnetic segments h , these have their lowest

und die hindurchfließenden Ströme ihre höchsten Werte.and the currents flowing through it their highest values.

Die durch die Windungen α c b und adb fließenden Ströme besitzen gleiche Stärke und heben sich daher, weil sie in entgegengesetzter Richtung um den Eisenkern geführt werden, in ihren Wirkungen gegenseitig auf. Das von denselben erzeugte resultierende magnetische Feld besitzt den Wert Null.The currents flowing through the windings α cb and adb have the same strength and therefore cancel each other out in their effects because they are guided around the iron core in opposite directions. The resulting magnetic field generated by them has the value zero.

ίο Während das magnetische Feld der Spule ad' b seinen niedrigsten Wert besitzt, hat das magnetische Feld der Spule α c' b seinen höchsten Wert und überwiegt daher. Man erhält also, da das Feld der Spule α c b und adb Null ist, im Ringe r ein von der Spule α c' b bestimmtes, durch die Pfeile dargestelltes magnetisches Feld n' s', welches horizontal vom rechten inneren Umfange des Ringes r — hier einen Nordpol n' erzeugend ■— diametral nach dem linken inneren Umfange verläuft und hier einen Südpol s' erzeugt.ίο While the magnetic field of the coil ad 'b has its lowest value, the magnetic field of the coil α c' b has its highest value and therefore predominates. Since the field of the coil α cb and adb is zero, one obtains in the ring r a magnetic field n 's' determined by the coil α c' b and represented by the arrows, which is horizontal from the right inner circumference of the ring r - here generating a north pole n ' - runs diametrically to the left inner circumference and here generates a south pole s' .

5. Herstellung eines Drehfeldmotors nach 4. I. mit einem Stahlmagneten als Anker.5. Manufacture of a rotating field motor according to 4. I. with a steel magnet as armature.

Bringt man nun innerhalb des Ringes r um seine vertikale, im Mittelpunkte des Ringes angebrachte Achse drehbar einen Stahlmagneten ns an, so dreht sich dieser so lange, bis er in die gezeichnete Stellung η s kommt, d. h. so, daß sein Nordpol η dem Südpol s' des Ringes r und sein Südpol s dem Nordpol n' des Ringes gegenübersteht. In diesem Falle haben die aus dem Ringe r austretenden und durch den Magneten η s hindurchgehenden Kraftlinien ihre kürzeste Länge, und das Drehmoment des Magneten η s ist Null.
Dreht man jetzt die magnetisierten Segmente h des oberen Teiles der Fig. 73 in der Richtung des Pfeiles, wozu keinerlei elektrische Arbeit zu leisten ist, da die Wismutwiderstände bifilar gewickelt oder so geschaltet sind, daß die bei der ' Bewegung induzierten Spannungen sich aufheben, so dreht, sich, wie man sich leicht , überzeugen kann, gleichzeitig auch das magnetische Feld innerhalb des Ringes r mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit. Bewegt sich das Drehfeld vorwärts, so wandern die Pole n' und s' mit. Die Pole η und s suchen ihre relative Lage gegenüber den Polen s' und n' beizubehalten, und daher dreht sich der Magnet η s mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Pole n' und s' bzw. die Segmente h.
If a steel magnet ns is now attached within the ring r around its vertical axis, which is attached in the center of the ring, it rotates until it comes to the position η s shown , i.e. so that its north pole η corresponds to the south pole s 'of the ring r and its south pole s facing the north pole n' of the ring. In this case, the lines of force emerging from the ring r and passing through the magnet η s have their shortest length, and the torque of the magnet η s is zero.
If one now rotates the magnetized segments h of the upper part of FIG. 73 in the direction of the arrow, for which no electrical work has to be done, since the bismuth resistors are wound bifilar or connected in such a way that the voltages induced during the movement cancel each other out rotates, as you can easily convince yourself, at the same time the magnetic field within the ring r rotates with the same angular velocity. If the rotating field moves forward, the poles n ' and s' move with it. The poles η and s try to maintain their position relative to the poles s ' and n' , and therefore the magnet η s rotates with the same angular velocity as the poles n ' and s' or the segments h.

Wir haben jetzt nur gezeigt, wie man den Magneten η s eine Drehbewegung erteilen kann, wenn man die magnetisierten Segmente k dreht,We have now only shown how the magnet η s can be given a rotary motion if the magnetized segments k are rotated,

. wozu eine besondere Kraftquelle nötig war.. for which a special source of strength was needed.

Es soll nun gezeigt werden, daß diese besondere Kraftquelle entbehrlich ist, und daß deren Arbeit von den Magneten η s geleistet werden kann. Es ist nun naheliegend, den oberen Teil der Fig. 73 über dem unteren Teile anzuordnen und die Wellen beider Teile miteinander zu verbinden. Alsdann werden, wenn sich der Magnet η s dreht, gleichzeitig die magnetisierten Segmente h des oberen Teiles gedreht. In der gezeichneten Lage hat jedoch der Magnet η s überhaupt kein Bestreben, sich zu drehen. Um dies zu erreichen, muß der Magnet η s etwas aus seiner Lage nach vorwärts oder rückwärts gedreht werden, so daß er nicht mehr mit der Verbindungslinie n' s' der Pole des Ringes r zusammenfällt, sondern mit dieser einen gewissen Winkel einschließt. Alsdann besitzt der Magnet ms das Bestreben, sich so zu drehen, daß er immer näher an die Verbindungslinie der Pole n' s' gelangt.It should now be shown that this particular power source is dispensable and that its work can be done by the magnets η s. It is now obvious to arrange the upper part of FIG. 73 over the lower part and to connect the shafts of both parts to one another. Then, when the magnet η s rotates, the magnetized segments h of the upper part are rotated at the same time. In the position shown, however, the magnet η s has absolutely no tendency to rotate. In order to achieve this, the magnet η s has to be rotated somewhat forwards or backwards from its position so that it no longer coincides with the connecting line n 's' of the poles of the ring r , but forms a certain angle with it. Then the magnet ms tends to turn so that it comes closer and closer to the line connecting the poles n 's'.

Bei dieser Bewegung des Magneten η s werden nun wegen dessen starrer Verbindung mit den magnetischen Segmenten h diese gleichzeitig gedreht, wodurch gleichzeitig die Pole n' und s' des Ringes r um den gleichen Winkel weiter wandern. Die Folge davon ist, daß die Pole η s niemals die Pole n' s' erreichen, sondern immer den gleichen Abstand von diesen behalten.During this movement of the magnet η s , because of its rigid connection with the magnetic segments h, these are rotated at the same time, as a result of which the poles n ' and s' of the ring r move further by the same angle at the same time. The consequence of this is that the poles η s never reach the poles n 's' , but always keep the same distance from them.

Daher bleibt das Drehmoment, welches die Pole η und s' und s und n' aufeinander ausüben, trotz der Drehung des Magneten #s konstant. Wir haben auf diese Weise einen Gleichstrommotor ohne Kommutator und Schleifringe mittels Drehfeldes erhalten, dessen Anker sich so lange dreht, als sein Drehmoment größer ist als der zu überwindende Widerstand. Therefore, the torque which the poles η and s ' and s and n' exert on each other remains constant in spite of the rotation of the magnet #s. In this way, we have obtained a DC motor without a commutator and slip rings using a rotating field, the armature of which rotates as long as its torque is greater than the resistance to be overcome.

II. Mit einem Elektromagneten mit Schleiffedern als Anker.II. With an electromagnet with slide springs as an anchor.

Man sieht leicht ein, daß man diesen Motor statt des Dauermagneten mit einem Elektromagneten als Anker, dem mittels Schleifringen der Erregerstrom zugeführt wird, betreiben kann.It is easy to see that this motor is replaced by an electromagnet instead of a permanent magnet can operate as an armature to which the excitation current is fed by means of slip rings.

III. Mit einem Elektromagneten mit feststehender Wicklung als Anker.III. With an electromagnet with a fixed winding as the armature.

Jetzt soll die Ausführung mit einem Elektromagneten mit feststehender Erregung gezeigt werden. Es lassen sich die Schleifringe in diesem Falle vermeiden, wenn man den Elektromagneten so ausbildet, daß man mit feststehender Erregung arbeiten kann.Now the version with an electromagnet with fixed excitation is shown will. The slip rings can be avoided in this case if the electromagnet is designed in such a way that one with fixed excitation can work.

Da es bei dem unteren Teile der Fig. 73 nur darauf ankommt, daß die Kraftlinien vom Pole n' nach dem Pole s' gebracht werden und es vollkommen gleichgültig ist, ob dies, wie in der Figur geschehen, innerhalb des Hohlraumes des Ringes oder von den äußeren Seiten des Ringes außerhalb des Ringes geschieht oder von einer Außenseite des Ringes nach der Innenseite des Ringes zum anderenSince in the lower part of Fig. 73 it is only important that the lines of force are brought from the pole n ' to the pole s' and it is completely irrelevant whether this happens, as in the figure, within the cavity of the ring or from happens on the outer sides of the ring outside the ring or from one outside of the ring to the inside of the ring to the other

Pol, so können wir zur Fortleitung der Kraftlinien als Ersatz des Magneten η s ein beliebig geformtes Eisenstück verwenden. Benutzen wir daher das in den Fig. 75 und 72 dargestellte Verbindungsstück zur Verbindung des äußeren Segmentes h und des diametral gegenüberliegenden inneren Stückes g', so können wir durch dieses so gebildete Eisenstück die Kraftlinien auf einem Durchmesser vom äußeren Teile n' des Ringes r nach dem inneren Umfange s' des Ringes r leiten.Pole, we can use any shaped iron piece as a replacement for the magnet η s to continue the lines of force. If we therefore use the connecting piece shown in FIGS. 75 and 72 to connect the outer segment h and the diametrically opposite inner piece g ', we can trace the lines of force on a diameter from the outer part n' of the ring r through this iron piece thus formed guide the inner circumference s' of the ring r.

Die Erregung des Eisenstückes geschieht dann durch eine an der Drehung nicht teilnehmende feststehende Erregerspule z, wodurch Schleifringe nicht mehr erforderlich werden. The iron piece is then excited by a stationary excitation coil z that does not participate in the rotation, so that slip rings are no longer required.

6. Gleichzeitige Verwendung des Trägers der Drehfeldwicklung zur Aufnahme der veränderlichen Wismutwiderstände.
20
6. Simultaneous use of the carrier of the rotating field winding to accommodate the variable bismuth resistances.
20th

Es läßt sich nun noch zeigen, daß man gleichzeitig den Träger r der Drehfeldwicklung zur Aufnahme der veränderlichen Wismutwiderstände benutzen kann.It can now be shown that the carrier r of the rotating field winding can be used at the same time to accommodate the variable bismuth resistances.

7. Drehfeldsynchronmotor.7. Rotary field synchronous motor.

Der untere Teil der Fig. 73 entspricht einem Drehfeldsynchronmotor, bei dem das magnetische Feld jeder Phase durch die Übereinanderlagerung zweier magnetischer Felder erzeugt wird. Die für jede Phase erforderlichen veränderlichen Ströme werden hierbei nach Fig. 46, 71 und 74 durch den oberen Teil der Fig. 73 erzeugt.The lower part of FIG. 73 corresponds to a rotating field synchronous motor in which the magnetic Field of each phase generated by the superposition of two magnetic fields will. The variable currents required for each phase are shown here according to 46, 71 and 74 generated by the upper part of FIG. 73.

8. Erzeugung eines Drehfeldes mittels reiner8. Generation of a rotating field by means of pure

Wechselströme aus Gleichstrom.Alternating currents from direct current.

Verwendet man als oberen Teil der Fig. 73 Einrichtungen nach Fig. 57 bzw. 66 oder andere Null- bzw. Kompensationschaltungen, so erhält man unmittelbar reine Wechselströme von jeder beliebigen Phasenverschiebung, die man ohne weiteres zum Betriebe eines gewöhnlichen Drehfeldsynchronmotors verwenden kann.If one uses as the upper part of Fig. 73 devices according to Fig. 57 or 66 or others Zero or compensation circuits, pure alternating currents are obtained immediately of any phase shift that can easily be used to operate an ordinary Can use rotating field synchronous motor.

In diesem Falle würde der untere Teil der Fig. 73 ein solcher werden.In this case, the lower part of Fig. 73 would become one.

ß. Betrieb von Wechselstrommotoren aus einer Gleichstromquelle durch nicht mit dem Motor verbundene Einrichtungen. ß. Operation of AC motors from a DC source by equipment not connected to the motor.

Bei allen bis jetzt beschriebenen Einrichtungen zur Erzeugung veränderlicher Ströme waren jene unmittelbar mit dem Motor verbunden; man kann jedoch auch die Erzeugung eines Wechselstromes oder Wechselfeldes durch außerhalb des Motors vorhandene Ein-In all devices for generating variable currents described so far those were directly connected to the engine; however, one can also generate an alternating current or alternating field through input

j richtungen bewirken.j cause directions.

Als Beispiel hierfür soll das Prinzip des Summers benutzt werden. Dieser stellt eine besondere Einrichtung zur Erzeugung von Wechselströmen aus Gleichstrom ohne rotierende Mechanismen bzw. ohne · bewegte Teile dar und ist in Fig. 67 abgebildet (vgl. Mie, Lehrbuch der Elektrizität und des Magnetismus, 1910, S. 631/32). Diesen kann man dadurch verbessern, daß man den veränderlichen Mikrophonkontakt durch einen bifilarThe buzzer principle will be used as an example for this. This represents a special device for generating alternating currents from direct current without rotating Mechanisms or without moving parts and is shown in Fig. 67 (see Mie, Textbook of electricity and magnetism, 1910, p. 631/32). You can do this improve by having the variable microphone contact through a bifilar

j gewickelten Wismutleiter ersetzt und nach Abstimmung des Sekundärkreises mit dem Primärkreise die jetzt nicht mehr erforderliche Telephonmembran wegläßt.
■ Mittels der durch die ebetierwähnten Einrichtungen erzeugten Wechselströme können alle beliebigen Ein- und Mehrphasenmotoren betrieben werden. Der Synchronmotor und der gewöhnliche Asynchronmotor nimmt hierbei eine Drehzahl an, die proportional der des Eisenkernes ist. Durch Verändern dieser Drehzahl kann man diese Motoren mit jeder beliebigen Geschwindigkeit laufen lassen. .
j replaced the wound bismuth conductor and, after coordinating the secondary circuit with the primary circuit, omits the telephone membrane that is no longer required.
■ By means of the alternating currents generated by the devices mentioned above, any single or multi-phase motor can be operated. The synchronous motor and the ordinary asynchronous motor here assume a speed that is proportional to that of the iron core. By changing this speed, these motors can be run at any speed. .

Die Einrichtung zur Erzeugung dieser periodischen Wechselströme kann man nun so konstruieren, daß die dem Gleichstromnetze entnommene Energie fast ohne mechanische Arbeit in Wechselstromenergie umgeformt wird. Da ferner die Drehzahl der oben angegebenen Motoren proportional der Drehzahl der Hilfseinrichtungen ist, so lassen sich beide nach Erreichung einer gewissen Drehzahl kuppeln.The device for generating these periodic alternating currents can now be done like this construct that the energy drawn from the direct current network has almost no mechanical Work is converted into alternating current energy. Furthermore, since the speed of the above specified Motors is proportional to the speed of the auxiliary equipment, both can be used Coupling when a certain speed is reached.

Claims (1)

Patent-Anspruch:Patent claim: Als Generator und Motor für pulsierenden und nahezu konstanten Gleichstrom verwendbare Gleichstrommaschine ohne Stromwender, dadurch gekennzeichnet, daß die in geschlossenen Windungen auftretenden Gegen-E. M. K. K. in ihrer Wirkung durch fest (also ohne Schleifkontakte) mit den Leiterelementen verbundene oder zusammengeschaltete wirkliche oder scheinbare Widerstände oder Gegenspannungen, die sich während der Dauer der gegenwirkenden Wechselspannungen synchron zu diesen in ihrer Wirkung periodisch ändern, ganz oder teilweise unterdrückt werden, zu welchem Zwecke ein Teil der Leiterelemente aus Wismut, Selen o. dgl. besteht oder Skin-Effekt, periodisch veränderliche Selbstinduktion, gegenseitige Induktion, Kapazität usw. erhält. jAs a generator and motor for pulsating and almost constant direct current usable direct current machine without commutator, characterized in that those occurring in closed turns Against-E. M. K. K. in their effect by firmly (i.e. without sliding contacts) connected or interconnected with the conductor elements real or apparent resistances or counter-voltages that arise during the duration of the counteracting AC voltages periodically change their effect synchronously with these, are completely or partially suppressed, for what purpose a part of the conductor elements consists of bismuth, selenium or the like or skin effect, periodically variable Self-induction, mutual induction, capacitance, etc. j Hierzu 5 Blatt Zeichnungen.In addition 5 sheets of drawings.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1513018B1 (en) * 1960-06-24 1969-11-13 Abram L Liwschitz Electric pulse generator for supplying systems for electrosive metalworking

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1513018B1 (en) * 1960-06-24 1969-11-13 Abram L Liwschitz Electric pulse generator for supplying systems for electrosive metalworking

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