DE289379C

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Publication number: DE289379C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bei der üblichen Anordnung einer Gleichstromhochspannungsmaschine mit umlaufendem Felde und ständig in Reihe liegenden, ruhenden Ankerwicklungen, bei der die Enden der Wicklungen über Bürsten an einen kreisenden Stromwender geführt sind, müssen die Kontaktflächen des in Richtung der Achse und des Umfanges unterteilten Stromwenders miteinander verbunden werden. Ein Schema dieser Verbindungen ist in Fig. ι veranschaulicht. a, b, c, d usw. bedeuten die Kontaktsegmente des Stromwenders, die in Richtung der Achse aufeinanderfolgen, ι, 2, 3, 4 usw. die in Richtung des Umfanges aufeinanderfolgenden Kontaktflächen. Die Spulen der ruhenden, offenen Ankerwicklungen 11, 12, 13 usw. sind an Bürsten 21, 31; 22, 32 usw. geführt, die auf dem Stromwender schleifen. Der in den Ankerspulen erzeugte Strom wird durch die Endbürsten α und 0 abgenommen. Damit die Spannung zwischen den Endbürsten immerIn the usual arrangement of a DC high-voltage machine with a rotating field and stationary armature windings that are constantly in series, in which the ends of the windings are guided to a rotating commutator via brushes, the contact surfaces of the commutator, which is divided in the direction of the axis and the circumference, must be connected to one another. A scheme of these compounds is illustrated in Fig. Ι. a, b, c, d etc. mean the contact segments of the commutator that follow one another in the direction of the axis, ι, 2, 3, 4 etc. mean the contact surfaces that follow one another in the direction of the circumference. The coils of the resting, open armature windings 11, 12, 13 etc. are attached to brushes 21, 31; 22, 32 etc. that drag on the commutator. The current generated in the armature coils is taken off by the end brushes α and 0. So that the tension between the end brushes always

" gleich bleibt, müssen die Kontaktsegmente in geeigneter Weise miteinander verbunden sein."remains the same, the contact segments must be connected to one another in a suitable manner.

Entspricht die Lage der Bürsten auf der Kontaktreihe 1 einer solchen Stellung, in der in den einzelnen Ankerspulen Spannungen gleicher Richtung erzeugt werden, so werden die einzelnen Spulen durch die Segmente im gleichen Richtungssinne miteinander verbunden. Hat sich jedoch das Feld beispielsweise um eine Segmentbreite weiterbewegt, so werde in der letzten Spule 16 eine Spannung erzeugt, deren Richtung der in den übrigen Spulen erzeugten Spannungen entgegengesetzt ist. Auf dem Stromwender muß die Verbindung nunmehr so getroffen werden, daß die in der Spule 16 erzeugte Spannung sich im richtigen Sinne zu den Spannungen der Spulen 11 bis 15 addiert. Es wird also nicht mehr wie vorher die Lamelle O₁ und M₁ bzw. Wi₁ und I₁ unmittelbar verbunden, sondern, wie es in Reihe 2 dargestellt ist, O₂ mit w₂ und M₂ mit I₂. In der nächsten Kontaktreihe 3 wird der Wicklungssinn der Spule 15 umgekehrt. Im ganzen sieht man, daß drei verschiedene Arten von Segmentverbindungen erforderlich sind, die nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit hergestellt werden müssen, was konstruktiv zu erheblichen Schwierigkeiten führt, besonders auch dadurch, daß die Verbindungen einer längeren Reihe von Kontaktflächen miteinander verkettet sind.If the position of the brushes on the row of contacts 1 corresponds to a position in which voltages in the same direction are generated in the individual armature coils, the individual coils are connected to one another by the segments in the same sense of direction. If, however, the field has moved, for example, by a segment width, a voltage is generated in the last coil 16, the direction of which is opposite to that of the voltages generated in the other coils. On the commutator, the connection must now be made in such a way that the voltage generated in the coil 16 is added to the voltages of the coils 11 to 15 in the correct sense. The lamella O ₁ and M ₁ or Wi ₁ and I ₁ are no longer directly connected as before, but, as shown in row 2, O ₂ with w ₂ and M ₂ with I ₂ . In the next row of contacts 3, the direction of winding of the coil 15 is reversed. On the whole, it can be seen that three different types of segment connections are required, which must be produced according to a certain regularity, which leads to considerable constructional difficulties, especially because the connections of a longer series of contact surfaces are linked to one another.

Diese Schwierigkeiten kann man nun erfindungsgemäß dadurch vermeiden, daß man zwischen den mit den Ankerspulen verbundenen Hauptbürsten Hilfsbürsten anordnet, die unmittelbar miteinander verbunden sind. Die Reihenfolge zwischen Hauptbürsten und Hilfsbürsten kann verschiedenartig gewählt werden. Zwei Ausführungsbeispiele sind in den Fig. 2 bis 4 veranschaulicht. Aus diesen Figuren ergibt sich, daß nunmehr nur noch zwei Arten von Segment Verbindungen auftreten, daß immer nur zwei solcher Verbindungen miteinander verkettet sind, so daß im Höchstfalle vier Kontaktflächen als Gruppe zusammengefaßt wer- den können.These difficulties can now be avoided according to the invention by arranges auxiliary brushes between the main brushes connected to the armature coils, the are directly connected to each other. The order between main brushes and auxiliary brushes can be chosen in various ways. Two exemplary embodiments are shown in FIGS to 4 illustrated. These figures show that there are now only two types of segment connections occur that there are always only two such connections with each other are chained, so that in a maximum of four contact surfaces are combined as a group the can.

Hierdurch ergibt sich eine außerordentlich einfache und günstige Ausgestaltung der Seg-This results in an extremely simple and inexpensive design of the segment

mente. Ordnet man nämlich auf einer Lamelle, die sich in achsialer Richtung über die Länge von vier Kontaktsegmenten erstreckt, immer zwei Kontaktflächen an, die ihren Steg einseitig um etwa die Stegbreite überragen, so lassen sich je zwei solcher, sich über eine Länge von vier Segmenten erstreckender Lamellen mit ihren vier Kontaktplatten zu einer Einheit zusammenfassen. Derartige Segmenteinheiten sind in den Fig. 5 bis 8 dargestellt. In Fig. 5 sind Segmentpaare dargestellt, wie sie in den Feldern a_x bis ä_x der Fig. 2 bzw. 3 Verwendung finden können. Das Segmentpaar der Fig. 7 ist beispielsweise verwendbar für Felder nach Art der Kontaktplatten n₂ bis q₂ der Fig. 3 oder der Fig. 4. Segmentpaare nach Fig. 8 endlich sind verwendbar für Felder nach Art der Kontaktflächen M₂ bis q₂ der Fig. 2 oder a_x bis d_x der Fig. 4.ments. If you always arrange two contact surfaces on a lamella that extends axially over the length of four contact segments, which protrude over its web on one side by about the web width, then two such contact surfaces can be extended over a length of four segments Combine the lamellas with their four contact plates to form a unit. Such segment units are shown in FIGS. In FIG. 5, pairs of segments are shown as they can be used in the fields a _x to - _x of FIGS. 2 and 3, respectively. The pair of segments of Fig. 7, for example, suitable for fields on the type of contact plates n is ₂ to q ₂ of FIG. 3 or FIG. 4 segment pairs according to Fig. 8 finally are useful for fields on the nature of the contact surfaces M ₂ to q ₂ FIG. 2 or a _x to d _x of FIG. 4.

Das Segmentpaar der Fig. 5 ist im Schnitt durch Fig. 6 veranschaulicht. Die Stege der Segmentpaare werden im allgemeinen durch isolierende Zwischenlagen voneinander isoliert. Ein Luftabstand reicht in der Regel aus, um die Kontaktplatten voneinander elektrisch zu trennen. In einzelnen Fällen kann man jedoch auch die Segmente eines Segmentpaares miteinander verbinden. Dies wird beispielsweise dann der Fall sein, wenn man diekom- :mutierende Spule 14 in Fig. 1, Reihe 2, bei der /Kommutierung durch einen Widerstand in sich kurzschließen will. Darin kann man je nach der Größe des erforderlichen Widerstan-.des die Segmente beispielsweise durch einen Bolzen aus isolierendem Material miteinander verbinden. In diesem Falle oder wenn ein Widerstand in den Ankerstromkreis selbst eingeschaltet werden soll, kann man auch den in -Frage kommenden Segmenten dadurch einen höheren Widerstand geben, daß man den Querschnitt des Steges zwischen seinen Kontaktplatten "durchEinfräsungen, Aussparungen u.dgl. vermindert oder Stücke mit hohem spezifischen ■ elektrischen Widerstand einsetzt.The segment pair of FIG. 5 is illustrated in section through FIG. 6. The webs of the Pairs of segments are generally isolated from one another by insulating spacers. An air gap is usually sufficient to electrically close the contact plates from one another separate. In individual cases, however, the segments of a segment pair can also be used connect with each other. This will be the case, for example, if one : mutating coil 14 in Fig. 1, row 2, in the / commutation by a resistor in wants to short-circuit. Depending on the size of the required resistance .des the segments together, for example by a bolt made of insulating material associate. In this case or when a resistor is switched into the armature circuit itself you can also use it to one of the segments in question give higher resistance that you can get the cross-section of the web between its contact plates "Reduced by millings, recesses and the like, or pieces with a high specificity ■ electrical resistance sets in.

Wenn auch die Bürstenzahl und somit die Breite des Stromwenders gegenüber der bekannten Anordnung etwas vergrößert wird, so spielt dies nur eine unerhebliche Rolle gegenüber der Tatsache, daß die Konstruktion des Stromwenders erheblich vereinfacht und die Betriebssicherheit beträchtlich vergrößert wird, zumal im Hinblick darauf, daß die Verbindungen zwischen den Segmenten gleichzeitig mit dem Aufbau des Stromwenders in einfacher und zuverlässiger Weise hergestellt werden und besondere unübersichtliche und schwierig zu befestigende Verbindungsleitungen, Lötstellen u. dgl. wegfallen.Even if the number of brushes and thus the width of the commutator compared to the known Arrangement is somewhat enlarged, so this only plays an insignificant role compared to the fact that the construction of the commutator is considerably simplified and the operational reliability is considerably increased is, especially in view of the fact that the connections between the segments are simultaneous produced with the construction of the commutator in a simple and reliable manner and special confusing and difficult to attach connecting lines, Soldering points and the like are omitted.

Claims

Patent Claims:

i. DC high voltage machine with rotating field and constantly in Series of lying, resting, open armature windings, the ends of which are brushed with one in the direction of the axis and the Circumferential subdivided commutators are connected, characterized by in pairs directly connected auxiliary brushes between the main brushes.

2. commutator for the direct current high voltage machine according to claim 1, characterized characterized in that two directly or indirectly successive segments in the axial direction as a unit Lamella are executed.

3. commutator according to claim 2, characterized in that one extends over the length of four segments extending one after the other in the axial direction Lamella carries two contact surfaces each.

4. Slat according to claim 2 and 3, characterized in that the hook-like trained contact plates protrude beyond the associated webs -about mn the web width.

5. commutator for direct current high-voltage machines according to claim 2 to 4, characterized in that each ^ two hook-shaped segments are assembled in this way be that they encompass clip-like with web and contact plates.

6. commutator according to claim 2 to 5, characterized in that the contact resistance between individual, successive webs by changing the cross-section of the same (recesses) or Resistance connections of the usual type is increased as required.

1 sheet of drawings.