DE294862C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 294862 KLASSE 21 d. GRUPPE- M 294862 CLASS 21 d. GROUP

Um den Benzinmotor von Fahrzeugen zum Anwurf zu bringen, bedient man sich neuerdings kleiner Elektromotoren, welche von einer Batterie gespeist werden. Um diese Batterie wieder aufzuladen und gleichzeitig den Wagen zu beleuchten, wird eine zweite kleine elektrische Maschine verwandt. Sollen beide Maschinen in eine vereinigt werden, so stellen sich dem Konstrukteur zum Teil recht erheblicheIn order to start the petrol engine of vehicles, one uses recently small electric motors that are fed by a battery. To this battery To recharge and at the same time illuminate the car, a second small electric one becomes Machine related. If both machines are to be united in one, then this must be done Constructor in part quite considerable

ίο Schwierigkeiten in den Weg. Beim Anwurf des Explosionsmotors soll die elektrische Maschine ein großes Drehmoment entwickeln, nach erfolgter Zündung soll diese aber bei den unterschiedlichsten Umdrehungen des Explosionsmotors konstanten Strom für die Beleuchtung und das Laden der Batterie abgeben, was aber bei möglichst geringer Geschwindigkeit des Wagens schon geschehen soll. Zweckmäßig benutzt man eine gewöhnliehe vierpolige Maschine, bei der in der Periode des Anwurfes alle vier Pole hintereinander geschaltet sind. Nach der allgemeinen Formel für die E. M. K. einer elektrischen Maschine ergibt sich, daß die Umdrehungen η abhängig sind von einer Konstanten 60 · io⁸, der Klemmenspannung E, der Leiterzahl des Ankers Z, dem magnetischen Kraftfluß pro Pol JV, der halben Anzahl der parallel geschalteten Ankerstromzweige α sowie der Polzahl ft, d. h. alsoίο difficulties in the way. When the explosion motor is started, the electric machine should develop a high torque, but after ignition it should deliver constant current for the lighting and the charging of the battery at the most varied of revolutions of the explosion motor, but this should already happen at the lowest possible speed of the car. It is advisable to use an ordinary four-pole machine in which all four poles are connected in series during the period of the start-up. According to the general formula for the EMF of an electrical machine, the revolutions η are dependent on a constant 60 · io ⁸ , the terminal voltage E, the number of conductors of the armature Z, the magnetic flux per pole JV, half the number of those connected in parallel Armature current branches α and the number of poles ft, that is to say

60 · io⁸ E ■ α _TT j , ,,. ,60 · io ⁸ E _{· α TT} j, ,,. ,

η · —y—rj Umdrehungen pro Minute. η · - y — rj revolutions per minute.

Hat der Anker reine Parallelwicklung, so ist bei einer vierpoligen Maschine a = 2 und p = 2.If the armature has pure parallel winding, a = 2 and p = 2 in a four-pole machine.

Fließen pro Ankerstromzweig i. Amp. (Fig. 1), so ist die Leistung der vierpoligen Maschine = £·2·β· t = i4i. Schaltet man eine solche Maschine jetzt so um, daß je zwei nebeneinanderliegende Pole gleiche Polarität haben, so wird aus der vierpoligen Maschine eine zweipolige. Die Umdrehungen werden aber jetzt nur halb so groß sein wie bei der vierpoligen Anordnung, da auf dem Anker pro Polpaar nicht mehr N-Kraftlinien einwirken, sondern 2 N, wobei Voraussetzung ist, daß die gleiche Spannung auf Anker und Erregung einwirkt und derselbe Anker mit Z-Leitern im Felde rotiert. Da bei einer zweipoligen Maschine a = 1 und <p = 1 ist, so ergibt die Leistung sich jetzt zvl=E 2 ai~Ea.i (Fig. 2). Das ist nur die Hälfte von der vierpoligen Anordnung bei halber Umdrehungszahl. Nun braucht die Leistung einer elektrischen Maschine in dem Augenblick, wo sie nur der Beleuchtung des Autos dient, aber wesentlich geringer zu sein als im Augenblick, wo sie, als Elektromotor arbeitend, den Benzinmotor zum Anwurf zu bringen hat. Die Abgabe der Leistung als Dynamo zwecks Speisung der Lampen und Aufladung der Akkumulatoren soll bei einer möglichst geringen Geschwindigkeit des Autos bereits beginnen, einmal um die Akkumulatoren möglichst bald im geladenen Zustand zu haben, um von neuem anfahren zu können, dann aber auch abends, wenn die Lampen brennen und Dynamo und Batterie parallel arbeiten, möglichst wenig Energie der BatterieFlow per armature branch i. Amp. (Fig. 1), the power of the four-pole machine = £ * 2 * β * t = i4i. If such a machine is switched over in such a way that two adjacent poles have the same polarity, the four-pole machine becomes a two-pole one. The revolutions will now only be half as large as with the four-pole arrangement, since no more N lines of force act on the armature per pair of poles, but 2 N, whereby the prerequisite is that the same tension acts on the armature and excitation and the same armature also acts Z-ladders in the field rotates. Since a = 1 and <p = 1 in a two-pole machine, the power is now zvl = E 2 ai ~ Ea.i (Fig. 2). That is only half of the four-pole arrangement at half the speed. The power of an electric machine at the moment when it only serves to illuminate the car needs to be considerably lower than at the moment when it, working as an electric motor, has to start the gasoline engine. The output of the power as a dynamo for the purpose of supplying the lamps and charging the batteries should start at the lowest possible speed of the car, once in order to have the batteries charged as soon as possible so that they can start again, but also in the evening when the lamps are on and the dynamo and battery work in parallel, with as little energy as possible from the battery

zu entnehmen, die Lampen vielmehr schon bei einer Geschwindigkeit, die im Straßenverkehr üblich ist, voll und ganz durch die Dynamo zu speisen.it can be seen that the lamps are already at a speed that is in traffic it is customary to feed entirely through the dynamo.

Bei der vierpoligen Anordnung sind die gegenüberliegenden Bürsten gleicher Polarität leitend miteinander verbunden (Fig. 3). Läßt man nun gemäß der Erfindung bei der zweipoligen Anordnung (Fig. 4) in bekannter Weise ein Paar gegenüberliegende Bürsten verbunden, und zwar diejenigen, welche im Punkte maximaler Spannung stehen, also wo normalerweise die Spannung abgenommen wird, so befinden sich diese Bürsten im Kurzschluß.In the four-pole arrangement, the opposing brushes are of the same polarity conductively connected to one another (Fig. 3). If one now leaves according to the invention in the two-pole Arrangement (Fig. 4) connected in a known manner a pair of opposing brushes, namely those who are at the point of maximum tension, i.e. where normally the voltage is removed, these brushes are short-circuited.

Der durch diesen Kurzschluß entstehende Strom erzeugt nun im Anker ein Querfeld, welches erheblich größer ist als das ursprünglich vorhandene Hauptfeld, das von den Polen N N ausgeht und zu den Polen S S führt; denn um den Kurzschlußstrom, welcher durch die kurzgeschlossenen Bürsten fließen würde, nicht zu groß werden zu lassen, muß das Hauptfeld bedeutend geschwächt werden. Das Querfeld erzeugt einen Kraftfluß, welcher nach Fig. 5 in der bekannten Art derart verläuft, daß das ursprüngliche Feld am vorderen Rande des Polschuhes geschwächt, am hinteren verstärkt wird, also dem Hauptfeld um 90° gegenüber verschoben ist. Belastet man jetzt die bereits bei der vierpoligen Anordnung vorhandenen Bürsten, welche zwischen den Polen N N und SS stehen, auf einem äußeren Widerstand, so wird der Strom, der durch diese Bürsten fließt, wiederum ein Querfeld erzeugen, welches gegenüber dem ersten Querfeld um 90 ° verschoben ist, also um 180° dem ursprünglichen Hauptfeld vorauseilt. Durch diese bekannten Vorgänge ist es möglich, innerhalb weiter Drehzahlschwankungen konstanten Strom der Dynamo zu entnehmen, wie solcher zum Speisen der Lampen und wieder Aufladen der Anlaßbatterie erforderlich ist.The current resulting from this short circuit now generates a transverse field in the armature, which is considerably larger than the original main field that originates from the poles NN and leads to the poles SS ; because in order not to let the short-circuit current, which would flow through the short-circuited brushes, become too great, the main field must be significantly weakened. The transverse field generates a power flow which, according to FIG. 5, runs in the known manner in such a way that the original field is weakened at the front edge of the pole piece and reinforced at the rear, that is to say is shifted by 90 ° with respect to the main field. If you now load the brushes already present in the four-pole arrangement, which are located between the poles NN and SS, on an external resistance, the current flowing through these brushes will again generate a transverse field which is 90 ° compared to the first transverse field is shifted, so is ahead of the original main field by 180 °. These known processes make it possible to draw constant current from the dynamo within wide fluctuations in speed, such as is required to feed the lamps and recharge the starter battery.

Claims

Patent claim:

Four-pole starting and lighting dynamo coupled to an explosion motor, which are activated when starting (operation as Motor) four-pole, but after start-up (operation as a generator) is switched two-pole, characterized in that, that when the generator is running, two of the four brushes present are located opposite one another be short-circuited directly or via an adjustable resistor, so that the machine now works in a known manner as a cross-field dynamo.

1 sheet of drawings.