DE30729C - Dynamo-elektrische Maschine - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die in nachfolgendem beschriebene Maschine ist im allgemeinen für gleichgerichteten cöntinuirlichen Strom bestimmt und kann als Stromerzeuger und als Motor benutzt werden.

Ihre Eigenthümlichkeit liegt im wesentlichen:

in der Anordnung des Ankers (oder der Armatur, d. h. desjenigen Theiles, in welchem die Ströme erzeugt werden), .

in der Anordnung des Stromabführers (auch Commutator genannt), sowie

in der Anordnung des erregenden Magnetsystems. . .

Während in den gebräuchlichsten Stromerzeugungsmaschinen das erregende Magnetsystem feststeht und die Ströme durch Drehung des Ankers erzeugt werden, welcher einen Kern aus mit isolirtem Kupferdraht umgebenem Eisen darstellt, wird in der den Gegenstand dieses Patentes bildenden Maschine das vom Strom durchflossene erregende Magnetsystem bewegt, während das System von Kupferdrähten, in welchem der Strom erzeugt wird (und welches den Anker oder die Armatur der gebräuchlichen Maschinen vertritt), feststeht.

Das erregende (strominducirende) Magnetsystem besteht aus zwei doppel-T-förmigen Eisenkernen mit zur Längsachse parallelen Drahtwindungen ganz von derjenigen Form, welche als Si em ens 'scher Anker (Siemens arma ture) der Si em en s'sehen Magnetinductoren bekannt ist und allgemein bezeichnet wird. Diese beiden bewickelten döppel-T-förmigen Eisenkerne sind parallel und in geringem Abstande von einander drehbar verlagert. Die relative Stellung derselben zu einander ist aus Fig. 2, welche einen zu den Längsachsen verticalen Querschnitt durch das erregende Magnetsystem und durch das als Anker charakterisirte Drahtsystem darstellt, zu ersehen, worin A A die Eisenkerne, B B die Wickelungen auf denselben, NN Nordpole, S S Südpole, 1, 2, 3, 4 .... 16 Drahtwickelungen der Armatur, d. h. des feststehenden, als Anker charakterisirten Drahtsystems, in welchem der Strom erzeugt wird, bedeuten. . Da die relative Stellung der drehbaren Eisenkerne nebst ihren Wickelungen während der Rotation stets eine symmetrische bleiben mufs, so sind dieselben mit gleichen in einander greifenden Zahnrädern Z₁ und Z.,, Fig. i, versehen. Der magnetisirende Strom wird dabei den Windungen der Doppel-T-Eisenkerne während der Rotation stets in dem. Sinne zugeführt, dafs die Polarität in den Eisenkernen sich nicht verändert, und dafs gleichartige Pole sich nähern und wieder von einander entfernen.

Die Anwendung permanenter Magnete an Stelle der durch die Stromeswirkung magnetisirten doppel-T-förmigen Eisenkerne ist nicht ausgeschlossen.

Das beschriebene erregende Magnetsystem ist mit einem leichten und durchbrochenen Gestell G G, Fig. 1 und 2, eng umgeben, welches der Entstehung nachtheiliger Inductionsströme möglichst geringen Spielraum gewähren darf und als Träger der feststehenden Armatur dient. Diese Armatur besteht aus einer Anzahl von Drahtwindungsabtheilungen aus isolirten Kupferdrähten i, 2, 3,.4, .... 16, Fig. ι und 2. Jede Lage oder Drahtwickelungsabtheilung (von im' allgemeinen rechteckiger, rahmenförmiger Gestalt) wird durch Wickelung des erforderlichen

Drahtquantums auf einen Rahmen hergestellt, der nach Gröfse und Form der Stelle entspricht, welche die Drahtwickelungsabtheilung als Bestandtheil der Armatur einnimmt. Die Art und Weise, wie die Armatur aus ihren einzelnen Lagen zusammengefügt ist, wird durch Fig. ι und 2 ersichtlich. -Fig. 1 stellt die obere Ansicht der Maschine dar, wobei die obere Hälfte der Armatur die untere Hälfte durch Ueberdeckung unsichtbar macht. Fig. 2 giebt einen Durchschnitt nach Tr₁ π₂- Die in Fig. ι sichtbare obere Armaturhälfte liegt in Fig. 2 rechts von der Mittellinie u. Eine Vergleicliung der gleichen Indices (1, 2, 3 etc.) in beiden Figuren orientirt über die Art, in der das beschriebene stromerregende Doppelmagnetsystem von den einzelnen Lagen (Drahtwindungsabtheilungen) der Armatur umgeben ist. Der inducirenden Wirkung der rotirenden bewickelten doppel-T-förmigen Eisenkerne ist jede Lage der Armatur in denjenigen Theilen ausgesetzt, welche parallel der Achse der Doppel-T-Eisenkerne liegen, während die rechtwinklig dazu liegenden, mehr oder weniger gekrümmten Theile der Windungen nur als Widerstände auftreten. Um ein durchsichtiges Arrangement der Lagen auf dem sie tragenden Gestell herbeizuführen und zu verhindern, dafs die inactiven Theile der Windungen sich an den Enden der Doppel-T-Eisenkerne zu sehr auftragen, ist den verschiedenen Lagen eine verschiedene Länge gegeben, wie in Fig. 1 ersichtlich ist. Dabei wird der nützliche, wenn auch nicht unbedingt nothwendige Nebenzweck erreicht, dafs man ungefähr gleiche Widerstände für die einzelnen Lagen erhält, ebenso wie die Länge der sich bewegenden bewickelten Doppel- " T-Eisenkerne so bemessen ist, dafs die ihrer Induction ausgesetzten Theile der Lagen von möglichst gleichen Längen sind. Die Fig. 3 der Zeichnung giebt eine Einzelansicht eines der bewickelten doppel-T-förmigen Eisenkerne, dessen Länge im Sinne der letzteren Bemerkung gewählt ist. In Fig. 1 sind die beiden neben einander liegenden Doppel-T-Eisenkerne durch das die Wickelung tragende Gestell G G verdeckt;, ihre wirksame Länge reicht aber nicht weit über den die Wickelung umgebenden Eisenmantel M hinaus, der den Zweck hat, das magnetische Feld zu verstärken,, und aus einzelnen durch Luftschichten L L isolirten parallelen Eisenplatten E besteht, um schädliche Inductionsströme möglichst auszuschliefsen.

Es kann hier die Bemerkung eingefügt werden, dafs die Combination des beschriebenen erregenden Magnetsystems mit der feststehenden Armaturwickelung dahin erweitert werden kann, dafs man anstatt der beiden parallelen Doppel-T-Magnete drei oder mehr Doppel-T-Magnete benutzt. Diese Magnete sind dann so gegen einander gelegt, dafs ihre Achsen in einer Ebene und polygonaler Anordnung liegen und z. B. ein Dreieck oder ein Viereck bilden. Die relative Stellung der Magnete zu einander während der Rotation wird, dabei wiederum durch Zahnräder oder dergleichen aufrecht erhalten. Die Wickelungsabtheilungen der Armatur haben dann eine der Form des erregenden Magnetsystems entsprechende Gestalt und bilden also z. B. ebenfalls ein Dreieck oder Viereck. Sie sind ferner in der Weise auf einem das Magnetsystem umgebenden Gestell angebracht, dafs ihre entsprechenden Theile parallel zu den Achsen der zugehörigen Doppel-T-Magnete gelagert sind.

Die Zuführung des Stromes zu den erregenden rotirenden doppel-T-förmigen Magneten geschieht durch die Schleifringe SS und Federn F F, Fig. ι, falls es sich (wie in der Zeichnung) um eine dynamo-elektrische Maschine handelt. Durch die Drehung des erregenden Doppelmagnetsystems in der beschriebenen Weise werden in den einzelnen Lagen der Armatur Inductionsströme erzeugt, welche bei jedem halben Umgang der Maschine ihre Richtung ändern. Bei Betrachtung der in Fig. 2 angenommenen momentanen Stellung des erregenden Magnetsystems ist die Richtung der Ströme durch diejenigen je einen Doppel-T-Magneten umgebenden Querschnitte der Armaturwickelung, welche oberhalb der Linien / (senkrecht zur Richtung der Verbindungslinie der Pole gezogen) von oben nach unten (auf die Ebene des Papiers gesehen), während die Richtung des Stromes durch die bezw. unter-, halb der Linien / liegenden Querschnitte die umgekehrte ist.

Die auf solche Weise sich bildenden Inductionsströme lassen sich in mehrfacher Weise einem äufseren Stromkreise zuführen.

Die Maschine könnte zunächst als Wechselstrommaschine arbeiten, wobei sie die in den einzelnen Lagen entstehenden Ströme, welche bei jedem halben Umgang ihre Richtung wechseln, ohne Weiteres in die Leitung entsendet. In diesem Falle würde man aber natürlich anstatt der doppel-T- förmigen Magnete vielpolige erregende Magnete verwenden, um schnell auf einander folgenden. Stromwechsel zu erlangen. Bei gleicher Anzahl der Lagen und Pole sind dann die Lagen abwechselnd in entgegengesetzter Richtung gewickelt und zu einem Stromkreis mit einander verbunden, dessen beide Endpunkte mit der äufseren Leitung in Connex sind.

Fig. ι und 2 stellen eine Maschine für continuirlich gleichgerichteten Strom dar, deren Stromschema in Fig. 7 noch besonders erläutert ist.

Es ist bereits hervorgehoben, dafs in der in Fig. 2 dargestellten Stellung des erregenden Magnetsystems die Linie / eine Grenzlinie dar-

stellt, oberhalb und unterhalb welcher die Richtungen der Ströme in den Lagen entgegengesetzt sind.

Die 16 dargestellten Lagen sind nun so mit einander verbunden, dafs sie einen in sich geschlossenen Stromkreis bilden. Man kann daher in ähnlicher Weise, wie es in unserer Trommelmaschine oder in der Gramme'schen Maschine der Fall ist, den Strom an zwei gegenüberliegenden Punkten der Wickelung, die auf der Linie I sich befinden, nach aufsen ableiten. In der Fig. 2 wird also der Strom zwischen den Lagen 4 und 5 einerseits und 12 und 13 andererseits abgeführt. Bei weiterer Drehung des Magnetsystems ändern sich auch die Abführungsstellen des Stromes, und zwar in der Weise, dafs die Verbindungslinie der beiden Ableitungspunkte stets senkrecht auf der Verbindungslinie der Pole steht.

Am einfachsten läfst sich bei constanter Drehung der Magnete der Strom in der Weise continuirlich ableiten, dafs mit den Polen zwei Bürsten rotiren, deren Verbindungslinie senkrecht auf der Verbindungslinie der Pole steht, und entsprechend der Reihe nach je zwei gegenüberliegende Punkte der in sich geschlossenen Armaturwickelung mit dem äufseren Stromkreise in Verbindung setzen. Solche . rotirenden Bürsten sind schon bei anderen stehenden Inductionswickelungen angewendet, doch empfiehlt sich die Benutzung derselben nicht, da unter anderem Nachtheiligen einerseits zu viele Funken auftreten und andererseits man nicht wohl im Stande ist, eine sorgfältige Einstellung der Bürsten während des Ganges der Maschine zu bewirken.

Der von uns benutzte Stromabführer (sogenannte Commutator) besteht im wesentlichen aus einer Anzahl isolirt aufgestellter Bürsten, die in zwei gegenüberstehenden Reihen angeordnet sind. Zwischen je zwei gegenüberstehenden Bürsten rotiren, auf der Achse eines der Doppel-T-Magnete isolirt befestigt, Ringe 0-, deren Oberfläche theilweise aus isolirten, theilweise aus solchen Metallstücken besteht, die leitend mit einem der Schleifringe s verbunden sind, Fig. 1 und 7.

Am deutlichsten ergiebt sich aus dem Schema Fig. 7, wie der Strom aus der Wickelung zu den Schleifringen s gelangt; die 16 Lagen sind nur kurz durch kleine Spiralen angedeutet, welche von 1 bis 16 numerirt sind. Je zwischen zwei Lagen ist leitende Verbindung mit je einer Bürste gemacht, deren im Ganzen also ebenfalls 16 vorhanden sind. Es ist nun die Aufgabe gestellt, den Strom stets von zwei gegenüberliegenden Punkten der Wickelung abzuleiten, die .mit den Magnetpolen zusammen fortschreiten. Die Schleifringe 5 s müssen also z. B. in Verbindung sein zuerst mit Bürsten 16 bis ι und 9 bis 8, dann mit 2 bis 1 und 10 bis 9, dann mit 3 bis 2 und 11 bis 10 etc. Wir stellen nun die gemeinschaftlich thätigen Bürsten 16 bis 1 und 9 bis 8 oder 2 bis 1 und 10 bis 9 etc. einander gegenüber auf, so dafs der Strom jedesmal durch einen der zwischen je zwei zusammengehörigen Bürsten rotirenden Commutatorringe abgeleitet wird.,

Die leitend rnit den Schleifringen verbundenen gleich grofsen Metallstücke der acht Commutatorringe σ σ sind so gegen einander stufenweise versetzt angeordnet, dafs sie in der Cylinderfläche des Commutators als zwei parallele Schraubengänge von gleicher Steigung sich darstellen. Die acht Commutatorringe σ α- sind dabei dicht neben einander parallel und isolirt auf der Achse befestigt und bilden zusammen den Commutatorcylinder. Die beiden Spiralen liegen auf diesem Cylinder um i8o° von einander entfernt und sind Anfang und Ende je einer Spirale ebenfalls um i8o° von einander entfernt. Der Abstand der beiden. Spiralen von einander kann übrigens auch ein anderer als i8o° sein. Auf diese Weise könnte man erreichen, dafs die leitend sowohl unter einander als auch mit den Schleifringen s verbundenen Metallstücke der Commutatorringe er tr nur immer zwei Bürsten zu gleicher Zeit berühren, und dafs diese Stromableitung von Bürste zu Bürste mit der Rotation der Magneten im Zusammenhange fortschreitet. Um jedoch zu vermeiden, dafs beim Uebergang von einem Bürstenpaare zum anderen die Leitung momentan unterbrochen wird, ist es aber nothwendigerweise erforderlich, dafs die Spiralen nicht nur ein Bürstenpaar, sondern zu gleicher Zeit zwei oder drei Bürstenpaare berühren, und sind dann die dazwischen liegenden Theile der Wickelung während dieser Berührung kurz geschlossen. In Fig. 7 sind die leitenden Metallstücke der beiden Spiralen unter sich und mit den Schleifringen s durch punktirte Linien verbunden, um die leitende Verbindung anzudeuten.

In Fig. ι und 2 sind die Verbindungslinien zwischen den Federn (welche den Lagen entsprechend, zwischen denen sie liegen, mit ι bis 16, 2 bis ι etc. bezeichnet sind) und den zugehörigen Theilen der Armatur ausgezogen. In beiden Figuren sind die Lagen numerirt. Mit Hülfe der gezeichneten runden, schwarzen Punkte läfst es sich leicht übersehen, wie die Lagen zum in sich geschlossenen Kreise angeordnet sind und wie der Strom in fortschreitender Weise von je zwei gegenüberliegenden Punkten der Wickelung abgeleitet wird. In Fig. ι gehören die nur als kleine Kreise dargestellten Punkte zu den in dieser Figur nicht sichtbaren unteren acht Lagen von 9 bis 16.

Die Stromschemas Fig. 5 und 6 stellen zwei andere Arten der Verbindung der Lagen mit

der Stromableitung dar. Der Einfachheit halber ist der Commutatorcylinder nur für acht Lagen eingerichtet. Je zwei einander gegenüberliegende Lagen (z. B. ι und 5, 2 und 6 etc.) sind mit je einem Ende direct verbunden, während die beiden freigebliebenen Enden je mit einer Bürste verbunden sind. Während an Lage 1 der Nordpol der Doppel-T-Magnete passirt, geht der Südpol· an Lage 5 vorüber, so dafs beide Lagen dauernd hinter einander geschaltet sind. Bei jedem halben Umgang der Maschine wechselt die Richtung des Stromes in einem solchen Lagenpaar. Ist die Stellung des Lagenpaares um 90⁰ von der Verbindungslinie der Pole entfernt, so wird kein Strom in demselben inducirt. Das Lagenpaar wird dann am besten ganz aus dem Stromkreise ausgeschlossen. Es geschieht dies mittelst kleiner isolirter Metallstücke, welche einen Theil der Oberfläche der Commutatorringe σ bilden. Sobald eine der Bürsten ein solches Stück berührt, ist das betreffende Spulenpaar isolirt. Die vier Schleifringe haben ferner je zwei isolirte Metallstücke, welche je mit einem der Schleifringe s verbunden sind. Diese leitende Verbindung ist durch punktirte Linien dargestellt.

In Fig. 6 sind die Lagenpaare so angeordnet, dafs je zwei Paare (also 1 bis 5 und 2 bis 6, 3 bis 7 und 4 bis 8) parallel, während die so gebildeten Doppelpaare hinter einander geschaltet sind. Die Parallelschaltung soll verhüten, dafs der Strom unterbrochen wird, wenn eins der Einzelpaare aus dem Stromkreise ausgeschlossen ist. Anstatt eines isolirten Stückes auf den Commutatorringen kann man gegenüber auch ein zweites anbringen, wodurch die Isolation der leitenden Stücke von einander besser gesichert wird. Die leitend mit den Schleifringen s verbundenen Stücke der Commutatorringe er, sowie die isolirten Stücke der letzteren schreiten in derselben Weise schraubenartig fort, wie es in Bezug auf Fig. 7 auseinandergesetzt wurde.

In Fig. 5 sind sämmtliche Lagenpaare parallel angeordnet. Es ist zweckmäfsig, die Lagenpaare nur so lange stromerzeugend wirksam zu belassen, so lange sie annähernd dieselbe elektromotorische Kraft erzeugen. Durch isolirte Stücke auf den Commutatorringen σ, deren Länge man entsprechend zu wählen hat, läfst sich das bequem erreichen. Es ist übrigens nicht nöthig, hier zwei gegenüberliegende Lagen in der beschriebenen Weise zu einem Paare zu vereinigen, da man auch alle Lagen einzeln parallel schalten kann. In diesem Falle bedürfte man aber der doppelten Anzahl Bürsten, was nicht zweckmäfsig ist.

Wir haben der Deutlichkeit halber bisher angenommen, dafs der Commutator aus einzelnen parallelen Ringen besteht, die auf ihrer Oberfläche einerseits isolirte Stücke enthalten, und andererseits solche Metallstücke, welche unter sich und mit den Schleifringen s leitend verbunden sind. Am zweckmäßigsten aber dürfte folgende Construction des Commutatorcylinders sein. Man nimmt einen Metallcylinder (z. B. aus Kupfer bestehend) von geeigneter Länge und Wandstärke und zerschneidet ihn auf einer Werkbank in eine gröfsere oder kleinere Zahl paralleler Längsstücke von spiralförmiger Gestalt (in der oben beschriebenen Weise). Die einzelnen Stücke werden dann wieder zu einem Cylinder vereinigt, doch so, dafs zwischen denselben genügende Luftisolation vorhanden ist. Auf der Achse sind der Länge des Cylinders entsprechend zwei Scheiben befestigt, welche als Träger für jene isolirt eingelassenen Längsstücke bestimmt sind.

Ein solcher Commutatorcylinder ist für alle genannten Schaltungen anwendbar. Besteht z. B. der Cylinder aus acht Längsstücken, so sind bei Anwendung der in Fig. 7 dargestellten Schaltungen z. B. zwei gegenüberliegende Längsstücke mit den Schleifringen s s verbunden, während die übrigen sechs Längsstücke isolirt bleiben und nur den Zweck haben, ein Vibriren der Bürsten bei der Rotation zu verhindern. In der Schaltung Fig. 6 können zwei gegenüberliegende Längsstücke isolirt sein, während die übrigen sechs zur Hälfte mit dem einen der Schleifringe s, zur Hälfte mit dem anderen Schleifringe leitend verbunden sind.

In Fig. 5 endlich, wo alle Lagenpaare parallel geschaltet sind und wo die elektromotorische Thätigkeit der Lagen aus dem angegebenen Grunde mehr eingeengt werden sollte, sind vielleicht vier von den Längsstücken isolirt, während die anderen vier in geeigneter Weise mit den Schleifringen s verbunden sind.

Ein so construirter Stromabnehmer bietet mehrere Vortheile; da nur wenige Längsstücke vorhanden sind, ist leicht eine gute Luftisolation herzustellen, welche für hochgespannte Ströme z. B. sehr nützlich ist. Von fernerer Bedeutung ist die eminente Reparaturfähigkeit, da man sehr leicht einen schadhaften Commutatorcylinder durch einen neuen ersetzen kann, ohne an den Drahtverbindungen der Armatur etwas zu ändern. Ebenso kann man schadhafte Bürsten oder Federn leicht ersetzen.

Die grofse Reparaturfähigkeit kommt auch den übrigen Theilen der oben beschriebenen Maschine zu, worauf wir einen grofsen Werth legen. Die Drahtlagen, aus welchen die Wickelung der Armatur besteht, können jede einzeln gewickelt werden, und läfst sich eine schadhafte Lage bei dem durchsichtigen und leicht aus einander nehmbaren Arrangement der Armatur leicht durch eine neue ersetzen. Das Gestell, auf dem die Armaturwickelung ruht, besteht aus zwei getrennten Hälften, welche

jede für sich mit Drahtlagen versehen und dann auf einander gesetzt werden. Durch diese Auseinandernehmbarkeit wird ebenfalls die Reparaturfähigkeit der Maschine vermehrt, ebenso wie die Montirung und Revidirbarkeit der Doppel-T-Magnete dadurch erleichtert wird. Auch der Eisenmantel M, Fig. i, der, wie oben beschrieben, aus parallelen, durch Luftschichten getrennten Eisenplatten gebildet ist, besteht aus zwei getrennten Hälften, welche .einzeln auf die Wickelung gesetzt Und dann mit einander verbunden werden. Da die einzelnen Lagen, durch Luft von einander getrennt, auf einem durchsichtigen Gestell angebracht und der Eisenmantel ebenfalls von luftiger Construction ist, so wird durch die Drehung des erregenden Magnetsystems die Luft überall hin circuliren können, wodurch eine genügende Abkühlung bewirkt werden kann.

Eine weitere Eigenthümlichkeit dieser Maschine liegt darin, dafs der Strom, welcher die •Lagen durchfliefst, nicht magnetisirend auf den Eisenmantel einzuwirken vermag. In unserer Trommelmaschine und in der Gramme'sehen Maschine z. B. wird der innere Eisenkern, der dem Eisenmantel in der vorliegenden Maschine entspricht, in doppelter Weise magnetisirend beeinflufst, indem der Magnetismus einerseits durch Induction der festehenden Magnete, andererseits durch den die Wickelung durchfliefsenden Strom hervorgerufen wird. Diese den Eisenkern in verschiedenem Sinne magnetisirenden Kräfte bewirken eine Verschiebung der Pole des Eisenkernes gegenüber der Verbindungslinie der feststehenden Pole. Diese Verschiebung ist jedoch keine constante, sie wird variiren je nach dem Verhältnifs jener beiden Kräfte und ist also bei jeder verschiedenen Beanspruchung der Maschine eine andere. Da die Bürstenstellung von der aus beiden Kräften resultirenden Wirkung abhängt, so sind also verschiedene Einstellungen der Bürsten erforderlich, um ein funkenloses Arbeiten der Maschine zu ermöglichen.

In der vorstehend beschriebenen Maschine fallen diese Uebelstände fort. In dem Eisenmantel tritt nur der Magnetismus auf, der von den rotirenden Doppel-T-Magneten allein inducirt wird. Die Bürsten werden daher stets an demselben Punkte stehen bleiben können, gleichviel ob die Maschine eine grofse oder kleine Arbeit leistet, ob sie vor- oder rückwärts läuft.

Durch dieselbe Eigenschaft dieser Maschine fallen auch jene schädlichen Inductionsströme fort, welche z. B. dadurch entstehen können, dafs bei kurzem Schlufs der Lagen (in der Schaltung Fig. 7 sind z. B. alle Lagen vorübergehend kurz geschlossen, um eine Unterbrechung des Stromkreises zu verhüten) plötzlich stark magnetisirende Kräfte auftreten oder bei Ausschaltung einer Lage aus dem Stromkreise (s. Fig. 5 und 6) der Magnetismus plötzlich vermindert wird.

Um aber trotzdem bei etwaiger mangelnder Einstellung der Bürsten auch während des Ganges der Maschine eine Correctur eintreten lassen zu können, wird die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung benutzt. In dem im Innern hohlen Commutatorcylinder C ist eine spiralförmige Nuth N angebracht, in welcher ein Stift ρ Führung hat, der mit dem Commutatorcylinder rotirt, aber mittelst des Kernes k und des feststehenden Hebels H in der Richtung der Commutatorachse bewegt werden kann. Da der Stift ρ aber Führung längs der Nuth N hat, so wird durch Bewegung des Hebels H die relative Stellung des Commutatorcylinders zu den Doppel-T-Magneten verändert, was gleichbedeutend ist mit Drehung der Bürsten in anderen Maschinen.

Denselben Effect kann man auch dadurch erreichen, dafs man das gesammte Bürstensystem beweglich anbringt, so dafs man es entweder während des Ganges der Maschine in der Richtung der Commutatorachse (in diesem Falle mufs der Commutatorcylinder natürlich eine ausreichende Länge haben, damit nicht einige Bürsten durch die Verschiebung aufser Function kommen) verschieben oder um die Commutatorachse als Mittellinie drehen kann.

Eine besondere Betriebssicherheit gewährt noch die Anwendung der in Fig. 5 dargestellten Parallelschaltung aller Lagen und Lagenpaare. Durch Versagen einer Lage oder durch Versagen einer Bürste wird nämlich das Functioniren der übrigen Maschinentheile nicht nachtheilig beeinflufst. Es wird nur die eine Lage dadurch dauernd aus dem Stromkreise ausgeschlossen, wodurch nur eine Schwächung der Arbeitsleistung der Maschine hervorgerufen wird. Dieser Umstand ermöglicht noch einen ferneren Vortheil. Es kommt z. B. bei elektrisch betriebenen Wagen sehr häufig vor, dafs man die durch die elektrische Maschine gelieferte Arbeit zu variiren hat, sei es, dafs man langsamer fahren will oder aus anderen Gründen. Man war deshalb dazu genöthigt, Widerstände in den Stromkreis einzuschalten, was aber erstens eine grofse Kraftverschwendung bedeutet und auch wegen der Voluminosität dieser Widerstände und der schwierigen Wärmeabführung aus letzteren immer eine mifsliche Sache bleibt. Durch die erwähnte Parallelschaltung bietet sich nun ein einfaches Mittel, ohne Hülfe von Widerständen den genannten Zweck zu erreichen. Man schaltet entweder ein oder mehrere Lagenpaare aus dem Stromkreise aus, oder man verfährt in der Weise, dafs man jedes Lagenpaar aus vielleicht zwei oder mehreren parallelen Abtheilungen herstellt, welche an demselben Bürstenpaare befestigt sind. Nun kann man

Claims (1)

1. ein oder mehrere Abtheilungen in dem Lagenpaare ausschalten, und zwar nach Belieben gleichzeitig bei allen Lagenpaaren oder in irgend einer Reihenfolge. Diese partiellen Ausschaltungen lassen sich sehr leicht ausführen, da ja alle hierbei in Frage kommenden Theile der Armatur an der Rotation der Maschine nicht theilnehmen. Es ist also nur nöthig, die leitende Verbindung der auszuschaltenden Theile der Armatur mit den zugehörigen Bürsten oder Federn zu unterbrechen. Auf diese Weise kann die Stromerzeugung der einzelnen Lagenpaare und der ganzen Maschine variirt werden, während die elektromotorische Kraft jedes Paares bei derselben Rotation und demselben Magnetismus der erregenden Magnete unverändert bleibt. Es sei noch hinzugefügt, dafs die Parallelschaltung aller Lagen von stehenden Wickelungen die Anwendung auch einer gröfseren elektromotorischen Kraft der Maschine nicht ausschliefst, da man hier sehr dünnen Draht anwenden kann, was bei rotirenden Armaturen in lange nicht so hohem Mafse zuläfsig ist.

   Patenτ-AnSprüche:

   In elektrischen, auch als Motoren zu gebrauchenden Maschinen, deren erregendes Magnetsystem rotirt, während die Armatur, in der die Ströme erzeugt werden, feststeht:
   i. Ein Magnetsystem, das aus zwei parallel gelagerten Doppel-T-Ankern (Siemens ar mature) oder anderen geeigneten Magneten besteht, deren relative Stellung durch Zahnräder oder auf eine andere Weise während der Rotation unverändert gehalten wird, so dafs stets gleichnamige Pole sich einander nähern und von einander wieder entfernen, in Combination mit einer feststehenden Armatur, die aus einzelnen um Rahmen von im allgemeinen rechteckiger Gestalt gewickelten Drahtlagen besteht, und. die derartige Befestigung dieser Drahtlagen auf einem die Doppel-T-Magnete umgebenden Gestell, so dafs die Längsseiten der Rechtecke, in welchen jene Lagen im allgemeinen angeordnet sind, parallel zu den Achsen der Doppel-T-Magnete liegen.
   Das leicht demontirbare Arrangement der Drahtlagen auf einem die Doppel-T-Magnete umgebenden Gestell in der in Fig. ι und 2 dargestellten Weise.

   Die Benutzung der Armatur unter 2. und 3. zu einer Wechselstrommaschine in der beschriebenen Weise, wobei das rotirende Magnetsystem zweckmäfsig aus mehrpoligen Magneten besteht.

   Die Verbindung der einzelnen Lagen einer feststehenden Armaturwickelung mit einem feststehenden Bürsten- oder Federn- oder dergleichen System, welchem der Strom durch einen rotirenden Commutatorcylinder entnommen wird, von wo aus dann derselbe in die Leitung abgeführt wird (z. B. mittelst Schleifringen und Bürsten).
   Zur richtigen Einstellung der Bürsten an dem Commutatorcylinder unter 4. während des Ganges der Maschine:

   a) eine im Innern des Commutatorcylinders befindliche spiralförmige Nuth, längs welcher durch einen feststehenden Hebelarm ein Stift bewegt werden kann, wodurch die Lage des Commutatorcylinders zu der der erregenden Magnetpole verschoben wird;

   b) die Längsverschiebung des Bürstensystems in Richtung der Achse.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.