DE35187C - Neuerungen in der Bildung von Armaturen von dynamo-elektrischen Maschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom al. Januar 1885 ab.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf die als Scheiben-und Ringarmaturen (Brush-und Schuckert-Typus) bekannten Armaturen für dynamo-elektrische Maschinen (Generatoren oder Motoren).

Unter anderen Vorschlägen zur Construction der genannten Armaturen wird ein spiralförmig gewundenes Eisenbarid in die Form eines schmalen Cylinders gewickelt, welches bisher von der vollen Breite des Kernes gewählt wurde; auf den so gebildeten Cylinder werden dann die Armaturbewickelungen aufgelegt.

Diese Anordnung ist, aufserdem dafs sie wegen der Steifheit infolge der Bandbreite mit mechanischen Schwierigkeiten verbunden ist, auch in Bezug auf Ventilation und Kühlung sehr unvollkommen, da sowohl die Foucaultschen Ströme wie auch die weniger bekannten, im Kerne der rotirenden Armatur erzeugten magnetischen Ströme einen sehr grofsen Umfang haben.

Bei dieser Armaturgattung ist auch vorgeschlagen worden, dünnblätterige Wangenstücke zu verwenden, zwischen denen die Drahtbewickelungen der Armatur aufgewunden wurden. Diese dünnen Wangenstücke wurden aus dünnen Eisenplatten gebildet, die zwischen die Lagen der Eisenbandbewickelungen eingelegt werden.

Die dünnen, solche Wangenstücke bildenden Eisenstücke werden quer zur Bewegungsrichtung der Armaturen aus einem Stück, also von solcher Länge hergestellt, dafs sie sich als ein Ganzes von der einen Seite der Armatur nach der andern erstrecken, so dafs die Enden der genannten dünnen Eisenplatten nach ein

gesetzter nahe an und in Rotation versetzter Armatur den entsprechenden Polstücken der erregenden Magnete vorübergehen, sie füllen also den ganzen Raum zwischen den entsprechenden Polstücken der erregenden Magnete als ununterbrochene Metallverbindung aus.

Die Gröfse der aus diesen ununterbrochenen Metallplatten resultirenden Foucault'schen oder magnetischen Ströme hat. jedoch einen erheblichen Rückgang der Leistungsfähigkeit der Maschine zur Folge und bewirkt einen beträchtlichen Verlust durch die Erhitzung.

Vorliegende Erfindung hat nun den Zweck, die Armaturen des genannten Typus dergestalt zu construiren, dafs unter Beseitigung der vorgenannten Uebelstände das Eisenband durch gewisse Anordnungen bequem aufgewickelt werden kann. Um die durch Verwendung eines breiten Eisenbandes entstehenden Schwierigkeiten zu beseitigen, baut Erfinder die genannte Armatur aus zwei Streifen auf, welche neben einander gestellt einen Armaturring von der nöthigen Breite bilden. Ein solcher Ring ist in Fig. 5 ersichtlich.

Die Streifen b können auf einen Fundamentring B aufgewickelt werden, der in geeigneter Weise mit der Nabe verbunden ist.

Zur Bildung der dünnen Wangenstücke verwendet Erfinder nicht dünne, von der einen Seite der Armatur nach der anderen continuirlich laufende Eisenstücke, sondern offene Stücke A aus dünnem, weichem Eisenblech, die, in verschiedenen Formen in Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich, so gestaltet sind und zwischen den Bewickelungen des Bandeisenarmaturkernes gehalten werden, dafs die genannten offenen

Stücke keine continuirliche Metalloberfläche von der einen Seite der Armatur zur anderen bilden.

Diese offenen Stücke werden, wie in Fig. 4 ersichtlich, gruppenweise und radial angeordnet, dergestalt, dafs der Theil α eines jeden Stückes in der Umfangsrichtung der Eisenstreifenbewickelung b liegt, wobei die Theile a² ungefähr um die Dicke der auf die Armatur zu wickelnden Drahtspulen über die Seiten der Streifen vorstehen, so dafs eine jede Gruppe der offenen Stücke die eine Seite der Einschnitte bildet, in welche jede Bewickelung der Armatur eingelegt wird. Die offenen Stücke können durch die auf solche Weise auf den Armaturring aufgewickelten Spulen gehalten werden.

Fig. 4 zeigt zwei Theile eines Armaturringes. Theil X ist ein Schnitt, Theil Y eine Seitenansicht desselben vor Aufwickelung der Drahtspuleh.

Die beiden durch die Bandeisenstreifen b gebildeten Cylinder sind elektrisch wie magnetisch in geeigneter und hinreichender Weise von einander getrennt, was auch mit den offenen Stücken und den Umwickelungen der, einen jeden Cylinder bildenden Eisenstreifen durch einen zwischengelassenen Raum oder durch die isolirenden Stücke d der Fall ist. In manchen Fällen genügt auch der Hammerschlag auf dem Eisen, die Theile elektrisch und magnetisch von einander zu trennen.

Fig. 5 zeigt den Querschnitt eines Armaturringes vor Aufwickelung der Drahtspulen auf denselben, wobei die Trennung und Isolirung der Theile ersichtlich ist.

Die beschriebene Anordnung zweier schmalen Streifen gestattet bei c einen freien, radial angeordneten Durchgang zwischen den beiden (Zylindern, Fig. 5 und 6, so dafs der Kern bei seiner Rotation als ein Ventilator wirkt, der die Luft zwischen die bestehenden Zwischenräume einsaugt, die für gewöhnlich in oder zwischen den Spulen gelassen sind, worauf die Luft an der Peripherie austritt. In der Zeichnung ist der Raum als mit isolirendem Material ausgelegt dargestellt, der natürlich auch ganz freigelassen oder nur theilweise mit solchem Material ausgefüllt sein kann, um den genannten Luftdurchgang zu lassen.

e, Fig. 5, ist eine ringförmige Scheibe, die zwischen die beiden Theile des Kernes eingelegt ist. Der ä'ufsere Scheibenrand trägt Umbiegungen e², die abwechselnd über den einen und dann über den anderen Cylinder gebogen sind. Wie in Fig. 4, Theil Y, ersichtlich, liegen die Umbiegungen rund um den Kern und greifen abwechselnd über und unter die letzte Streifenlage b. Die innere Kante der ringförmigen Scheibe kann auf gleiche Weise angeordnet und über und unter die ersten Lagen der Umwickelungen b eines jeden Cylinders gebogen werden. Diese Anordnung kann auch nur am inneren Rande oder nur am äufseren oder ~ an beiden combinirt zur Verwendung kommen.

Fig. 6 zeigt eine wenig abweichende Modification, bei welcher zwei Ringscheiben, je eine für jeden Cylinder, zur Verwendung kommen. Jede Scheibe, welche genau an den Fundamentring B pafst oder an demselben befestigt wird, wirkt wie ein Rückgrat zum Befestigen und Tragen des Ganzen; in manchen Fällen empfiehlt es sich auch, die Scheibe oder Scheiben zu wellen, wie in Fig. 10. Diese Wellenform hat den Zweck, den ganzen Ring lateral zu versteifen und im Ringcentrum geeignete, radial stehende Lufträume zu schaffen. Es empfiehlt sich, die Wellen in radialer Richtung vom inneren nach dem äufseren-Ringumfang laufen zu lassen. Die äufsere Peripherie der Scheibe oder Scheiben wird, wie in Fig. 8 bis 10 ersichtlich, zu Ansätzen k k verbreitert, die dann als Träger für die Seiten der Drahtbewickelung der Armatur dienen, an welcher sie über und unter dem eigentlichen Kern vorstehen. ■·

Fig. 11 zeigt die offenen Stücke, die bei dem in diesen Figuren dargestellten Armatur¹ kern zur Verwendung kommen.

Insoweit die Räume zwischen der Drahtbewickelung nach Aufwickelung auf die Armatur keilförmig sind, ist es empfehlenswerth, die Längen der die offenen Stücke bildenden Eisenbleche von verschiedener Länge herzustellen, und zwar klein nach dem Armaturkerncentrum und gröfser nach der Peripherie des Kernes hin, wodurch der keilförmige Raum ausgefüllt wird und Wangen für die genannten Bewickelungen gebildet werden.

Behufs Ventilation empfiehlt es sich, in jedem Falle für den Eintritt und die Circulation der Luft Räume zu lassen, die zwischen den benachbarten Enden der offenen Stücke und zwischen jedem derselben und den benachbarten Bewickelungslagen der den Kern bildenden Streifen ausgespart bleiben. Obgleich nur zwei aus aufgewickelten schmalen, parallel zu einander liegenden Streifen gebildete Cylinder dargestellt sind, so kann oder können auch ein oder mehrere Cylinder von bewickelten oder kreisförmigen Streifen zwischen den anderen beiden verwendet werden, was bei einer breiten Armatur von Vortheil ist.

Da das gröfste Auftreten Foucault'scher magnetischer Ströme, deren Erzeugung möglichst vermieden werden soll, da stattfindet, wo ein continuirliches, quer liegendes Metallblech bei Drehung der Armatur den ganzen Raum zwischen den Polstücken der erregender^ Magnete ausfüllt, und da dieses Auftreten in gröfse-

rem Mafse durch Anwendung getheilter oder elektrisch oder magnetisch nicht verbundener offener Stücke verhindert werden kann, so empfiehlt es sich, speciell bei kleinen Maschinen, den Kern mittelst eines einzigen spiralförmig gewundenen Streifens auf gewöhnliche Weise zu bewickeln, der mit den Rücken gegen Rücken gestellten und elektrisch oder magnetisch von einander isolirteh offenen Stücken einen Cylinder bildet, um eine metallische Continuität quer über die Armatur zu vermeiden.

Eine solche Anordnung ist in Fig. 7 im Querschnitt dargestellt, in welcher die offenen Stücke zwischen einem einzigen Bande gehalten werden, welches von der gesammten Breite des Armaturkernes ist.

Die offenen Stücke bei dieser Anordnung sind ähnlich denen in Fig. 1, und können die Zwischenräume zwischen den vorstehenden Wangen a'² dieser offenen Stücke, wenn nöthig, weiter mit Metallstücken g ausgefüllt werden, die durch Pflöcke h aus Holz oder anderem nicht leitenden Material zusammengehalten werden.

Die in Fig. 4 und 5 dargestellten offenen Stücke sind denen in Fig. 2 gleich, während diejenigen der Fig. 6 denen der Fig. 3 entsprechen. Diese offenen Stücke sind, wie in Fig. 3 und 5 ersichtlich, mit zurückgebogenen Theilen versehen, durch welche ein geeignetes Mittel zum Ausfallen der Zwischenräume zwischen den Wangen der auf einander folgenden offenen Stücke an Stelle der Ausfüllung nach Fig. 7 geboten ist.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   Bei Bildung der Armaturkerne dynamo-elektrischer Maschinen behufs Verringerung der in genannten Kernen auftretenden Foucaultschen Ströme, sowie zur Vermeidung schädlich wirkender Erhitzung:

   ι. Die spiralförmige Aufwickelung zweier durch einen Luftraum (c) oder durch eine isolirende Scheibe (e) getrennten Streifen (b), deren Lagen durch bohrungen (d) von einander getrennt sind.
2. 2. In Verbindung mit der unter 1. angegebenen Herstellung eines Ringankers die Anbringung von offenen, die Wangen für die Bewickelung bildenden Stücken (a a ²J zwischen den Spirallagen in der Weise, dafs die auf einer Seite des Ankers vorstehenden Stücke von den auf der anderen Seite vor-

   ■ stehenden Stücken getrennt und isolirt sind (Fig. ι bis 7).
3. 3. Behufs Befestigung der Eisenband-Spirallagen die Anordnung eines oder mehrerer wellenförmigen oder geraden Ringe mit pumpenförmigen Ansätzen k an der oberen oder unteren Kante oder an beiden Kanten der Spirallagen, welche Ansätze (mit oder ohne Umbiegungen versehen) Wangenstucke für die Bewickelung bilden (Fig. 8 bis 11).

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.