DE382920C

DE382920C - Elektrische Ausruestung fuer Fahrzeuge, die durch einen Verbrennungskraftmotor angetrieben werden

Info

Publication number: DE382920C
Application number: DEV17213D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-12-05
Filing date: 1922-02-21
Publication date: 1923-10-08

Description

Elektrische Ausrüstung für Fahrzeuge, die durch einen Verbrennungskraftmotor angetrieben werden. Die elektrische Ausrüstung von Kraftfahrzeugen umfaßt im allgemeinen drei hauptsächliche Bestandteile, nämlich: i. eine mehrpolige Dynamo für die Wagenbeleuchtung, a. eine Sammlerbatterie zur Aufspeicherung der von der Dynamo gelieferten elektrischen Energie und 3. einen Elektromotor, der die zum Anlassen des Kraftfahrzeugs erforderliche Kraft liefert.
In den letzten zehn Jahren hat man versucht, die Zahl dieser Elemente durch Benutzung der Lichtmaschine zum Anlassen des Wagens auf zwei zu verringern. Die Erfahrung hat aber gezeigt, daß diese Anordnung der elektrischen Ausrüstung von Kraftfahrzeugen große Übelstände mit sich brachte, da die gewöhnliche Gleichstromdynamo einerseits die Anfahrstöße nicht aushielt, wenn sie als Motor lief, anderseits den heftigen Stromschwankungen nicht gewachsen war, die sich ergaben, wenn die Geschwindigkeit des Wagens zunahm. Infolge dieser Stöße wurde der Stromwender schadhaft, der Anker heiß, die Verbindungen mit den Stromwenderstegen litten, so daß der Stromwender ernstliche Schäden zeigte, welche häufige Ausbesserungen und sehr oft das Stillsetzen der Maschine erforderlich machten.
Zur Vermeidung dieser Übelstände ist die Verwendung einer Maschine nötig, welche die Anfahrstöße aushält und außerdem sich auch einwandfrei als Lichtmaschine für Kraftfahrzeuge eignet.
Es sind bereits Gleichstrom-Unipolarmaschinen bekannt, die aus einem ringförmigen Feldmagneten und einem Anker bestehen, dessen Leiterstäbe parallel zur Welle auf seinem Mantel liegen und an ihren Enden mit Schleifringen verbunden sind. Die Drehung eines solchen Ankers in einem gleichmäßigen magnetischen Feld erzeugt einen Strom von großer Stärke, aber geringer Spannung, der nach Bedarf dadurch erhöht werden kann, daß die Schleifringe in geeigneter Weise in Reihe geschaltet werden.
Eine solche Gleichstrommaschine eignet sich für den Kraftwagenbetrieb, da sie infolge der aus kräftigen Stäben bestehenden Wicklung einen starken Strom liefert und keine Komlnutationserscheinungen zeigt.
Zweckmäßig ist jedoch ihr Erregersystem in der für gewöhnliche Gleichstrommaschinen bekannten Weise so einzurichten, daß der Erregerstrom nach Bedarf geändert werden kann, damit die Gleichstrom-Unipolarmaschine beim Anwerfen des Verbrennungskraftmotors ein kräftiges Drehmoment entwickelt und beim Betrieb als Lichtdynamo oder Bremsdynamo einwandfrei arbeitet.
Abb. i zeigt in der oberen Hälfte einen achsialen Längsschnitt, in der unteren Hälfte die Seitenansicht einer für Kraftfahrzeuge verwendbaren Unipolarnlaschine gemäß der Erfindung. Abb. 2 zeit rechts oben den -vierten Teil eines senkrechten Schnittes nach Linie A-A der Abb. i, links oben den vierten Teil eines senkrechten Schnittes nach Linie B-B der Abb. i und unten die Hälfte einer Endansicht. Abb. 3 ist ein Schaltungsschema.
Der Ständer der Unipolarmaschine besteht aus dem Steg i und den Lagerdeckeln 2 aus Stahiguß, welche die zur Welle konzentrischen Erregerspulen 3 tragen. Der Steg i und die Lagerdeckel 2 sind mittels Bolzen 13 verbunden. Die 1Iaschinenwelle ruht in den Lagerdeckeln 2 unter Vermittlung von Kugellagern 1d, die durch auf den entsprechenden Lagerdeckeln festgeschraubte Gegenplatlen i,5 festgehalten werden.
In Nuten des umlaufenden Ankerkerns sind Kupferstäbe 5 untergebracht, deren Enden je mit einem Schleifring 6 leitend verbunden sind. Die Ringe 6 sind mittels besonderer Schraube i i gleichfalls auf dem Anker befestigt. Kontaktbürsten ; , welche auf den Ringen 6 schleifen, dienen zur Saintnlung des Stromes. Diese Kontaktbürsten sind in Bürstenträgern 8 befestigt, die unter Vermittlung von Bolzen g von Bürstenträgerbrücken to aus Asbest gehalten werden. Leitende Ringe 12 o. dgl. verbinden die Bürsten in gewünschter Weise untereinander.
Es ist bekannt, daß bei einer solchen Maschine die zwischen jedem Ringpaar entstehende Spannung proportional ist der Länge der sie verbindenden Stäbe 5, der Drehgeschwindigkeit des Ankers und der Dichte des durch die Feldmagnete 1, 2, 3 erzeugten und von den erwähnten Leiterstäben geschnittenen Feldes. Diese Felddichte kann, wie Abb. 3 zeigt, nach Bedarf geändert «-erden.
Die Erregerwicklung besteht hier aus vier Spulen, von denen drei, nämlich A, A' und B, aus dünnen Drähten gebildet und mit der Batterie in Reihe geschaltet sind, während die vierte aus starkem Draht bestehende Wicklung C in Reihe mit der Maschine liegt. Wenn die Maschine als Motor läuft, werden alle vier Spulen A, A', B und C im gleichen Sinne erregt, so daß der Erregerstrom des Unipolarmotors verstärkt und die Anfahrkraft im gewünschten -Maße erhöht wird. Arbeitet dagegen die Maschine als Generator, so werden nur die drei Spulen A, A' und B im gleichen Sinne erregt, während die Hauptstromspule C von einem entgegengesetzten Strom durchflossen wird, dessen Stärke mit der Geschwindigkeit der Maschine zunimmt. Da die Spule C sich gegenüber der Spule B befindet, werden sich daher ihre Felder =bei gleicher Geschwindig= keit gegenseitig aufheben, so daß dann lediglich die beiden Spulen A und A' die für die Beleuchtung der Fahrzeuglampen erforderliche Spannung erzeugen. Steigt die Geschwindigkeit der Maschine, so. erhöht sich damit auch die entmagnetisierende Wirkung der Spule C, so daß die Spannung der Dynamo selbsttätig auf ihre normale Höhe zurückgeführt wird.
Zur Bremsung des Fahrzeuges wird die Spule C mittels eines Kontaktes D kurzgeschlossen und die Unipolarmaschine auf einen Widerstand E geschaltet. Sie arbeitet dann mit dem verstärkten Feld, das von den drei Spulen A, A' und B erzeugt wird, da das Feld durch die kurzgeschlossene Spule C nicht mehr geschwächt wird.

Claims

PATENTANSPRUCH: Elektrische Ausrüstung für Fahrzeuge, die durch einen Verbrennungskraftmotor angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anlassen, zur Beleuchtung und zur elektrischen Bremsung eine mit dem Verbrennungskraftmotor gekuppelte, kompoundierte Gleichstrom-Unipolarmaschine dient, deren Erregerspulen in der bei gewöhnlichen Gleichstrommaschinen bekannten Weise in veränderlicher Zahl und entweder in gleichem oder entgegengesetztem Sinne erregt werden können.