-
Anlaßvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen. Den Gegenstand der
vorliegenden Erfindung bildet eine weitere Ausbildung der Motordynamo nach dem Hauptpatent,
bei dem die Motordynamo für die beiden verschiedenen Betriebsarten in der Hauptsache
elektrisch geregelt wird. Ihre besondere, der Verwendung als Anlaßvorrichtung angepaßte
Schaltung erfolgt mit dem Ziel, die Ausnutzung der Motordynamo bei verringerter
Anzahl der Windungen zu erhöhen und dadurch zu einem gedrängteren Bau der ganzen
Maschine zu gelangen. Zu diesem Zweck werden die verschiedenen Feld-, Anker- und
Reglungswicklungen so geschaltet, daß eine gegenseitige Unterstützung der Wicklungen
für die getrennten Vorgänge stattfindet. Insbesondere kommen hierfür die im Hauptpatent
erwähnte Reglerwicklung und die dickdrahtige Feldwicklung in Betracht.
-
Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine zugleich
die Anordnung der Wicklungen angebende Schaltungsweise dargestellt, und zwar in
Abb. i in der Anlasserschaltung, in Abb. 2 in der Stromerzeugerschaltung, während
Abb. 3 das innere Schaltungsschema der Motordynamo wiedergibt.
-
Die in Abb. i und 2 dargestellte Schaltung unterscheidet sich von
der im Hauptpatent angegebenen in folgenden Einzelheiten: Die Polarität der beiden
Ankerwicklungen f und f'
ist umgekehrt angenommen. Von der Plusbürste
der Ankerwicklung f' ist außer der zar dünndrahtigen Feldwicklung P führenden Leitung
q noch eine Leitung s1 abgezweigt, die zu einer Reglerwicklung r und weiter als
Leitung s. über den Schalter t zur Leitung g
führt, die einerseits an den
Pluspol der Batterie e, andererseits an den Schalter i angeschlossen
ist. An diesen Schalter endigt auch die von der Wicklung P kommende Leitung o, mit
der der Widerstand n verbunden ist, der durch die Leitung m an die Minusbürste der
Ankerwicklung f sich anschließt. Diese Minusbürste steht durch die Leitung
m' unmittelbar in dauernder Verbindung mit der Plusbürste der Ankerwicklung f, mit
deren Minusbürste durch die Leitung k die dicke Feldwicklung l verbunden ist. Befindet
sich des Schalter i in der in Abb. i angegebenen Lage, in der er die beiden Leitungen
g und h verbindet, so ist die Ankerwicklung f mit der Feldwicklung l hintereinandergeschaltet
und empfängt Strom von der Batterie e, wirkt also motorisch. Die Ankerwicklung f'
ist über den Schutzwiderstand n und die Feldwicklung p in sich geschlossen und erzeugt
mit dieser einen feldverstärkenden Strom. Bei dieser Anlaßschaltung fließt der Strom
vom Pluspol der Batterie e über g, i, h, f, k,1, Masse, Minuspol der Batterie,
und zwar durchfließt er hierbei die Wicklung l von unten nach oben, wie der eingezeichnete
Pfeil andeutet. Der umlaufende Anker erzeugt in der dünnen Wicklung f' einen Strom,
der von der Plusbürste der Ankerwicklung f über q, p, o, n, m
zur Minusbürste der Wicklung f' fließt, wobei die Wicklung p ebenfalls von unten
nach oben, gemäß dem eingezeichneten Pfeil, durchströmt wird. Die Wicklungen
q und l werden im gleichen Sinne von ihrem Strom durchflossen, unterstützen
sich also magnetisch, wie im Hauptpatent angegeben.
-
Für die Umstellung der Schaltung. auf Stromerzeugungsbetrieb wird
der Schalthebel i in die aus Abb. 2 ersichtliche Schaltung umgelegt, und dadurch
wird die Feldwicklung l auch für die Stromerzeugung mitbenutzt, indem sie zur Unteistützung
der Reglerwicklung r dient. Es
fließt dann der in die Batterie entsandte
Ladestrom von - e über Masse, 1, k, f, m', f', sl, y, s2 und den nun
geschlossenen Schalter t zum Pluspol der Batterie. Dabei werden Wicklungen
1 und r von oben nach unten durchströmt, d. h. gegenüber der Schaltung
nach Abb. z ist die Stromrichtung. in der Wicklung 1 umgekehrt. In der dünnen Feldwicklung
p ist dagegen die Stromrichtung die gleiche von unten nach oben geblieben, indem
der Strom von der Plusbürste der Ankerwicklung f' über q, P,
o, i, h, in' zur Minusbürste von f' verläuft.
-
Der Vorteil dieser Schaltung liegt darin, daß die Reglerwicklung Y
um so viel Windungen weniger erhalten kann, als die dicke Feldwicklung 1 Windungen
besitzt. Dadurch wird an Leitungsmaterial gespart und Platz gewonnen.
-
Nach der üblichen Ausbildung der Gleichstrommaschinen werden die Windungen
der Magnetwicklungen auf alle Pole gleichmäßig verteilt. Demnach müssen die Wicklungen
P, r und 1 in so viele Spulen geteilt werden, als Pole vorhanden sind, so
. daß auf jedem Pol je eine Spule der Wicklungen p, y und 1 sich befindet.
Besitzt die Maschine beispielsweise vier Pole, so sind je vier Spulen P, y und
1,
also insgesamt zwölf Spulen, unterzubringen.
-
Die daraus sich ergebende große Anzahl von Verbindungsleitungen und
die dadurch bedingten Umständlichkeiten bei der Zusammenschaltung der Spulen in
bezug auf den richtigen Wicklungssinn und die Schwierigkeiten wegen der Unterbringung
der Verbindungsstücke bei dem nur geringen zur Verfügung stehenden Raum lassen sich
durch die in Abb. 3 schematisch. dargestellte Anordnung der Wicklungen beheben.
-
Gemäß dem Zusammenwirken der Feld- und 12eglerwicklungen in der oben
erläuterten Weise sind die Motorwicklung 1 und die Reg. lerwirkung y auf gemeinsamen
Polen angeordnet, während die Generatorwicklung P auf den dazwischenliegenden Polen
untergebracht ist.
-
Die in Abb. 3 angedeutete Maschine besitzt z. B. vier Pole, und die
Wicklungen P, y und 1
sind in je zwei Spulen zerlegt, nämlich p1, p2, y1,
y, und 11, 12, und von diesen ist die Spule p1 auf dem einen Pol, die Spule p, auf
dem gegenüberliegenden Pol angeordnet, während jeder der beiden anderen gegenüberliegenden
Pole je eine Spule 11 und r1 bzw. 12, r, trägt.
-
Durch diese eigenartige Verteilung der Spulen werden gegenüber zwölf
Spulen in der üblichen Anordnung nur noch sechs Spulen benötigt, was eine wesentliche
Ersparnis an Wicklungsarbeit bedeutet. Außerdem wird eine Ersparnis an Verbindungsleitungen
und eine übersichtlichere Anordnung erreicht, wodurch die richtige Zusammenschaltung
der Spulen erleichtert wird, Die Wirkungsweise der neuen Anordnung ist folgende:
Beim Motorbetrieb sind bei normaler Belastung die von den Spulen 11, 1, und pl,
p2 erzeugten Amperewindungen nahezu gleich. Dabei ist die Verbindung der Spulen
derart getroffen, daß die Spulen 11 und 12 je einen Nordpol, die Spulen P, und P,
je einen Südpol erzeugen. Die Wirkung ist also dieselbe, als wenn die Spulen der
Wicklungen und 1 auf allen vier Polen gleichmäßig verteilt wären.
-
Beim Generatorbetrieb bleibt die Polarität der Spulen P1 und P, die
gleiche, d. h. sie erzeugen je einen Südpol; dagegen ändert sich die Polarität der
Spulen 11 und 1,, die nun ebenfalls einen Südpol erzeugen wollen und infolgedessen
den von den Spulen P1, P, erzeugten Kraftlinienfluß vermindern. In diesem Bestreben
werden die Spulen 11 und 1, von den Spulen r1 und y, der Reglerwicklung unterstützt.
-
Da die Amperewindungen der Spulen P1 und P, wesentlich größer sind
als jene der Spulen r1, 11 und y2, 12 zusammen, so wird der von den Spulen
P, und p, ausgehende Kraftfluß sich durch die die Spulen r1, 11 bzw. y2,,
1,
tragenden Pole schließen und dabei die letzteren entgegen der Wirkung der
Spulen r1, 11 und r,, 1, zum Nordpol umkehren.
-
Infolge dieser Anordnung wird die Streuung der Maschine beim Generatorbetrieb
wesentlich erhöht und dadurch besonders bei den höheren Drehzahlen die Spannung
herabgemindert.