DE411877C

DE411877C - Selbstregelnde magnetelektrische Wechselstrommaschine

Info

Publication number: DE411877C
Application number: DEH87411D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-10-19
Filing date: 1921-10-19
Publication date: 1925-04-15

Description

Selbstregelnde magnetelektrische Wechselstrommaschine. Das magnetische Erregerfeld kleiner Dynamos, wie sie insbesondere für Fahrradbeleuchtung Verwendung finden, wird in der Regel durch konstante Stahlmagnete erzeugt.
Solche Maschinen weisen infolgedessen mit steigender Drehzahl eine entsprechende Steigerung der erzeugten Spannung auf. Es ist jedoch erwünscht, diese Spannung konstant zu halten, damit die angeschlossene Glühbirne auch bei schwankender Drehzahl der Maschine mit gleichbleibender Helligkeit brennt oder nicht gar durchbrennt, was bei Maschinen ohne Regulierung häufig vorkommt.
Es sind bereits Ausführungen bekannt, bei denen entweder mit Hilfe von veränderlichem, der Lampe vorgeschaltetem Widerstand oder mit Hilfe einer Reibungschlupfkupplung das Durchbrennen der Glühlampen verhütet wird. Bei der ersten geht ein erheblicher Teil der Leistung im Widerstand verloren, bei der zweiten ist der dauernde Arbeitsverlust, die Erwärmung und der Verschleiß nachteilig.
Durch die neue Bauart der Maschine wird eine einfache, selbsttätige, keinem Verschleiß unterworfene Regelung für Wechselstromerzeuger erzielt.
Die Erfindung besteht darin, daß die Klemmenspannungen zweier Wechselstromgeneratoren in Reihe geschaltet werden und die Resultierende dieser beiden Klemmenspannungen auf die Glühlampe wirkt. Dabei ist die Einrichtung so getroffen, daß bis zu einer bestimmten Drehzahl die Phasen der beiden Klemmenspannungen zeitlich zusammenfallen, bei weiterer Steigerung der Drehzahl jedoch sich mehr und mehr gegeneinander verschieben. Trotzdem also die Klemmenspannungen der einzelnen Maschinen mit zunehmender Drehzahl ansteigen, bleibt die Resultierende aus den beiden Klemmenspannungen konstant, was durch die gleichzeitig mit der Drehzahlsteigerung zwischen den beiden Klemmenspannungen auftretende Phasenverschiebung erzwungen wird.
In Abb. i ist das Spannungsdiagramm der Einrichtung veranschaulicht. K,. und K2 sind die Klemmenspannungen der Maschinen i und a. Sie fallen bis zu einer bestimmten Drehzahl zeitlich zusammen und ergeben die resultierende Spannung Rin Größe und Richtung. Bei einer bestimmten höheren Drehzahl seien beispielsweise die Spannung K,. auf K1' und IL= auf K.,' gewachsen, gleichzeitig aber beide Spannungen um den Winkel @/, n - in elektrischen Graden - verschoben, so daß die Resultierende der beiden Spannungen den gleichen Wert R annimmt und nur in der Richtung verschoben ist, was keine Bedeutung hat.
Maschinen zur Ausführung des beschriebenen Regelverfahrens sind in den Abb.2 und d. dargestellt.
Abb. 2 zeigt zwei inagnetelektr ische Wechselstrommaschinen, die in ein Gehäuse a eingebaut sind, im Schnitt. Die aus permanenten Stahlmagneten gebildeten Läufer b und c sind nebeneinander auf der gemeinsamen Maschinenwelle angeordnet. Während der Läufer b fest auf der Welle sitzt, ist der Läufer c auf der Welle drehbar und mit dem Läufer b durch einen Fliehkraftregler gekuppelt, von (lein zwei Ausführungsformen in Abb.3 und 4 veranschaulicht sind. Bei der Ausführung des Reglers nach Abb. 3 tragen beide Läufer auf den einander zugekehrten Stirnflächen fest mit den Magneten verbundene Scheiben d, welche je nach entgegengesetzten Richtungen verlaufende Schlitze e und f haben. In je zwei solchen Schlitzen der beiden Scheiben gleitet ein Bolzen g, der gewissermaßen als Schwunggewicht wirkt und gleichzeitig das Kupplungsglied für die beiden Läufer bildet. Federn h halten die Bolzen g bis zu einer bestimmten Drehzahl auf dem innersten Radius, den die Schlitze e und f zulassen. Bei steigender Drehzühl gleiten die Bolzen unter dem Einfluß der Fliehkraft in den Schlitzen nach außen, wobei die Läufer nach Maßgabe der Steigung der Schlitze gegeneinander verdreht werden.
Bei dem Regler nach Abb. 4 sitzt der verdrehbare Läufer auf einer seitlich herausragenden losen Buchse i, in deren Mantelfläche diametral gegenüber zwei als Steilgewinde in der Längsrichtung der Buchse verlaufende Schlitze k liegen. In diese Steilgewindeschlitze greifen zwei Schraubenbolzen l des Ringes na ein, der auf der Buchse i in achsialer Richtung verschiebbar ist. Der Ring m wird durch die Schraubenfeder o gegen den Läufer gedrückt. Sobald durch Zentrifugalkraft die mit der Welle gekuppelten Schwunggewichte die Spannkraft der Feder o überwinden und nach außen rücken, wird diese Bewegung durch die Blattfedern q auf den Ring m übertragen; dieser gleitet achsial auf der Buchse i und bewirkt so infolge der in ihr Steilgewinde eingreifenden Schraubenbolzen L eine Verdrehung der Büchse und damit eine Verstellung der Läufer gegeneinander.
Abb.4 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel die beiden Ständer nach Abb. 2 in einer Maschine vereinigt. Die Spannung wird hierbei in gleicher Weise wie bei getrennten Wick- i Lungen konstant gehalten.

Claims

PATENTANSPRUCH Selbstregelnde magnetelektrische Wechselstrommaschine, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegeneinander verstellbare Magnetsysteme auf zwei hintereinandergeschaltete Wicklungen zweier getrennter oder eine gemeinsame Wicklung eines einzigen Ständers derart wirken, daß die Phasen der durch die zwei Magnetsysteme induzierten Wechselspannungen eine bei zunehmender Drehzahl gleichbleibende Resultierende ergeben.