-
Zum wahlweisen Antrieb als Generator und 1Vlotor geeignete, mit Haupt-
und Wendepolen und entsprechenden Bürstensätzen versehene Dynamomaschine Es ist
bekannt, Gleichstromquerfeldmaschinen zu verwenden, die bei veränderlicher Drehzahl
dennoch konstante oder mit der Drehzahl fallende oder steigende Spannung erzeugen.
Bei diesen Maschinen ist die Anordnung so getroffen, daß- in der neutralen: Zone
des kleinen Primärfeldes I Bürsten angeordnet sind, die entweder direkt kurzgeschlossen
werden oder über eine Wicklung,` die auf den Polen der Maschine angeordnet ist.
-
Das Kurzschließen der Bürsten hat den Zweck, im Anker ein Querfeld
II zu erzeugen, welches dem Primärfeld I um go° in der Drehrichtung vorauseilt,
und welches seinem Verlauf durch den Anker und die Polschuhe der Maschine nimmt.
Diese letzteren müssen dementsprechend sehr stark ausgebildet sein, um dem Querfeld
keinen zu großen magnetischen Widerstand entgegenzusetzen. In der neutralen Zone
dieses Querfeldes II sind wiederum Bürsten angeordnet, von denen der Nutzstrom entnommen
wird. An den Nutzbürsten ist eine auf den Polen angebrachte Wicklung angeschlossen,
die der konstanten Primärerregung so entgegenwirkt, daß die Spannung an den Nutzbürsten
selbst je nach Wahl konstant bleibt oder steigt oder fällt.
-
Diese in der Wirkung ideale Anordnung: bedingt gegenüber den üblichen
Ausführungen etwas abweichende Formen und Abmessungen. Man kann nun eine ganz normale
Wendepolmaschine für den gleichen Zweck ohne konstruktive Änderung verwenden, wenn-man
die Erregung entsprechend ändert, wie dies gemäß der nachfolgend beschriebenen Erfindung
geschieht, wobei z. B. die Anordnung wie in Abb. i dargestellt getroffen ist. Man
kann eine solche Maschine nicht mehr als Querfeldmaschine bezeichnen; denn obwohl
ihre charakteristischen Eigenschaften identisch sind, ist der Verlauf der Felder
doch grundverschieden voneinander. In Abb. i bedeutet A den Anker einer normalen
2poligen Maschine, Hp deren Hauptpole und Wp die Wendepole. Auf den Wendepolen Wp
ist die zur Erzeugung des kleinen Primärfeldes I erforderliche Wicklung E angebracht,
die vorerst von einer Batterie konstant erregt gedacht werden soll. In der neutralen
Zone des Primärfeldes I sind die Bürsten i-i Angel bracht, die in bekannter Weise
kurzgeschlossen werden können. Der infolgedessen im Anker fließende Strom ruft seinerseits
ein Sekundärfeld II hervor, welches dem Primärfeld bekanntlich um go° vorauseilt,
also senkrecht auf dem Primärfeld I steht. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist
das Sekundärfeld II nun nicht wie bei der bisher bekannten Ausführung durch die
entsprechend verstärkten Polschuhe des Primärfeldes Wp geleitet, sondern durch die
gesondert angeordneten Hauptpole Hp wie bei einer ganz normalen Maschine mit Haupt;
und Wendepolen.
Das Sekundärfeld II, als eigentliches Hauptfeld
der Maschine nimmt also genau wie bei einer normalen Maschine seinen Verlauf durch
die Hauptpole, das Joch und den Anker. Will man das Sekundärfeld II schon bei verhältnismäßig
niederer Drehzahl in seiner vollen Größe erhalten, ohne dementsprechend starke Ströme
im Anker zu bekommen, so ist es zweckmäßig, den Strom der Bürsten i-i nicht im Kurzschluß
von Bürste zu Bürste zu leiten, sondern durch eine Wicklung J,Kl (Abb. i), die auf
den Hauptpolen Hp angebracht ist und im Sinne des Ankersekundärfeldes II erregend
wirkt, d. h. dieses unterstützt. Hierbei können die Verhältnisse sogar so gewählt
werden, daß das ursprüngliche gedachte Ankersekundärfeld II verschwindend klein
gegen das auf den Hauptpolen Hp angeordnete, von der Wicklung ZK, erzeugte Sekundärfeld
II wird, diese letztere also, genau wie bei einer normalen Maschine, als eigentlicher
Träger der Erregung des Sekundärfeldes II zu betrachten ist.
-
In der neutralen Zone des Sekundärfeldes II können nun wiederum Bürsten
2-2 angeordnet werden, die also jetzt unter den Wendepolen Wp stehen. Auf den Wendepolen
ist eine zweite Wicklung G aufgebracht, die von der Spannung der Bürsten 2-2 erregt
ist und dem Primärfeld I, also der Wicklung E, so entgegenwirkt, daß die Spannung
an den Bürsten 2-2 der verlangten Charakteristik entspricht, d. h. bei veränderter
Drehzahl konstant bleibt oder mit der Drehzahl steigt oder fällt.
-
Um der Ankerrückwirkung, dem Tertiärfeld III, welches dem Sekundärfeld
II bekanntlich auch um 9o° vorauseilt, dem Primärfeld I also um 18o°, diesem also
gerade entgegengesetzt gerichtet ist, das Gleichgewicht zu halten, ist es nur erforderlich,
auf den Wendepolen Up eine Hauptstromwicklung H aufzubringen, die ganz oder
teilweise vom Nutzstrom der Bürsten 2-2 durchflossen ist.
-
Die Wirkungsweise einer derartig anormal erregten, im Aufbau aber
normalen Wendepolmaschine spielt sich bei Leerlauf wie folgt ab. Bei einer bestimmten
niederen Drehzahl beginnend, soll die Netzspannung an den Bürsten 2-2 ihren vorgeschriebenen
normalen Wert besitzen. Wenn die Primärerregerwicklung E zur Gegenerregerwicklung
G in einem beispielsweise angenommenen Verhältnis von io : 9 steht, d. h. die Prinärerregerwicklung
E iooo AW und die Ge-;enerregerwicklung G 9oo AW hat, so wird eine primäre erregende
Kraft von ioo AW übrigbleiben, die ein kleines resultierendes Primärfeld I erzeugt,
was gerade hinreicht, um ein Sekundärfeld II von solcher Größe hervorzurufen, als
erforderlich ist, um bei der angenommenen niederen Drehzahl die verlangte Spannung
an den Nutzbürsten 2-2 hervorzurufen. Das Sekundärfeld II kann dabei allein dem
im Anker fließenden Strom seine Entstehung verdanken, nämlich wenn die Bürsten i-i
unmittelbar kurzgeschlossen sind (Abb.2) oder aber auch, in Gemeinschaft mit der
Erregerwicklung JKl auf den Hauptpolen Hp der Maschine erzeugt werden (vgl. Abb.
i), wenn der Strom oder die Spannung der Bürsten i-i sich über diese Wicklung ausgleicht.
-
Wird die Drehzahl der Maschine gesteigert, so kann die Spannung an
den Nutzbürsten 2-2 doch niemals um io Prozent steigen; denn würde dieser Fall eintreten,
dann wäre die Wirkung der Gegenerregung G auch um io Prozent gestiegen, d. h. sie
hätte die Größe der Primärerregerwicklung E erreicht. Infolgedessen wäre aber keine
Primärerregung zur Erzeugung des Primärfeldes I mehr vorhanden. Mithin könnte auch
kein Sekundärfeld II, also auch keine Spannung an den Nutzbürsten 2-2 auftreten.
-
Nun verläuft bekanntlich der Strom zwischen den Bürsten i-i aber so,
daß er bei wachsender Drehzahl abnimmt, was zur Folge hat, daß bei dem im Beispiel
angenommenen Verhältnis der Erregung E zur Gegenerregung G die Spannung an den Nutzbürsten
2-2 nicht steigen, sondern sogar fallen wird, wenn die Drehzahl steigt. Man ist
in der Lage, durch geeignete Wahl des Verhältnisses von Erregung zur Gegenerregung
jede gewünschte Spannungscharakteristik zu erhalten, also vollkommene Konstanz oder
mit der Drehzahl steigende oder fallende Spannung.
-
Wird die Maschine belastet, so fließt der Nutzstrom der Bürsten 2-2
ganz oder teilweise durch die Hauptstromwicklung H, und zwar derart, daß das dem
Primärfeld I entgegenwirkende Ankertertiärfeld III bei jeder Belastung aufgehoben
wird, was zur Folge hat, daß die Spannung an den Nutzbürsten z-2 bei Belastung gerade
so groß ist wie bei Leerlauf. Durch Verstärken oder Schwächen der Hauptstromwicklung
H kann aber erreicht werden, daß die Spannung bei Belastung steigt oder fällt, d.
h. daß die Maschine nach Bedarf über- oder untercömpoundiert ist.
-
Nun liegen die Verhältnisse bei einer normalen Wendepolmaschine so,
daß auf den Wendepolen eine Hauptstromwicklung auf-;ebracht ist, die einmal der
Ankerrückwirkung das Gleichgewicht hält und außerdem noch ein Feld hervorruft, welches
die Selbst-Induktionsspannung und gegenseitige Induk- i:ionsspannung der kurzgeschlossenen
Spulen Ternichtet. Genau so verhält sich auch der
Wendepol Wp bei
der Maschine gemäß der Erfindung. Die hier aufgebrachte Hauptstromwicklung H hält
auch der Ankerrückwirkung - dem Ankertertierfeld III - das Gleichgewicht, während
der Überschuß an Primärerregung, also die Differenz aus Primärwicklung E und Gegenerregerwicklung
G, d. h. das Primärfeld I, groß genug ist, die Selbstinduktionsspannung der kurzgeschlossenen
Spulen zu vernichten. Die Nutzbürsten 2-2 stehen also unter einem Wendepol genau
wie bei einer normalen Wendepolmaschine, wodurch ein vollkommen funkenfreier Lauf
bei jeder Belastung und jeder Drehzahl dieser Bürsten gewährleistet ist.
-
Das gleiche gilt von den Bürsten i-i unter den Hauptpolen Hp. Diese
Bürsten führen an und für sich nur eine geringe Spannung, weil das kleine Primärfeld
I ja an diesen Bürsten nur eine ganz geringe Spannung zu erzeugen braucht. Da nun
das Sekundärfeld II dem Primärfeld I um go° vorauseilt, so stehen auch diese Bürsten
unter einem Wendepol von räumlich allerdings großen Abmessungen. Das hat zur Folge,
daß bei Verstellung dieser Bürsten aus der neutralen Zone eine große Stärkung oder
Schwächung des Primärfeldes und damit auch des Sekundärfeldes hervorgerufen werden
kann, ähnlich der compoundierenden oder gegencompoundierenden Wirkung, die man durch
Verstellen der Bürsten bei einer normalen Wendepolmaschine erhält. Auch der Verlauf
des Kurzschlußstromes, der bei der bisher üblichen Ausführung bei steigender Drehzahl
ungefähr nach einer Hyperbel abnahm, kann durch Verstellung der Bürsten i-i aus
der neutralen Zone stark beeinflußt werden, was wiederum seine Rückwirkung auf Verlauf
und Größe des Sekundärfeldes 1I hat. In besonderenFällen, wo dieKbmmutierungSchwierigrigkeiten
bereiten würde, können auch die Hauptpole so ausgebildet werden, daß dort, wo die
Bürsten i-i stehen, ein besonderer Polzahn ausgebildet ist, der den Kraftfluß auf
diese Stelle konzentriert. Zur Verstärkung der Wirkung kann dieser Polzahn dann
noch mit einer Wicklung versehen sein, die vom Strom der Bürsten i-i durchflossen
ist (Abb. i i). In den meisten Fällen wird eine Aussparung der Hauptpole dort, wo
die Bürsten i-i stehen, schon genügen, um funkenfreie Stromwendung zu erhalten.
-
Wenn die Bürsten i-i unmittelbar kurzgeschlossen sind, so haben die
Hauptpole Hp überhaupt keine Wicklung, und der Polschuh kann nahe am Joch der Maschine
liegen, wie in Abb. 2 beispielsweise gezeigt ist. Ist zur Verringerung des Stromes
der Bürsten i-i oder zur Verstärkung des Sekundärfeldes II auf den Hauptpolen Hp
die erwähnte Wicklung JK, angebracht (Abb. i), dann ist dafür auch nur ein äußerst
geringer Raum erforderlich, da die Wicklung JK, doch nur aus verhältnismäßig wenigen
Windungen zu bestehen braucht; schon um keine zu große Spannung an den Bürsten i-i
zu erhalten. Bei Umkehr der Drehrichtung wird die Polarität an den Hauptbürsten
2-2 unverändert bleiben, da nur das Sekundärfeld II seine Richtung ändert.
-
Die Erregung der Wendepole Wp bei der Ausführung nach Abb. i ist so
gedacht, daß zu einem kleinen Primärfeld I (Abb. 5) ein zusätzliches Primärfeld
I' von derselben Erregerwicklung E erzeugt ist. Das zusätzliche Primärfeld I' ist
aber durch die Gegenerregerwicklung G, welche das Feld I" erzeugt, wieder aufgehoben,
so daß zur Erzeugung des Sekundärfeldes II in Richtung der Hauptpole Hp der Maschine
nur das kleine Primärfeld I übrigbleibt. :Ulan kann die Erregung nun aber auch so
treffen, daß die Erregerwicklung E nur das kleine Primärfeld I hervorruft, während
das zusätzliche Feld I' von einer Wicklung JK, erzeugt wird, welche ganz oder teilweise
vom Strom der Bürsten i-i durchflossen ist (Abb.3). Das zusätzliche Feld I' wird
nun genau wie in der erst beschriebenen Anordnung durch die Gegenerregerwicklung
G so aufgehoben, daß nur das zur Erzeugung von II nötige Feld I verbleibt. Da der
Strom der Bürsten i-i mit der Drehzahl an und für sich sinkt, so ist bei dieser
Anordnung das Verhältnis von I zu I' noch geringer zu nehmen, um den gleichen Effekt
zu erhalten. Demgemäß ist auch die Gegenerregung I' durch die Gegenerregerwicklung
G nur noch sehr klein. Auch hierbei kann je nach Wahl der Verhältnisse der Erregung
zur zusätzlichen Erregung oder Gegenerregung jede gewünschte Spannungscharakteristik
erhalten werden. Der Strom der Bürsten i-i kann auch wiederum durch die Wicklung
JK, auf den Hauptpolen Hp der Maschine geleitet werden. Dies kann naturgemäß in
Hintereinanderschaltung mit der Wicklung JK. auf den Wendepolen Wp (Abb. q.) oder
auch in Parallelschaltung geschehen. Anderseits kann auch die Gegen- ; erregung
G auf beide Pole verteilt werden, so daß die Gegenerregerwicklung einmal der primären
Erregerwicklung E auf den Wendepolen entgegenwirkt und außerdem auf den Hauptpolen
I-Ip eine weitere Gegenerregerwicklung G, dem Sekundärfeld II entgegenwirkt. (Abb.
6). Dadurch kann erreicht werden, daß die primäre Erregung nicht mehr durch äußere
Hilfsmittel konstant gehalten zu werden braucht, sondern daß beide Gegenerregerwicklungen
G und G1 ebenso wie die Erregung E an den Klemmen der Hauptbürsten
2-a
unmittelbar angeschlossen sein können und trotzdem die Klemmspannung der Maschine
bei veränderlicher Drehzahl konstant bleibt.
-
Es ist nun der Fall denkbar, daß zu der normalen konstanten Spannung
eine Zusatzspannung gleichen Charakters wie die Hauptspannung erforderlich ist,
z. B. dort, wo ein Netz mit konstanter Spannung gespeist und gleichzeitig eine Batterie
geladen werden soll, wie es bei der elektrischen Zugbeleuchtung oder beim Betrieb
mit Windturbinen der Fall ist. Man kann diese Zusatzspannung dadurch erhalten, daß
man auf dem Anker eine zweite Wicklung a mit zugehörigem Stromwender anbringt, deren
Leiterzahl im Verhältnis der verlangten Spannungen zu der Zahl der Leiter der ersten
Ankerwicklung A steht. Auf dem zweiten, der Wicklung a zugeordneten Stromwender
(Abb. 4) können nun die Bürsten genau wie auf dem zur Wicklung A gehörigen Hauptstromwender
angebracht werden, nämlich ein Satz 3-3 in der neutralen Zone des Primärfeldes I
und ein zweiter Satz in der neutralen Zone des Sekundärfeldes EI. An den Bürsten
3-3 wird man eine Spannung erhalten, die langsam mit der Drehzahl steigt, da diese
Bürsten im fast konstanten Primärfeld I stehen. In Hintereinanderschaltung mit der
Hauptspannung der Nutzbürsten a-2 wird man also mit der Maschine ein Dreileiternetz
speisen können, dessen eine Hälfte: konstante Spannung besitzt und dessen andere
Hälfte eine mit der Drehzahl steigende Spannung aufweist (Abb.7).
-
Anders verhält sich die Spannung des Bürstensatzes 4-4. Diese Bürsten
stehen im gleichen Felde wie die Bürsten 2-2. Mithin. verhält sich auch ihre. Spannung,
da ihre Leiterzahlen ja in einem festen Verhältnis zueinander stehen, genau wie
die Spannung an den Bürsten 2-2, d. h. konstant oder fallend oder steigend.
-
In Hintereinanderschaltung mit den Bürsten 2-2 (Abb. 8) erhält man
also ein Dreileiternett, dessen Einzelspannungen gleichen Charakter haben, aber
in der Spannung voneinander verschieden sind. Bei gleicher Leiterzahl sind naturgemäß
auch die Spannungen gleich. Es ist auch nicht nötig, die Spannungen zusammenzuschalten,
sondern man kann auch jede Ankerhälfte allein und unabhängig von der anderen betreiben
und damit zwei- getrennte Netze speisen. Das gilb sowohl für die Anordnung nach
Abb. B wie' Abb. 7.
-
Um .das neue Tertiärfeld aufzuheben, welk ches dadurch auftritt, daß
-Strom den Bürsten 4-4 entnommen und dadurch die Zusatzankerwicklung a-- belastet
wird, muß genau in gleicher Weise wie -beim Hauptanker auf den Wendepolen eine zweite
Hauptstromwicklung angebracht werden, die ganz oder teilweise vom Strom des Zusatzankers
durchflossen ist und sinngemäß dem zugehörigen Tertiärfeld das Gleichgewicht hält.
Wird mit Hilfe der Zusatzspannung eine Batterie mit konstanter Spannung geladen,
so kann der Anfangsstromstoß unzulässig groll werden. Man verhütet dies bei anderen
Einrichtungen dadurch, daß ein Beruhigungswiderstand vor die Batterie geschaltet
wird. Gemäß: der Erfindung kann dieselbe Wirkung ohne Verluste dadurch erreicht
werden, daß auf der Zusatzseite eine kräftige Unterkompensation gewählt wird, wodurch
ein entsprechend großer Spannungsabfall auf dieser Seite erreicht wird und demzufolge
der Ladestrom in jeder gewilnschten Grenze gehalten werden kann. Auf die Spannung
des Hauptstromwenders hat dieser Spannungsabfall auf der Zusatzseite so gut wie
gar keinen Einfluß, da die auf den Wendepolen angebrachten Hauptstromwicklungen,
die vom zugehörigen Ankerstrom durchflossen werden, nur auf die zugeordnete Seite
hin zur Auswirkung kommen.
-
Wird -der Strom von den Bürsten 4-4 entnommen, so können die Bürsten
3-3 fehlen (Abb.8). Eine weitere Möglichkeit besteht aber darin, den Strom der Bürsten
3-3 in ge-, nau gleicher Weise zu behandeln wie den der Bürsten i-i, d. h. man kann
die Bürsten 3-3 unmittelbar oder mittelbar kurzschließen oder den Strom über eine
Wicklung JKs (Abb. y) leiten, die nach Art der Wicklung JK, (Abb. i) auf den Hauptpolen
Hp der Maschine angeordnet ist: Oder man kann diesen Strom durch eine Wicklung JK4
(Abb. io) leiten, die auf den Wendepolen Wp der Maschine nach Art der Wicklung JK,
(Abb. 3) liegt, oder aber auch in Hintereinanderschaltung oder Parallelschaltung
diesen Strom durch Wicklungen auf dem Hauptpol Hp und dem Wendepol Wp senden. Naturgemäß
können auch die beiden Spannungen der Bürsten i-i und 3-3 hintereinander- (Abb.
i2) oder parallel geschaltet werden (Abb: i3), genau wie auch die Spannungen der
Bürsten'>-2 und 4.-4, und nun alle die angeführten Schaltungen einzeln oder gemeinsam
ausgeführt werden, d. h: die Bürsten i-i sind mit den Bürsten 3-.3 hintereinandergeschaltet
und kurzgeschlossen oder parallel geschaltet und kurzgeschlossen oder i-1 ist mit
3-3 hintereinander- oderparallel geschaltet und der Strom durch die Wicklung JK,
oder JK, oder JK, oder TK,, oder durch zwei oder alle vier Wicklungen hintereinander-
oder parallel geleitet usw. Einen Einfluß auf den Charaktei der Spannung an . den
Hauptbürsten a-? besitzen diese Schaltmöglichkeiten nicht, da diese Spannung nur
durch das Verhältnis der
auf den Wendepolen angebrachten Erregung
und Gegenerregung bedingt ist, sie sind aber von großer Wichtigkeit, da sie zur
Unterstützung der durch den Strom der Bürsten i-i erstrebten Wirkung insofern dienen,
als man nunmehr diesen Strom möglichst klein erhalten oder das Sekundärfeld II bei
möglichst geringer Drehzahl so groß bekommen kann, daß die Spannung an den Nutzbürsten
2-2 schon -bei dieser geringen Drehzahl den verlangten Wert erhält.
-
Eine Ausnahme davon macht die Schaltung, bei welcher der Strom der
Bürsten i-i oder 3-3 (Abb. 3 oder Abb. io) oder beider Bürsten durch die auf den
Wendepolen GI' p
angebrachte Wicklung TK, oder TK, zur Erzeugung
des zusätzlichen Primärfeldes I" geleitet ist. Hierdurch wird eine wesentliche Beeinflussung
der Spannung an den Nutzbürsten 2-2 erreicht, d. h. diese mit der Drehzahl steigend
oder konstant oder fallend gemacht werden. Natürlich spielt auch hier das Verhältnis
der Felder I zu I' zu I" die ausschlaggebende Rolle.
-
Eine Spannungserhöhung zwecks Ladung einer Batterie unter Zuhilfenahme
einer zweiten Ankerwicklung mit Stromwender ist im allgemeinen nur dort erforderlich,
wo .eine, zeitlich gemeinsame Speisung des Netzes und der Batterie unerläßlich ist,
also z. B. beim Betrieb mit Windturbinen, wo die Windkraft jederzeit voll ausgenutzt
werden soll. Bei der elektrischen Zugbeleuchtung braucht dies nicht immer der Fall
zu sein. Hier ist der Fall denkbar, daß tagsüber die Batterie geladen und in Stunden
der Dunkelheit bei Stillstand des Zuges der Strom aus der Batterie entnommen wird,
während bei Fahrt die Dynamo die volle Leistung des Netzes übernimmt. Die zur vollen
Ladung der Batterie erforderliche erhöhte Spannung während der Tagfahrt kann leicht
dadurch erreicht werden, daß der Teil I der Primärerregung auf ein solches Maß verstärkt
wird, daß ein der erhöhten Ladespannung entsprechend vergrößertes Sekundärfeld II
entsteht.
-
Das kann dadurch geschehen, daß dieses Feld unmittelbar verstärkt
wird und die Gegenerregung unverändert beibehalten wird. Oder umgekehrt: die Erregung
für das Primärfeld wird unverändert gelassen und die Gegenerregung wird durch Vorschalten
oder Parallelschalten von Widerstand geschwächt, wodurch ein größerer Teil I der
Primärerregung zur Erzeugung des Sekundärfeldes Il frei wird und dies letztere dementsprechend
stark ausfällt. Diese Vergrößerung der Primärerregung kann zwangläufig dadurch geschehen,
daß der Hauptschalter an der Schalttafel so ausgebildet ist, daß er bei. Stellung
auf Tagfahrt den betreffenden , Widerstand in die Gegenerreg°erwicklung schaltet,
also diese entsprechend schwächt und in der Stellung auf das Netz diesen Widerstand
abschaltet oder kurzschließt, also den normalen Zustand wiederherstellt.
-
Bei allen bisher aufgeführten Schaltungen ist die Konstanz der Spannung
an den Hauptbürsten 2-2 des Hauptstromwenders oder den Bürsten 4-4 des Zusatzströmwenders,
die beide im gemeinsamen Sekundärfeld II unter den Wendepolen stehen, dadurch erreicht,
daß auf den Wendepolen eine Gegenerregerwicklung angebracht ist, die dem Primärfeld
so entgegenwirkt; daß nur ein so großer Teil I von diesem letzteren verbleibt, als
zur Erzeugung des erforderlichen Sekundärfeldes 1I nötig ist. Man kann dieselbe
Wirkung nun auch dadurch erreichen, daß man einen Teil des Nutzstromes der Bürsten
2-2 oder q über einen festen Widerstand fließen läßt (Abb. 16 und 17). Die feldschwächende
Wirkung entsteht jetzt dadurch, daß der Strom, der über diesen festen Widerstand
fließt, im Anker, wie erwähnt, das Tertiärfeld III - die Ankerrückwirkung - hervorruft.
-
Wählt man nun die -Verhältnisse so, daß der über diesen festen Widerstand
fließende Ankerstrom im Anker eine solche Rückwirkung hervorruft, daß das Primärfeld
wiederum so weit geschwächt wird, daß von diesem nur ein so großer Teil I übrigbleibt,
als zur Erzeugung des erforderlichen Sekundärfeldes II nötig ist, so spielen sich
die Verhältnisse in der Maschine bei Leerlauf genau so ab wie bei der zuerst beschriebenen
Schaltung mit auf den Wendepolen angebrachten Gegenerregerwindungen.
-
Um der Maschine Nutzstrom entnehmen zu können, ist wiederum nur nötig,
auf den Wendepolen eine Hauptstromwicklung aufzubringen; die ganz oder teilweise
vom Nutzstrom durchflossen ist und der Ankerrückwirkung des Nutzstromes, der im
Netz fließt, sinngemäß das Gleichgewicht hält, wobei wiederum Über- oder Unterkompensation
gewählt werden kann. Man kann diesen festen Widerstand nun bei der Ausführung mit
nur einer Hauptwicklung auf dem Anker an die Hauptbürsten 2-2 schalten (Abb. 16)
oder aber bei der Ausführung mit Haupt- und Zusatzwicklung auf dem Anker zu diesem
Zwecke die Bürsten 4-4 der Zusatzwicklung benutzen (Abb. 17). Der Strom der Bürsten
i-i oder 3-3 in der neutralen Zone des Primärfeldes kann nun einzeln oder gemeinsam
wiederum genau wie bei der erstbeschriebenen Anordnung entweder durch eine zusätzliche
Wicklung auf den Wendepolen geleitet werden oder auch durch eineWicklung auf den
Hauptpolen oder durch alle beide Wicklungenoderkurzgeschlossenwerden (Abb.17).
Um
eine solche Maschine als Motor laufen zu lassen, hat man nur nötig, die auf den
Haupt- und Wendepolen angebrachten Wicklungen sinngemäß in Verbindung mit den unter
den Wendepolen stehenden Hauptbürsten sowie der Stromquelle zu bringen, um einen
normalen Wendepolmotor zu erhalten. Waren die Bürsten i-i oder 2-2 über den Widerstand
kurzgeschlossen, so ist dieser Kurzschluß aufzuheben, während die Bürsten selbst
gefahrlos auf dem Stromwender schleifen können. Ebenso kann die Gegenerregerwicklung
G auf den Wendepolen an den Bürsten 2-2 angeschlossen bleiben; denn da der Motorstrom
die Wendepole im umgekehrten Sinne wie der Generatorstromy erregt, so wirkt die
Gegenerregung jetzt im erregenden Sinne, während die Erregerwicklung durch Stromumkehr
im erregenden Sinne geschaltet werden muß. Das käme aber nur dann in Frage, wenn
die kommutierende Wirkung der Wendepole bei Lauf als Motor einer verstärkenden Wirkung
bedarf. Anderenfalls können diese Wicklungen abgeschaltet bleiben. Ist auf den Hauptpolen
nur die Wicklung JK,_ angebracht, so erhält man j e nach Anordnung und Windungszahl
dieser Wicklung entweder einen Nebenschlußmotor (Abb. 14.) oder, falls diese Wicklung
nur mit wenigen Windungen versehen war, einen Hauptstrommotor (Abb. 15). War auf
den Hauptpolen noch eine Gegenerregerwicklung entsprechend Abb. 6 angeordnet, so
kann diese Wicklung zur Verstärkung des Feldes herangezogen werden, und man erhält
dann einen Verbundmotor (Abb. 15).
-
Eine Maschine nach der Erfindung kann mit Vorteil für Autobeleuchtung
und gleichzeitigen Anwurf des Benzinmotors Verwendung finden, also beide Verwendungszwecke
in einer Maschine vereinigt. Hierbei kann mit Vorteil eine Maschine mit zwei Wicklungen
angewandt werden (Abb. 18), die so ausgeführt ist, daß die Hauptwicklung z. B. 12
Volt als Dynamo abgibt und die Hilfswicklung vier Volt, die Lampen also mit 12 Volt
gepeist werden und die Batterie in Hintereinanderschaltung beider Stromwender mit
16 Volt geladen wird. Die primäre Erregung erfolgt von dem Hauptstromwender, während
die zusätzliche Erregung TK, (oder JKZ) (Abb. 18) von den Bürsten 3-3 des Zusatzstromwenders
aus erfolgt, also entsprechend der geringen Spannung mit entsprechend stärkeren
Strömen. Beim Anwurf des Benzinmotors wird nun der Zusatzstromwender mit den wenigen
starken Ankerleitern mit der Wicklung JKl (oder -TK,) auf den Haupt (oder Wende-)
Polen in Hintereinanderschaltung als Hauptstrommotor benutzt (Abb. i g) oder, falls
noch eine Gegenerregung auf den Hauptpolen vorgesehen war, als Verbundmotor, während
der Hauptstromwender beim Anlauf mit den zugeordneten Erregerwicklungen auf den
Wendepolen unbenutzt bleiben kann. Naturgemäß können auch beide Ankerwicklungen
in Reihen- oder Parallelschaltung zur Erreichung einer bestimmten Wirkung geschaltet
werden. Dementsprechend können auch wiederum die Erregerwicklungen auf den Wendepolen
zur Mitwirkung herangezogen werden.
-
Es ist auch nicht nötig, im vorliegenden Falle beim Lauf der Maschine
als Dynamo die .Lampen und die Batterie in getrennten Stromkreisen zu speisen, sondern
man kann sowohl die Lampen als auch die Batterie an die erhöhte Spannung von 16
Volt legen, da die modernen Halbwattlampen gegen eine Spannungserhöhung verhältnismäßig
unempfindlich sind.