DE54040C - Aufbau dynamoelektrischer Maschinen - Google Patents

Description

Die beiliegende Zeichnung stellt schematisch vier Wechselstrom-Erzeuger in je zwei zu einander rechtwinkligen Schnitten durch die Mitte der Maschine dar, und zwar ist jeder Schnitt nur bis zur senkrechten Mittellinie gezeichnet, da infolge des symmetrischen Aufbaues die nicht gezeichnete Hälfte mit der gezeichneten genau übereinstimmt.

Der feststehend angeordnete Ringanker A, Fig. i, ist in -bekannter Weise aus isolirten Eisenscheiben aufgebaut. An der inneren Ringfläche sind die Ankerspulen α befestigt; die äufsere Ringfläche ist fest in den inneren Mantel der ■ glockenförmigen, feststehenden Theile F der Feldmagnete eingeschlossen. Den drehbar angeordneten Theil beider Feldmagnete bildet die Eisenröhre D, welche auf die Welle W aufgeschoben ist und in dem durch die punktirten Linien bc und cd, Fig. ia,,begrenzten Theile mit Einschnitten versehen ist, welche Fig. 1 b erkennen' läfst. Die Lagerung der Welle W ist nicht gezeichnet und wird an den feststehenden Theilen F der Feldmagnete angebracht, welche einen Mantel bilden, der alle anderen Theile einhüllt und zugleich mit angegossenen Füfsen versehen sein kann. Die Feldmagnete werden durch die Spulen S, Fig. ι a, derartig erregt, dats sich ein ä'ufserer ringförmiger Pol η und eine in diesem liegende Gruppe gleichnamiger Pole s bilden. Die Kraftlinien schliefsen sich von dem ringförmigen Pole η durch das Ankereisen α hindurch zu der Gruppe gleichnamiger Pole s zusammen.

Hierbei wird das Ankereisen α in den dem ringförmigen Pole η zunächst liegenden Theilen von gleichmäfsig über die ganze Fläche vertheilten Kraftlinien in radialer Richtung durchsetzt. In den .weiter nach den Ankerspulen a zu-gelegenen Theilen des Ankereisens α beginnen die Kraftlinien sich zu gruppiren und gehen schliefslich in scharf ausgeprägten Gruppen zu der Polgruppe s über. Rotirt diese Polgruppe, so rotiren auch die Kraftliniengruppen in den den Ankerspulen α zunächst gelegenen Theilen des Ankereisens, während der Uebergang der Kraftlinien zwischen dem ringförmigen ' Pole η und dem Ankereisen α hierdurch in keiner Weise beeinflufst wird und nach wie vor unter gleichmäfsiger Vertheilung der Kraftlinien über die ganze Uebergangsfläche vor sich geht.

Das Rotiren der stets geschlossenen Kraftliniengruppen -—· ein Oeffnen und Schliefsen von magnetischen Kreisen tritt nie ein — erzeugt einen periodischen Wechsel in der Zahl der Kraftlinien, welche die Ankerspulen a schneiden und inducirt in letzteren Wechselströme. Der Verlauf der Kraftlinien würde auch dann zur .Erzeugung von Wechselströmen in den Ankerspulen λ geeignet bleiben, wenn der feststehend angeordnete Pol η nicht einen geschlossenen Ring bilden, sondern aus einzelnen Theilen bestehen würde, welche durch Zwischenräume getrennt sind. Nur würde bei dieser Einrichtung der magnetische Widerstand höher und daher der Nutzeffect der Maschine

geringer sein, als bei der in Fig. ι dargestellten Einrichtung.

Fig. 2 stellt eine andere Ausführungsform desselben Grundgedankens dar und bezweckt, den Widerstand zu verringern, welchen die Luftschichten zwischen F und D und zwischen D und A, 'Fig. ι und 2, dem Uebergange der magnetischen Kraftlinien entgegenstellen. Es geschieht dies einerseits dadurch, dafs bei Fig. 2 die Flächen erheblich gföfser als bei Fig. ι sind, zwischen denen die Kraftlinien von F zu D übergehen, andererseits dadurch, dafs der Luftzwischenraum zwischen den s- Polen und dem Ankereisen A- der Fig. 2 durch Zähne desselben, zwischen denen die Ankerspulen α angeordnet sind, bedeutend kürzer als in Fig. 1 ist. Da die 5-Pole den einen Ankerzahn erst dann Verlassen, wenn sie bereits dem nächsten gegenüberstehen, sind periodische Schwankungen in der Intensität der Feldmagnete ausgeschlossen.

Um" Wirbelströme in den j-Polen beim Uebergang derselben von einem Ankerzahn zum anderen zu vermeiden, kann man die Zähne derartig formen, dafs sie am inneren Ende des Ankereisens A sich nähern und nur einen Raum zwischen sich lassen, welcher genügt, den Draht beim Wickeln der Ankerspulen α bequem einzuführen.

: In Fig. 2b sind Oeffnungeh efgh im .ringförmigen Pole η angedeutet, welche nur , zur Ventilation dienen und auf-die magnetische und elektrische Anordnung gar keinen Einflufs haben, was in der Zeichnung durch die unregelmäfsige Vertheilung dieser Oeffnungen angedeutet wird. . ....·■

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher das Ankereisen A mit der Eisenröhre D fest verbunden ist und an der Drehung theilnimmt. Die Ankerspulen α liegen am äufseren Rande des Ankereisens A in Bohrungen, welche eine.Oeffnung nach aufsen besitzen, um ein bequemes Einführen des Drahtes beim Wickeln der Ankerspulen α zu ermöglichen. Nach Fertigstellung der Wickelung wird der Anker noch mit einer Lage isolirten Eisendrahtes oder -Bandes versehen. Anker- ; eisen· und Ankerspulen werden in Fig. 3 b nicht geschnitten und sind" daher, gestrichelt darge- ·' stellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Eisen- : röhre D frei von Längseinschnitten. Dieselben befinden sich vielmehr in .dem äufseren Mantel '■ der Feldmagnete F zwischen den punktirten Linien cd und der Mittellinie, Fig. 3a, und sind : in Fig. 3 b zu erkennen. Es entsteht eine äufsere Gruppe von gleichnamigen Polen s und ■ein innerhalb derselben liegender Pol η.' Inder Zeichnung sind zwei Anker vorgesehen, ι welche um die halbe -Entfernung zweier Bohrungen gegen einander verschoben sein können, um Rückwirkungen der Anker auf die Intensität der Feldmagnete zu vermeiden.

Fig. 4 stellt eine weitere Ausführungsform dar, bei welcher das Ankereisen A aus Bandeisen aufgewickelt ist und die Ankerspulen a in Bohrungen des Ankereisens A liegen. Ankereisen und Ankerspulen werden in Fig. 4 b nicht geschnitten und sind daher gestrichelt dargestellt. An Stelle der Eisenröhre D, Fig. 1 bis 3, tritt in Fig. 4 die ■ kreuzförmige_j Eisenscheibe D, deren Ansätze die ?z-Pole bilden. Die Ankerspulen α sind in zwei Stromkreise <z' und α², Fig. 4 b, vertheilt. Da jeder ή-Pol gleichzeitig mindestens zwei Ankerspulen inducirt, ist jede Rückwirkung der Anker, deren zwei vorhanden sind, auf die Intensität der Feldmagnete ausgeschlossen.

' Natürlich kann man die in den vier dargestellten Maschinen enthaltenen Anordnungen beliebig combiniren, so dafs z. B. das Ankereisen A der Fig. 1 Bohrungen zur Aufnahme der Ankerspulen α erhält, wie in Fig. 4a, oder dafs Fig. ι b mit Ventilalionsöffnungen versehen wird, wie Fig. 2b, oder dafs in Fig. 4 das Verhällnifs der Pole zu den Ankerspulen 1:2 wird, wie in Fig. 1 bis 3 u. s. w.

Bei' allen dargestellten und durch Combination der ■ dargestellten sich ergebenden Maschinen ist magnetische Isolation der Lager nicht erforderlich, da alle Eisentheile im magnetischen Hauptschlufs liegen. Wohl aber wird magnetische Isolation eines Lagers (bezw. beider Lager) npthvvendig bei den nachfolgend beschriebenen Abänderungen der dargestellten Maschinen. . ■

Denkt man sich in Fig. ia, 2 a, 3 a und 4a die Mittellinie als Endabschlufs, so stellt die Zeichnung ebenfalls eine wirksame Maschine, dar. Man erhält ferner wirksame Maschinen, wenn man in Fig. ia, 2a, 3a und 4a die Mittellinie wieder zum Endabschlufs macht und aufserdem die (nicht gezeichnete) Verbindung der Linie i, Fig. ia, mit i, Fig. 2a, und i,-Fig. 3 a, mit i, Fig. 4 a, als Mittellinie betrachtet.

Bei allen Ausführungsformen kann der Ankerstrom entweder als Wechselstrom verbraucht werden oder durch Einschaltung eines entsprechenden Stromwenders in intermittirenden Gleichstrom umgesetzt werden, oder bei einem , entsprechenden Verhältnifs zwischen der Zahl der Pole und der Zahl der Ankerspulen durch einen entsprechenden Stromabgeber in bekannter Weise als continuirlicher Gleichstrom abgeführt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Elektricitäts-Erzeuger und Elektromotoren, bei welchen feststehende Eisentheile (F) ' und

   drehbare Eisentheile (D) in · einem Feldmagnet enthalten sind, das ringförmige Ankereisen (A) mit dem einen Feldmagnetpol (n, Fig. ι bis 3, '.s, Fig. 4) fest verbunden ist und die Anker-'s'pulen (a) zwischen dem Ankereisen (A) und dem anderen, in eine Gruppe gleichnamiger Pole zertheilten Feldmagnetpol (s, Fig. 1 bis 3, n, Fig. 4) derartig angeordnet sind, dafs sie entweder an einer Fläche des Ankereisens anliegen (Fig. 1) oder in Oeffnungen im -Ankereisen untergebracht sind (Fig. 2 bis 4), wobei der Anker auch noch mit einer entsprechend zertheilten -Eisehschicht bedeckt sein kann

   (Fig· 3)· - ■■.■■:■ .. . ;,

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.