DE60720C - Anker für elektrische Zweispannungs- oder Umformer-Maschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

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PATENTAMT.

Bei Zweispannungs- oder Umformer-Maschinen hat es hinsichtlich des Wirkungsgrades, der Herstellungskosten, der Funkenlosigkeit, der Stromabgabe und hinsichtlich anderer praktischen Rücksichten seine bedeutenden Vorzüge, wenn sowohl die Hochspannungs- als die Niederspannungswickelung auf einem gemeinsamen Anker angebracht sind. , Das einzige Bedenken, welches bisher dagegen sprach, ist die Möglichkeit, dafs die Hochspannung durch Isolationsverletzung auf die Niederspannungswickelung übertragen wird und somit auch auf die in die Häuser zu führenden Niederspannungsleitungen.

Bei elektrischen Doppelmaschinen, in denen eine Hochspannungs- und eine Niederspannungsmaschine mit gemeinsamer Achse gebaut sind, ist diese Gefahr mit Sicherheit zu vermeiden.

Zur Uebertragung der Hochspannung auf die Niederspannungswickelung müfste der Strom zunächst das zwischen beiden liegende Eisengestell, also das Ankergestell und die Achse, durchlaufen. Verbindet man nun dieses Gestell leitend mit dem Erdboden, so ist jene Uebertragung vollkommen unmöglich gemacht.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine derartige Ankeranordnung, dafs zwischen Hochspannungs- und Niederspannungswickelung nicht zur Stromleitung benutztes Metall angeordnet ist, welches mit der Erde in Verbindung gebracht werden kann.

Fig. ι zeigt ein Stück eines Ringankers mit einer Anordnung, welche diese Bedingung erfüllt. Man wickelt auf der äufseren Seite des Ringes, wie die Figur ergiebt, die Hochspannungswickelung h und die Niederspannungswickelung η in besondere Nuthen. Man könnte ebenso auch auf der inneren Seite des Ringes verfahren; da den Zähnen gegenüber hier gröfsere Zwischenräume bleiben, welche man mit Holz oder anderen Isolirmitteln ausfüllen kann, ist hier diese Nuthenanordnung nicht erforderlich. Eine Verbindung der Wickelungen durch die dicke Isolirung der inneren Seiten und ebenfalls auf den Stirnflächen der Spulen ist so gut wie ausgeschlossen. Eine Verbindung auf der äufseren Seite ist nicht möglich, da immer zwischen der Hochspannungsspule und der Niederspannungsspule ein Zahn Z der Eisenmasse des Ankers sich befindet. Diese Eisenmasse, also das ganze Gestell der Maschine, bringt man mit dem Erdboden in Verbindung.

Bei Trommelankern ist diese Anordnung nicht ohne Weiteres möglich, da die Drähte auf den Stirnflächen über einander geführt werden müssen.

Für Trommelanker die gleiche Bedingung zu erfüllen, wird zwischen die Hochspannungswickelung und die Niederspannungswickelung eine beiderseits mit Isolirung bekleidete Metallschicht eingeführt, welche nicht zur Stromleitung dient, sondern mit dem Ankergestell in Verbindung gebracht wird, welches zweckmäfsigerweise wieder zur Erde abgeleitet wird. Man kann die Verbindung dieser Metallschicht mit dem Ankergestell auch unterlassen, wie man überhaupt auch die Verbindung der zwi-

sehen den Wickelungen liegenden Metallmasse mit dem Erdboden gänzlich unterlassen kann, ohne den Sicherheitsgrad erheblich zu verringern. Es bildet dann immer noch die zwischen den Wickelungen liegende Metallmasse einen unbedingten Schutz der Niederspannungswickelung gegen den Angriff der hohen Spannung, sofern nicht aufserdem noch ein Erdschlufs hinzukommt.

Fig. 2 zeigt den Querschnitt eines Stückes eines Trommelankers mit einer derartigen Anordnung. In die mit Isolirung i ausgekleideten Nuthen ist zu unterst die Niederspannungswickelung η gewickelt. Ist diese Wickelung vollkommen beendigt, so wird folgendermafsen verfahren. Ueber beide Stirnflächen ■ wird zunächst Gummileinwand oder andere Isolirung gewickelt, bis von den Drähten nichts mehr zu sehen ist. In den Nuthen werden zur Isolirung über die Drähte die Fiberstreifen Z₁ gelegt. Alsdann wird .auf die Gummileinwand eine doppelte Lage eines Y₂ mm starken, weichen Kupfernetzes aufgedrückt, welches über den Stirnflächen die schützende Metallschicht bildet. Nun wird über die eine der beiden Metallhüllen auf den Stirnflächen abermals eine Schicht Gummileinwand gelegt, während die andere Metallhülse noch blank bleibt. Die Metallstreifen m werden des Weiteren über die Fiberstreifen i, in die Nuthen gelegt und so lang genommen, dafs sie beiderseits darüber hinausstehen und auf die Stirnflächen Wülste aufgedrückt werden. ' Auf dem einen Wulst stehen sie also mit der Metallhülle in Verbindung, auf der anderen sind sie davon durch isolirende Gummileinwand getrennt. Diese letztere Trennung ist nothwendig, damit keine Foucault'schen Ströme in dieser Metallhülle entstehen, wenn die beiden Stirnflächenhüllen mit dem Ankergestell in Verbindung gebracht werden.

Ueber die ganze Metallhülle, soweit dieselbe noch nicht mit Isolirung bekleidet ist, wird jetzt abermals Isolirung gelegt, auf den Stirnflächen Gummileiriwand und in den Nuthen die Fiberstreifen z₂. Jetzt ist der Anker zur Aufnahme der Hochspannungswickelung fertig. Dieselbe wird einfach in die Nuthen gewickelt, und es ist klar, dafs an keiner Stelle eine Verbindung zwischen beiden Wickelungen mehr möglich ist, ohne dafs der Strom vorher durch Metall mufs, welches man also zweckmäfsigerweise nach der Erde ableiten würde.

Für Trommel- oder Ringanker, welche nicht mit Nuthen versehen sind, kann man die Anordnung derartig treffen, dafs man erst die eine Wickelung gleichmäfsig auf den Anker aufwickelt, alsdann die beiderseits in Isolirung verpackte, in zweckmäfsigerweise zur Fernhaltung Foucault'scher Ströme unterbrochene Metallhülle auflegt und schliefslich die zweite Ankerwickelung über die Hülle wickelt. Die Metallhülle kann man alsdann wieder an geeigneten Stellen mit dem Ankergestell in Verbindung bringen.

Fig. 3 zeigt ein Stück eines Ringankers im Querschnitt, bei welchem die Wickelung in der Weise ausgeführt ist, dafs alle Spulen der einen Wickelung — in der Zeichnung die Hochspannungswickelung h — von der beiderseits isolirten Metallschutzhülle in der Art umfafst werden, dafs die letztere die Form einer Rinne hat. Die Bezeichnungen entsprechen denen in der vorhergehenden Figur, so dafs eine weitere Erklärung nicht nöthig ist.

Diese Anordnung läfst sich natürlich auch für Trommelanker wählen, indem man die Metallrinnen über die Stirnflächen fortsetzt oder an den Stirnflächen die Wickelungen durch ein in Isolirung verpacktes Kupfernetz trennt, welches mit den Rinnen bezw. mit dem Ankergestell leitend verbunden ist. Quer zur Richtung der einzelnen Drähte wird man natürlich in allen Fällen — wie bei Fig. ι aus einander gesetzt —· eine Unterbrechung der Metallschicht stattfinden lassen, um das Zustandekommen Fo u c a u 1 t'scher Ströme auszuschliefsen.

Fig. 4 zeigt eine Trommelankeranordnung, bei welcher die eine Ankerwickelung, in der Zeichnung die Niederspannungswickelung, in Nuthen hineingewickelt ist, während die andere Ankerwickelung, in der Zeichnung die Hochspannungswickelung, auf die Ankeroberfläche gewickelt ist. Die .beiderseits in Isolirung verpackten Metallstreifen m bilden gleichsam Deckplatten für die Nuthen.

Wie schon angegeben, können diese Anordnungen sowohl bei Umformer-Maschinen, als bei Doppelspannungs - Maschinen, d.. h. bei Stromerzeugungs - Maschinen , welche durch mechanische Kraft angetrieben werden, und deren Anker zwei Wickelungen hat, von denen. die eine einen Strom höherer Spannung, die andere einen Strom niederer Spannung liefert, angewendet werden, weil auch in diesem Falle verhindert werden soll, dafs die hohe Spannung auf die Niederspannungswickelung übertragen werden kann.

Mit dem Zwischenlegen einer derartigen Metallisolirung zwischen die beiden Ankerwickelungen, wie in Fig. 2 und 4 dargestellt, kann man noch einen besonderen Zweck verbinden. Nimmt man nämlich diese Metallisolirung von Eisen, so läfst sich dadurch erreichen, dafs ein Theil der Kraftlinien diese Eisenbänder zum Weg nimmt und alsdann nur bezüglich der oberhalb dieser Eisenschicht liegenden Wickelung wirksam ist. Diese Kraftlinien, welche man mit halb wirksamen Kraftlinien bezeichnen könnte, sind nun nicht von stets gleicher Zahl, sondern mit der Belastung

des Umformers veränderlich. Es ergiebt sich dadurch ein Mittel zur Regelung der Umformer, indem mit der Belastung derselben die Kraftlinienzahl, welche auf jede der beiden Ankerwickelungen wirkt, auf diese Weise verändert wird.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Anker für elektrische Zweispannungs- oder Umformer-Maschinen, bei dem ein Ueberspringen von Funken aus der Hochspannungswickelung in die Niederspannungswickelung dadurch verhindert wird, dafs zwischen beiden Wickelungen Theile des Ankergestelles oder metallene Zwischenlagen angeordnet werden, wobei die Zwischenlagen mit dem Ankergestell und letzteres mit der Erde verbunden sein kann.
   Bei der im Patent - Anspruch i. gekennzeichneten Anordnung das Verfahren, durch Anwendung eiserner Zwischenlagen einen Theil der Kraftlinien nur auf die aufserhalb der Zwischenlage liegende Ankerwickelung wirken zu lassen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.