DE61434C - Dynamoelektrische Maschine mit dünnem, aufsen und innen mit Leitern bedeckter^ Ringanker - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der Hauptübelstand, welcher bei dynamoelektrischen Maschinen der Verwendung von Ankern mit magnetischem Stromschlufs entgegensteht, besteht darin, dafs zur Magnetisirung und Entmagnetisirung der magnetischen Massen, d. h. infolge der als sogenannte Hysteresis bezeichneten Erscheinung eine gewisse Kraft erforderlich ist, so dafs diesem Kraftverbrauch entsprechende Stromstärke und Nutzwerth der Maschine vermindert werden. Dieser Verlust wird beträchtlich bei starken magnetischen Feldern und bei hoher Umlaufsgeschwindigkeit; er kann so grofs werden, dafs infolge entstehender Erhitzung die Maschine nicht gefahrlos arbeitet und selbst keinen nutzbaren Strom liefert.

Man hat nun versucht, das bewegliche Eisen in den Ankern der Dynamomaschinen zu vermeiden, und mehrere Lösungen zur Erreichung dieses Zweckes vorgeschlagen, z. B. die Maschinen mit radialen Ankern von Desroziers und anderen, die alten Trommelmaschinen von Siemens, deren Trommeln sich um feste magnetische Massen drehen. Diese Maschinen besitzen jedoch alle Uebelstände eines wenig dauerhaften und umständlichen, sowie wenig praktischen Aufbaues der Trommelwickelung. Aufserdem haben alle Wickelungen dieser Art den grofsen Nachtheil, dafs zwischen benachbarten Windungsgruppen der ganze in der Maschine auftretende Spannungsunterschied vorhanden ist. Dies hat im Gefolge, dafs die Isolationsschwierigkeiten ganz erheblich werden und der innere Widerstand sich beträchtlich vergröfsert. Damit derartige Anker nur einigermafsen dauerhaft sind, müssen sie aus genügend steifen Leitern zusammengesetzt werden, welch letztere die Quelle der die Stromstärke und den Nutzwerth begrenzenden FoueauIt'sehen Ströme bilden. Nach vorliegender Erfindung wird das richtige Mittel durch ein gemischtes System erreicht, in welchem das Eisen in sehr kleiner, für eine dauerhafte Bauart unerläfslichen Menge und in einer solchen Anordnung verwendet wird, dafs durch dieses Eisen ein nachweisbarer magnetischer Widerstand nicht herbeigeführt wird. Die vom Eisen getragene Wickelung kann aus vielfachen dünnen Drähten von beliebiger Feinheit derartig zusammengesetzt werden, dafs Foucault'sche Ströme nicht auftreten.

Die Windungsgruppen folgen regelmäfsig j aufeinander, wie im Gramme'schen Ring, J ohne dafs die einzelnen Theile so nahe zu- f, sammenliegen, dafs zwischen ihnen der ganze J an den Klemmen der Maschine auftretende Spannungsunterschied herrscht, wie dies bei' der Siemens'schen Trommelwickelung der Fall ist.

Fig. ι zeigt in Ansicht und Fig. 2 im Schnitt eine nach der vorliegenden Erfindung ausgeführte sechspolige Dynamomaschine, jedoch kann die Zahl der Pole selbstverständlich beliebig auf ein Vielfaches von zwei bemessen werden. Die Schenkel der Maschine werden aus zwei vielpoligen concentrischen Elektromagneten AA¹, Fig. 2, gebildet, deren entgegengesetzte Pole N S einander gegenüber derartig angeordnet sind, dafs die von den äufseren Elektromagneten herrührenden Kraftlinien sich durch die von den inneren

Elektromagneten herrührenden Kraftlinien in der Weise ergänzen, dafs . geschlossene Kraftliniengruppen gebildet werden, wie in Fig. ι durch die punktirten Linien angedeutet ist. Jede Kraftliniengruppe geht in radialer Richtung zweimal quer durch den Anker, welcher aus einem Ring von vertheiltem Eisen besteht, dessen innere und ä'ufsere Flächen wie in einem Gramme'schen Anker mit geraden , gleichlaufend zur Achse angeordneten und unter einander auf eine besondere Art verbundenen Leitern versehen werden.

Fig. 2 zeigt im Längsschnitt die Befestigung des inneren Schenkels A¹ an dem Lagerbocke der Welle B. Die Trommel C wird auf einer mit der Welle B verbundenen Scheibe C^x von Bronze oder anderem nicht- oder nur wenig magnetischem Metall befestigt. Die Verbindungen an den Enden der Trommel nehmen eine Dicke ein, welche diejenige des Ringes selbst nicht übersteigt, so dafs der Anker, ohne dafs die Schenkel entfernt zu werden brauchen, seitlich abgenommen werden kann. Der äufsere Schenkel A ist auf der Grundplatte der Maschine, der Stromsammler D auf der Achse B derselben befestigt; E bezw. F sind die Lager und G ist die Antriebsscheibe.

Fig. 3 zeigt schaubildlich die von allem Zubehör befreite Trommel, bezw. die Verbindung einer Windungsgruppe derselben mit der folgenden Gruppe, wobei die Schaltung der Windungen auf Spannung vorausgesetzt ist. Aus dem Verlauf der Pfeile ergiebt sich, dafs der äufsere Leiter α durch die Leitung ι mit dem inneren Leiter b verbunden ist, welcher um 60 ° gegen den Leiter α versetzt ist und dem folgenden Pol des inneren Schenkels gegenübersteht, während dieser Leiter b durch die Zuleitung 2 mit dem äufseren, gleichfalls um 60 ° weiter versetzten Leiter c in Verbindung steht. In derselben Weise wird c mit d efg durch die Zuleitungen 3, 4, 5 u. s. w. verbunden, g ist der Anfang der folgenden Windungsgruppe, und die vorerwähnte Verbindungsweise wiederholt sich so oft, als Windungsgruppen vorhanden sind. Zwischen den benachbarten Leitern α und g ist der Spannungsunterschied gleich der Summe der während der Bewegung abcd ef, d. h. in einer vollen Windungsgruppe entwickelten elektromotorischen Kräfte, wie in einem Gramme'schen Ring und nicht wie in der gewöhnlichen Siemens'schen Trommelwickelung. Dasselbe ist der Fall für sämmtliche Windungsgruppen.

Fig. 4 zeigt die Anordnung der Verbindungen an den Enden der Trommel für eine sechspolige Maschine. Die Windungsgruppen sind wie in Fig. 3 auf Spannung geschaltet; ihre Anzahl beträgt 13.

Fig. 5 giebt die Schaltung auf Quantität bei einer Anzahl von 12 Gruppen.

Eine nach obigen Gesichtspunkten aufgebaute Maschine kann selbstverständlich in Betreff der Form für die Schenkel und den Anker sehr verschieden sein. Anstatt den Anker trommeiförmig zu gestalten,. kann derselbe auch die Gestalt einer Scheibe annehmen, so dafs die einzelnen Theile der Wickelung radial verlaufen, die ganze Wickelung also strahlenförmig ausfällt und die Schenkel zu beiden Seiten der Scheibe angeordnet werden, müssen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   In einer zwei- oder mehrpoligen Maschine mit einander zugewendeten Polen entgegengesetzten Namens eine Armatur, bestehend aus einem Magnetringe von so reducirter Dicke, als es die Festigkeit der Construction gestattet, welcher sowohl aufserhalb als auch innerhalb mit Leitern bedeckt ist, welche mittelst entsprechender Endverbindungen in der Weise unter einander verbunden sind, dafs die in den äufseren Leitern entwickelten elektromotorischen Kräfte sich den in den inneren Leitern entwickelten elektromotorischen Kräften addiren.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.