DE710403C - Anker fuer Mehrspannungsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mit mehreren elektrisch getrennten Wicklungen bewickelten Anker für Mehrspannungsmaschinen für drahtlose Telegraphic und Telephonic, bei dem die auf den Ankerkörper gewickelten Leiter einer Ankerwicklung durch eine aus Metallfolien bestehende Umhüllung abgeschlossen sind. Diese Umhüllung umschließt die Wicklung und ist an einen elektrischen Leiter gleichbleibenden Potentials angeschlossen, so daß sie die Ankerwicklung gegen das elektrische Feld abschirmt, das von Leitern einer anderen Ankerwicklung oder mehrerer anderer Ankerwicklungen herrührt.

Gemäß der Erfindung wird diese Ausführung wirksam dadurch verbessert, daß die Abschirmung mit dem Ankereisen nur über Leiter von solcher Länge und solchem Widerstand verbunden ist, daß sie die umschlossene Wicklung für sehr schnell wechselnde elektrostatische Felder auch gegenüber dem Anker abschirmt, wobei die abschirmende Metallfolie aus mehreren Stücken besteht, die untereinander und mit dem gemeinsamen Leiter konstanten Potentials so verbunden sind, daß die Leitungswege zu dem Leiter konstanten Potentials kurz und von geringem Widerstand im Vergleich zu den leitenden Verbindungen mit dem Ankereisen sind.

Durch diese Ausführung wird erreicht, daß bei schnell wechselnder elektrostatischer Aufladung der schützenden Folien das Potential des Ankers wegen der dazwischenliegenden verhältnismäßig langen Stücke höheren Widerstandes sich nicht rasch genug ändert, um den Potentialschwankungen folgen zu können. Die mit Rücksicht auf Wirbelstrombildungen notwendige Unterteilung der Folie in mehrere Stücke verlangt, daß die Unterbrechungen für hochfrequente Schwingungen geringen Übergangswiderstand bieten. Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung werden deshalb die Unterbrechungen so ausgeführt, daß sich die beiden Teile der Folien mit großen Überlappungsflächen in geringem Isolierabstand gegenüberstehen. Dadurch wird die Kapazität der Übergangsstellen so groß, daß sie für den Übengang hochfrequenter Schwingungen kein erhebliches Hindernis bilden, während die vergleichsweise niedrigen Frequenzen, die durch magnetische Einflüsse induziert werden, hinreichend unterdrückt werden, so daß keine Wirbelströme störender Größe auftreten können.

Durch die mehrfache Parallelverbindung

der ^Abschirmung mit dem Anker und mit dem elektrischen Leiter gleichbleibenden Potentials ergeben sich unvermeidlich einige geschlossene Stromkreise, in denen Wirbelströme auftreten würden, wenn diese Stromkreise von magnetischen Kraftflüssen durchsetzt werden. Dem wird gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung entgegengewirkt, indem die Parallelverbindungen so ίο angeordnet sind, daß die von ihnen umschlossenen Flächen nur eine geringe Größe haben und in solcher Richtung liegen, daß der veränderliche Anteil des magnetischen Kraftflusses, der durch diese Flächen hindurchgeht, möglichst klein wird.

Γη der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Diese ist nicht auf die dargestellte Anordnung beschränkt, sondern kann auch mit andern Mitteln verwirklicht werden, die sich im Rahmen der offenbarten Erfindung halten.

Fig. ι zeigt, teilweise im Längsschnitt durch eine Ankernute, den Rotor eines im übrigen nicht dargestellten" Zweispaniiungsgenerators. -

Fig. 2 ist ein nach der Linie A-A in Fig. 1 gelegter Querschnitt durch eine Ankernute in einem größeren Maßstab als Fig. 1.

Die Rotorwelle 1 ist in den Lagern 2 und 3 im nicht dargestellten Generatorgehäuse gelagert und wird an ihrem Ende 4 angetrieben. 5 und 6 sind Kollektoren, die mit in der Zeichnung nicht sichtbaren Stromabnehmerbürsten zusammenarbeiten und fest auf die Welle 1 aufgepreßt sind. Zwischen ihnen befindet sich, ebenfalls fest auf der Welle i, der aus senkrecht zur Rotorachse stehenden Eisenblechlamellen aufgebaute zylindrische Anker 7, dessen Enden durch je eine Platte 8 bzw. 9 aus Isoliermaterial abgeschlossen sind. Zwischen diesen und den Kollektoren 5 bzw. 6 trägt die Welle 1 noch je eine Trommel 10 bzw. 11 aus Metall. Diese Trommeln und die Lamellen des Ankers 7 sind durch die Welle 1 und mindestens eines der Lager 2 und 3 mit der metallischen Masse des nicht dargestellten Generatorgehäuses, mit der Erde oder mit einer anderen Masse von annähernd konstantem Potential leitend verbunden. In den Anker 7 sind parallel zu dessen Achse Nuten von trapezförmigem Querschnitt eingestoßen, die durch je einen Längsschlitz in die Mantelfläche des Ankers ausmünden. Jede dieser .Muten ist auf ihrer ganzen Wandungsfläche mit je einem Preßspanstreifen 12 (Fig. 2) ausgekleidet. An ihrem dem Kollektor 5 zugewandten Ende liegt auf einem Teil der Nutenlänge ein schmaler Stanniolstreifen 13 im Nutengrunde auf dem Preßspan. Die Enden dieser Streifen stehen bei allen Nuten über das Nutenende hervor und sind durch ein quer zu ihnen um die Trommel 10 gewickeltes Deckband 15 aus Preßspan auf diese gedrückt, so daß sie mit ihr, leitende Verbindung haben. Im Nutengrund liegen auf den Preßspanstreifen 12 bzw. in leitender Berührung auf den inneren Enden der Stanniolstreifen 13 andere Stanniolstreifen 16 von zunächst U-förmigem Querschnitt, die ihrerseits mit entsprechenden Streifen 17 aus Seidengewebe ausgekleidet sind. Die Streifen 16 und 17 ragen auf beiden Seiten etwas über die Enden der 'Ankernuten hervor. In die derart ausgefütterten Nuten sind die Leiter 18 des einen Stromkreises gewickelt. Jeder der diese Leiter bildenden isolierten Kupferdrähte geht von einer Lamelle des Kollektors 5 aus, läuft durch eine Ankernute zum Wicklungskopf 19 und durch eine andere Nute und den Wicklungskopf 20 zum Anfang der erstgenannten Nute zurück. Nach mehreren solchen Windungen ist der Draht an eine andere Lamelle ' des Kollektors 5 angeschlossen. Über den in jeder Nute liegenden Leitern sind die Ränder des Seidenstreifens 17 und über diesen die des Stanniolstreifens 16 zusammengelegt und mit einem Preßspanstreifen 2χ bedeckt, der nur beim Wicklungskopf 19 über das Niitenende vorsteht.

Auf der Mantelfläche der Trommel 11 liegt mit einem Teil seiner Breite das rundum laufende Stanniolband 22, dessen überstehender Teil durch in Meridianebenen liegende Einschnitte in Lappen 23 geteilt ist, und zwischen diesem Stanniolband und dem Wicklungskopf 19 ein Band 24 von Seidengewebe. Die Lappen 23 und der entsprechende Teil des Gewebes 24 sind über den Wicklungskopf 19 zurückgeschlagen. Ihre Ränder liegen rings um diesen auf den vorstehenden Enden der Preßspanstreifen 21, so daß die Lappen 23 des Stanniolbandes 22 von den Stanniolstreifen 16 isoliert sind. Die Enden dieser Lappen sind mit einem weiteren Stanniolband 25 und einem darüberliegenden Preßspanband 26 umwickelt.

Die äußere Mantelfläche des Wicklungskopfes 20 ist mit einem Seidenband 2~j, einem auf den vorstehenden Enden der Stanniolumhüllung 16 aufliegenden Stanniolband 28 und einem dieses deckenden Preßspanband 29 umhüllt.

Auf diesen Umhüllungen der Wicklung 18 sind die analog zu dieser laufenden, an die Lamellen des Kollektors 6 angeschlossenen Leiter30 des zweiten Stromkreises gewickelt. Diese sind im vorliegenden Beispiel nicht abgeschirmt und bestehen wegen ihrer größeren Windungszahl aus Spulen, die vor dem Einlegen in die Ankernuten gewickelt, mit Sei-

dengewebe umhüllt und bandagiert sind. Auf den Leitern dieser Wicklung liegt in jeder Nute ein weiterer Preßspanstreifen 31. Holzkeile 32 halten die Wicklungen mit ihren Umhüllungen in den Nuten fest.

Die Köpfe 30 der Wicklung sind nach außen abgedeckt durch Bänder 34 von imprägniertem Gewebe, die durch Schnurumwicklungen 35 befestigt sind. Über den Declcbändern 34 liegen noch Drahtbandagen 36, mittels derer alle Wicklungsköpfe und die zwischen ihnen liegenden Gewebe-, Stänniol- und Preßspanbänder in der Durchmesserrichtung fest aufeinandergepreßt und gegen die Fliehkraft gesichert werden.

Durch die beschriebene Abschirmung wird erreicht, daß bei Spannungsschwankungen in den Leitern 30, hervorgerufen durch Vorgänge im an sie angeschlossenen Stromkreis, z.B. durch Funken am Kollektor 6, und bei entsprechenden Änderungen des von diesen Leitern beeinflußten elektrostatischen Feldes die Spannung in den Leitern 18 konstant oder nahezu konstant bleibt, weil diese im Feld der geerdeten oder an die Masse gelegten Stanniolstücke 16, 22, 24, 25 und 28 liegen.

Beim Rotieren des Ankers im senkrecht zur Welle ι gerichteten magnetischen Feld, das in bekannter Weise durch nicht gezeichnete, in Generatorgehäuse angeordnete Erregerwicklungen oder Dauermagnete erzeugt wird, können in den Stanniolbelägen keine nennenswerten Kurzschlußströme entstehen, da diese Beläge und ihre Verbindungen mit der Welle ι keine Schleifen bilden, für die sich bei der Drehung des Ankers um seine Achse der umschlossene magnetische Fluß ändert. Zu diesem Zwecke sind die Stanniolblätter 22, 23 und 16 parallel zueinander über die Trommeln bzw. über die Streifen 13 und . die Trommel 10 mit der Welle 1 leitend verbunden, voneinander dagegen isoliert. Das Band 25 ist nur über das Band 22/23 ^mit der Masse verbunden. Dagegen hat das Band 28 mehrere Verbindungen je quer über das Ende eines Streifens 16 und entlang einem Streifen 13 zur Trommel 10; je zwei dieser Verbindungen bilden mit den zwischen ihnen liegenden Abschnitten des Bandes 28 und der Trommel 10 eine geschlossene leitende Schleife. Diese Schleifen haben in der Achsrichtung des Ankers nur eine geringe Ausdehnung, so daß der von ihnen umschlossene magnetische Fluß sich beim Rotieren des Ankers nur um einen Betrag ändert, der im Verhältnis zum gesamten durch den Anker gehenden Fluß gering ist.

Die beiden zusammengelegten Längsränder jedes Streifens 16'sind miteinander in leitender Berührung, so daß jeder dieser Streifen in seiner Querrichtung eine geschlossene leitende Schleife bildet. Da diese Schleifen senkrecht zur Rotationsachse des Ankers liegen, ändert sich der von ihnen umschlossene Fluß bei dessen Rotieren nicht.

Die beschriebene Abschirmung kann außer bei Stromerzeugern z. B. auch bei Einankerumformern vorgesehen werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anker für Mehrspannungsmaschinen für drahtlose Telegraphic und Telephonie mit mehreren elektrisch getrennten Wicklungen, bei dem die auf den Ankerkörper gewickelten Leiter einer Ankerwicklung durch eine aus Metallfolie bestehende, diese Wicklung umschließende und an einen elektrischen Leiter gleichbleibenden Potentials angeschlossene Umhüllung 8« gegen das von Leitern einer anderen Ankerwicklung bzw. anderer Ankerwicklungen herrrührende elektrostatische Feld abgeschirmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung mit dem Anker- «5 eisen nur über Leiter von solcher Länge und solchem Widerstand verbunden ist, daß sie die umschlossene Wicklung für sehr schnell wechselnde elektrostatische Felder auch gegenüber dem Anker ab- go schirmt, wobei die abschirmende Metallfolie aus mehreren Stücken besteht, die untereinander und mit dem gemeinsamen Leiter konstanten Potentials so verbunden sind, daß die Leitungswege zu dem Leiter konstanten Potentials kurz und von geringem Widerstand im Vergleich zu den leitenden Verbindungen mit dem Ankereisen sind.

2. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Rücksicht auf die Gefahr der Wirbelstrombildung notwendigen Unterbrechungen der Abschirmung mit großen Uberlappungsflächen und geringem Isolierabstand ausgeführt sind.

3. Anker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unvermeidlich durch mehrfache Parallelverbindung der Abschirmung entstehenden geschlosse- no nen Stromkreise so angeordnet sind, daß sie Flächen von so geringer Größe und solcher Richtung einschließen, daß der diese Flächen durchsetzende veränderliche Anteil des magnetischen Kraftflusses möglichst klein wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen