Anordnung zur Erzeugung von Drehstrom aus einer Batterie mittels feststehendem
Kollektor ' und rotierenden, um 120' (el.) gegeneinander versetzten Bürsten Es sind
Einrichtungen' ,bekanntgeworden, mit denen Wechselströme unter Verwendung einer
;auf einem Kollektor rotierenden Bürstenanordnung erzeugt werden,, indem die einzelnen
Lamellen: des Kollektors mit den Zellen einer Batterie verbunden werden. So z. B.
kann man (Abb. i) die Lamellen eines 24.-teiligen Kollektors I( mit den Zellen deiner
Batterie B derart verbinden, daß, man am Kollektor ein Spannungsgefälle von o bis
2¢ Volt erhält, vorausgesetzt, -daß die Batterie 12 Zellen von je 2 Volt Spannung
aufweist. Um mit der halben Zellenzahl auszukommen, braucht man nur die gegenüberliegenden
Lamellen mit Ausnahme der Anfangs- und Endanschlußlamelle miteinander zu verbinden,
also die Lamelle 2 mit der Lamelle 2q., die Lamelle 3 mit der ' Lamelle 23 usw:
Läßt man auf diesem Kollektor zwei um i8o° versetzte Bürsten I, II rotieren, so
erhält man einen Wechselstrom, dessen Spannungsamplitude gleich der Gleichstromspannung,
also hier 24. Volt, ist. - Um einen Dreh-Strom zu erhalten, hat man an Stelle von
zwei Bürsten drei um 12o° voneinander entfernt angeordnete Bürsten zu verwenden.
Nachteile dieser Anordnung sind aber: i. von der Batteriespannung von 24 Volt werden
nur 16 Volt ausgenutzt; 2. die Batterie wird sehr ungleichmäßig entladen,
da die mittleren Zellen früher leer sind als die äußeren; 3. die Zahl der Batterieanzapfungen
entspricht nicht der Zahl- der Spannungsgefälle; denn trotz der elf Anzapfungen
treten nur vier Spannungsänderungen beim Übergang von dem einen Höchstwert auf den
entgegengesetzten Höchstwert der zu erzeugenden Wechselstromkurve auf, und q.. die
Zahl der Lamellenverbindungen mit der Batterie ist verhältnismäßig hoch, so daß
besonders bei größeren Zellenzahlen Ausführungsschwierigkeiten entstehen.Arrangement for generating three-phase current from a battery by means of a fixed collector 'and rotating brushes offset by 120' (el.) Against each other Devices' have become known with which alternating currents are generated using a brush arrangement rotating on a collector, by the individual fins: of the collector are connected to the cells of a battery. So z. B. one can (Fig. I) connect the lamellas of a 24-part collector I (with the cells of your battery B in such a way that a voltage gradient of 0 to 2 volts is obtained at the collector, provided that the battery 12 Cells with a voltage of 2 volts each. To get by with half the number of cells, you only need to connect the opposite lamellae with the exception of the start and end connecting lamella, i.e. lamella 2 with lamella 2q., Lamella 3 with lamella 23 etc .: If two brushes I, II, offset by 180 °, are rotated on this collector, an alternating current is obtained, the voltage amplitude of which is equal to the direct current voltage, i.e. 24 volts here ., but instead of two brushes three to 12o ° apart arranged to use brushes disadvantages of this arrangement are: i 1 only 6 volts are utilized by the battery voltage of 24 volts; 2. the battery is very irregularly discharged. since the middle cells are empty earlier than the outer ones; 3. the number of battery taps does not correspond to the number of voltage gradients; because despite the eleven taps, only four voltage changes occur during the transition from the one maximum value to the opposite maximum value of the alternating current curve to be generated, and q .. the number of lamellar connections to the battery is relatively high, so that execution difficulties arise, especially with larger numbers of cells.
Es sind ferner Anordnungen zur Erzeugung von Drehstrom bekanntgeworden,
bei denen a.ls Spannungsamplitude- die gesamte Batteriespannung
,auftritt,
also der vorher--erwähnte, Punkt i der Nachteile behoben ist. gei#deser bekannten
Anordnung, bei welcher über de> Kollektorumfang drei um i2o° (ei.) versetzt,--,
einenDrehstrom abnehmende Bürsten rotieren, sind die Kollektorlamellen iri zwei
Hauptgruppen unterteilt, die sich durch die Verbindung der Lamellen untereinander
unterscheiden. In der einen Hauptgruppe sind die Lamellen untereinander kurzgeschlossen,
und in der anderen ist jede einzelne Lamelle mit der ihr auf dem Kollektorumfang
gegenüberliegenden Lamelle verbunden. Die erste Hauptgruppe ist in zwei Hälften
unterteilt, die sich auf dem Kollektorumfang diametral gegenüberliegen und von denen
die eine mit dem einen Pol der Batterie und die andere mit dem zweiten Pol der Batterie
verbunden ist. Die zweite Hauptgruppe ist ebenfalls in zwei Hälften unterteilt,
und je eine Hälfte liegt zwischen den beiden Hälften der ersten Hauptgruppe. jede
Lamelle der .einen Hälfte der zweiten Hauptgruppe ist mit einer Zelle der Batterie
verbunden. Die Aufteilung der Lamellen des Kollektors auf die einzelnen Hälften
der beiden Hauptgruppen ist folgende: Jede Hälfte der .ersten Hauptgruppe umfaßt
1(6 und jede Hälfte der zweiten Hauptgruppe 1/s der Lamellenzahl des Kollektors.There are also arrangements for generating three-phase current become known,
where a.as voltage amplitude - the total battery voltage
, occurs,
so the previously - mentioned point i of the disadvantages has been eliminated. gei # deser known
Arrangement in which three over the circumference of the collector are offset by i2o ° (ei.), -,
If brushes with a three-phase current rotate, the collector lamellas are two
Main groups divided by the connection of the slats with each other
differentiate. In one main group, the lamellas are short-circuited to one another,
and in the other, every single lamella is on the circumference of the collector with you
opposite lamella connected. The first main group is in half
divided, which are diametrically opposed to each other on the collector circumference and from which
one with one pole of the battery and the other with the second pole of the battery
connected is. The second main group is also divided into two halves,
and one half lies between the two halves of the first main group. every
Lamella of .one half of the second main group is with one cell of the battery
tied together. The division of the lamellas of the collector into the individual halves
of the two main groups is as follows: each half of the first main group includes
1 (6 and each half of the second main group 1 / s of the number of fins of the collector.
Bei dieser bekannten Anordnung wie auch beider Anordnung nach der
Abb. i tritt jedoch der Mangel auf, daß die Amplitudenspannung, also die volle Batteriespannung,
nur sehr kurzzeitig, und zwar nur während einer Lamellenbreite, auftritt, wodurch
eine spitze Spannungskurve entsteht, die meistens unerwünscht ist.In this known arrangement as well as both the arrangement according to the
In Fig. I, however, the deficiency arises that the amplitude voltage, i.e. the full battery voltage,
occurs only very briefly, and only during a slat width, whereby
a sharp voltage curve arises, which is mostly undesirable.
Ferner ist die Zahl der Verbindungsleitungen von Batterie zum Kolle,ht3r
immer gleich Zellenzahl plus i. Verfolgt man jedoch beim Ablaufen der Bürsten die
Zu- und Abnahme der einzelnen Zellen bzw. Zellenspannungen, so erkennt man, daß
trotz der großen Zahl von Batterieanzapfungen die einzelnen Spanliungsänderungen
nicht immer der Spannung einer Zelle entsprechen, .sondern auch die doppelte Zellenspannung
als Spannungsänderung ,auftritt, ferner, daß die Polarität sich nicht nach Durchlaufen
der Zellen ändert, sondern in der Mitte der hintereinandergeschalteten Zellen. Letzteres
bedingt aber eine -sehr ungleichmäßige Entladung der Zellen.; die-in der Mitte der
Zellenreihe gelegenen Zellen werden stärker als die äußeren Zellen entladen.Furthermore, the number of connecting lines from the battery to the collector is ht3r
always the same number of cells plus i. However, one follows the run-off of the brushes
If the individual cells or cell voltages increase and decrease, it can be seen that
despite the large number of battery taps, the individual voltage changes
does not always correspond to the voltage of a cell, but also twice the cell voltage
as a voltage change occurs, furthermore that the polarity does not change after passing through
of cells changes, but in the middle of the cells connected in series. The latter
but causes a very uneven discharge of the cells .; the-in the middle of the
The cells located in the row are discharged more than the outer cells.
Diese Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung beseitigt.
An Hand der Abb:2 möge der Gegenstand der Erfindung beschrieben werden.These disadvantages are eliminated by the present invention.
The subject of the invention will be described with reference to Fig: 2.
Es ist I( :ein .aus 36 Lamellen bestsehender Kollektor; die Zellenzahl
der Batterie B beträgt zwölf; zwei Gruppen von je zwölf Lamelleii-;.- und zwar die
Lamellen 3 i bis 6 und i3-bis 24., sind untereinander kurzgeschlossen und.an diese
die beiden: Pole a und b der Batterie angeschlossen; diese beiden
aus je zwölf Lamellen bestehenden Gruppen liegen einander auf dem Kollektorumfang
diametral gegenüber. Die übrigen zwölf Lamellen des Kollektors sind wieder in zwei
Gruppen von je sechs Lamellen, und zwar die Lamellen,-bis 12 und 25 bis 3o, unterteilt,
von denen die einzelnen Lamellen mit den senkrecht gegenüberliegenden Lamellen verbunden
sind, also die Lamelle 7 mit der Lamelle 3o, die Lamelle 8 mit der Lamelle 29 usw.
An die einzelnen L.ani@ellen einer dieser letztgenannten Gruppen, also beispielsweise
an die Lamellen 7 bis 12, sind die B.atterieanzapfungen i, 2, 3, 4., 5, 6 angeschlossen.
Die Abstufungen der Anzapfungen können so gewählt «-erden, daß annähernd eine Sinusform
erreicht wird; dabei müssen die Anzapfungen untereinander vollkommen symmetrisch
liegen, damit einmal das Spannungsgefälle in der einen, das ,andere Mal in der anderen
Richtung der Reihe nach durchlaufen wird. Würde hier eine Ursymmetrie vorhanden
sein, so würde die Kurvenform ebenfalls unsymmetrisch werden. Mittels der drei Bürsten
1, 1I, III wird der Drehstrom abgenommen. Für die Bemessung der Anordnung ergibt
sich dann folgende Regel: Die Zahl der Kollektorlamellen, die in an sich bekannter
Weisse in zwei gleichzahlige, einander ,auf dem Kollektorumfang diametral gegenüberliegende,
an Batterieanfang und -ende angeschlossene Gruppen unterteilt und innerhalb der
Gruppen untereinander kurzgeschlossen sind, beträgt ungefähr 2 mal 1'_i, und die
Zahl der an :einzelne Zellen der Batterie ,angeschlossenen Lamellen, die in an sich
bekannter Weise ebenfalls in zwei gleichzahlige, einander diametral gegenüberliegende
Gruppen unterteilt sind und bei welchen jede einzelne Lamelle der ,einen Gruppe
mit der auf dem Kollektorumfang ihr senkrecht gegenüberliegenden Lamelle der anderen
Gruppe verbunden ist, beträgt ungefähr 2 mal 1/6 der gesamten Lamellenzahl bzw.
Kollektorumfanges. Die Anzahl der Batterieanzapfun;gen, ausschließlich des Anfangs-und
des Endanschlusses, ist kleiner als die um i verminderte Zellenzahl der Batterie,
im allgemeinen gleich der halben Zellenzahl. Die gesamte Lamellenzahl des Kollektors
ist s:)-dann stets gleich oder größer als das Dreifache der Zahl der in Reihe geschalteten
Zellen. Verfolgt man, den Umlauf z. B. dies Bürstenpaares I, 1I im Uhrzeigersinne,
so sieht man, daß die einzelnen Zellen der Batterie der Reihe nach durchlaufen werden,
so daß
sich die Polarität immer am Anfang oder Ende der Batterie
ändert. Dadurch werden die einzelnen Zellen nahezu gleichmäßig entladen.It is I (: a collector consisting of 36 lamellas; the number of cells in battery B is twelve; two groups of twelve lamellas each -; - namely, the lamellae 3 i to 6 and i3 to 24, are short-circuited to one another and Connected to these the two: poles a and b of the battery; these two groups, each consisting of twelve lamellae, are diametrically opposite one another on the collector circumference. The remaining twelve lamellae of the collector are again in two groups of six lamellae each, namely the lamellae , -to 12 and 25 to 3o, of which the individual slats are connected to the vertically opposite slats, so the slat 7 with the slat 3o, the slat 8 with the slat 29, etc. To the individual L.ani@ellen one of these last-mentioned groups, for example to the lamellas 7 to 12, are connected to the battery taps i, 2, 3, 4, 5, 6. The taps can be selected so that they almost reach a sinusoidal shape will; The taps must be completely symmetrical with one another, so that the voltage gradient is passed through one after the other in one direction and the other in the other direction. If there were primordial symmetry here, the curve shape would also become asymmetrical. The three-phase current is drawn off by means of the three brushes 1, 1I, III. The following rule then applies to the dimensioning of the arrangement: The number of collector lamellas, which are divided into two groups of equal numbers, diametrically opposed to each other on the collector circumference, connected at the beginning and end of the battery and short-circuited within the groups, is approximately 2 times 1'_i, and the number of lamellae connected to: individual cells of the battery, which are also divided into two equal, diametrically opposed groups in a manner known per se and in which each individual lamella of the, one group with the lamella of the other group that is perpendicularly opposite to it on the collector circumference is approximately 2 times 1/6 of the total number of lamellae or collector circumference. The number of battery taps, excluding the start and end connections, is smaller than the number of cells in the battery, reduced by i, and generally equal to half the number of cells. The total number of lamellas on the collector is s:) - then always equal to or greater than three times the number of cells connected in series. If you follow the circulation z. B. this pair of brushes I, 1I clockwise, you can see that the individual cells of the battery are run through in sequence, so that the polarity always changes at the beginning or end of the battery. As a result, the individual cells are discharged almost evenly.