DE749240C - - Google Patents

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DE749240C
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K27/00AC commutator motors or generators having mechanical commutator
    • H02K27/24AC commutator motors or generators having mechanical commutator having two or more commutators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc Machiner (AREA)

Description

  • Einrichtung zur Vermeidung der mit der Transformatorspannung verknüpften Störungen bei Wechselstromkollektormaschinen Die Erfindung betrifft Wechselstromkollektormaschinen, vorzugsweise Wechselstromkol,lektormotoren. In Sonderheit bezieht sich die Erfindung auf Bahnmotoren und vornehmlich solche zum Betrieb mit Wechselstrom von einer Frequenz, die mehr als 16='/s Hz beträgt, vorzugsweise gleich der Frequenz des Landesversorgungsnetzes ist; in Deutschland 5o Hz, in USA. 6o Hz. Bei Wechselstromkollektorrnaschinen entstehen Schwierigkeiten durch die sog. Transformatorspannung, welche durch die zeitliche Änderung des Flusses in den von den Bürsten kurzgeschlossenen Stromwegen hervorgerufen wird. Die Transformatorspannung verursacht KurzschluBströme unter den Bürsten und damit Funkenbildung.
  • Ein wirksames Mittel gegen die Transforinatorspannung besteht darin, daß von dem mit einem Zweig der erregenden Wicklung verketteten Wechselfluß jeweils nur ein Teil Stromwege der Ankerwicklung, welche augenblicklich durch Bürsten kurzgeschlossen in Stromwendung sich befinden, durchsetzt und dieser Teilfluß abgedrängt bzw. seine zeitliche Änderung gedämpft und damit die ini kurzgesclilosselien Stromweg erzeugte Spannung und infolgedessen auch der Bürstenkurzschlußstroin herabgedrückt wird. Die Wirkung der sog. ' lußabdrängung beruht darauf, daß um Teile des Flusses Kurzschlußkreise geschaffen werden, die lief ruhender Maschine den umfaßten Teilfluß herabdrücken bzw. bei umlaufender Maschine die zeitliche Änderung des diesen Kreis durchsetzenden "heilflusses dämpfen und damit eine Herabsetzung der von den Biirsten kur7geschlossenen Spannung bzw. des Bürstenl;urzschlußstromes bewirken. Ailf diese Weise können die mit der Transformatorspannung sonst verknüpften Störungen, wie schädliche Erhitzung von Bürsten .und Leitern ini Stillstand, schlechte Kominutierung ini Lauf, hohe l)iirsten- und Koinintitato,ralintitzung, vermieden werden.
  • Bisher werden Wechselstroml;ollektorinaschinen so gebaut, claß für die Transformatorspannung eine gewisse durch die 1.i-falirung gegebene Grenze nicht überschritten wird..Bei Maschinen mit Flußabdrängung verliert diese Bemessungsvorschrift an Bedeutung. Hier ist für die Kominutierung flicht so sehr die Transformatorspannung, "sondern besonders die von der Bürste zti bewältigende Schaltarbeit von Wichtigkeit.
  • Die Erfindung besteht darin, daß ein solcher Anker oder. eine solche Ankerwicklung verwendet wird bzw. die Ankerw-icklungselemente zwischen zwei Hauptlamellen an zweckmäßig auf beiden Maschinenseiten befindlichen Kommutatoren, die mit Hilfslamellen, vorzugsweise Blindlamellen ausgerüstet sind, derart angeschlossen werden bzw. die Verbindungen gleichnamiger Bürsten zwischen den Kommutatoren derart gewählt werden 117w. die Bürsten relativ zueinander derart gestellt werden, daß jeweils der Weg eines von der Erregerwicklung erzeugten Flusses sich ini Ständereisen 1)z@'1@. Ständerjoch oder/und im Läufereisen bzw. Läuferjoch aufgabelt in einen behinderten.hlußweg durch das Ständereisen oder/und das Läufereisen und in einen unbehinderten Flußweg durch das Ständereisen oder/und das Läufereisen, d. 1i. in einen Eisenweg, der von einem durch Bürsten kurzgeschlossenen Stromweg umschlungen ist, und einen Eisenweg, der von keinem (durch Bürsten) kurzgeschlossenen Stromweg umschltlligen ist. Die Flußahdrängung findet ini St:iii(lereisen, vorzugsweise in den Ständer jochen statt. Sie kann auch gleichzeitig im L:iufeieisen oder wechselweise bzw. wahlweise 1111 Ständereisen oder Läufereisen, vorzugsw-cise iin I.#iufel-jocli, oder in beiden erfolgen. 1)ic magnetische Energie des Hauptflusses im Ständereisen ist gegenüber der gesamten magnetischen Energie des Hauptflusses verli:iltiiisniäßig klein, so daß hei Vornahme del: Flußabdraligung ]in Ständereisen die Schaltarbeit der l3iii-sten verh:iltlismäßig klein gclialten werden kann, was edle I?rleichterul der Konilnutierulg bedeutet. Man kann ztis:itzlich noch den @ättigtiiigsgrad iin @t<indereisen, vorzugsweise im St:inderjoch, liei-tiiiteisetzen, wodurch die Schaltarbeit der Bürsten noch weiter vermindert wird.
  • Die T# lu(ial>dr:i,lguilg kann sowohl bei \'Iaschineil 1111t l-:iumlich verteilten Erregerfeld als auch bei Maschinen finit iii Poleil 1<oilzciitrierteni Erregerfeld, ferner söwohl bei Ivlaschinen finit räumlich feststehendem I?rrcgerfel(l als auch bei Maschinen mit Prelifeld angewendet %\-erden. ßei Maschinen, bei dencii (las Erregerfeld auf einzelne Pole, insbesc-rnclere ausgeprägte 1'51e konzentriert ist, cistrecl;t sich der unbehinderte hlußn-eg ini lr@-sonderen durch das Stiindereisen bzw. Läufereisen zw-isclien den einem Pol und einem anderen Pol zugehörigen 'feilen der Ständercilrei-flä che bzw. I_:iufei-ezlierfläche.
  • Es kann ein Anker finit Ringw-ichlullg oder ein Anker mit Troninelwicklung benutzt werden und eine Mehrzahl von Konimtitatoren vorgesehen sein.-Bei einer bevorzugten _ltisführungsform der Erfindung wird all jeder der beiden Seiten der Ankerwicklung je ein Kommutator angeschlossen. Es können beide Kommutatoren auf derselben Seite angeordnet sein; vorzugsweise befindet sich je. rill Kommutator auf je eine,- Seite. Uni alt Stelle einer Stromwendung in der ganzen Schleife die Stromwendung je. Stab durchzuführen. werden die Koniniutatoren mit Hilfslamellen versehen, die mit 1-Iauptlainellen abwechseln. Zweckmäßig wverden die 1-Iilfslanielleii ,licht angeschlossen, während die 1-Tauptlainellen jeweils all das liicle eines Stalles eitler KItit angeschlossen sind.
  • Bei einphasigen Maschinen wird eine L@It@ßa.hdrä@gu@g iin Ständer insbesondere dadurch erreicht, daß nian für die Zahl der Hauptlamellen jedes Koniniutators. die zw-cckm;ißig gleich der Zahl der Blindlamellen gewählt ist. eine ungerade Zahl wählt. Diese Regel gilt sowohl für Trommel- als auch für Ringwicklungen. Auf beiden Koni,nutatoren schleifen Bürsten, und zwar für bei-de Polaritäten. Die Bürsteneines Koniinutators werden mit Bürsten gleicher Polarität des anderen Koninititatcirs verbunden. Die Verbindung erfolgt durch das Ständereisen hindurch oder vorzugsweise außerhalb des Ständereisens: Die N'erbindung der Bürsten stellt gewissermaßen eine Umschlingung des Ständereisens dar. F 1iii- diese -Umschlingung des Ständereisens ist der Ort, die Windungszahl, der Wickelsinn und die Schaltung passend zu wählen. 111 manchen Fällen werden an Stelle der außen uni das Ständereisen herumgeführten einfachen Verbindungen, die sozusagen Halbwindungen um das Ständereisen herum darstellen, Wicklungen vorgesehen, die um das Ständereisen zwischen Bohrung und Außenumfang herumgelegt sind. Die Bürstenbreite wird zweckmäßig so groß gewählt. daß die l @iii-ste nie gleichzeitig zwei Wirklaniellert berührt, d.11.' claß ihre Breite im Höchstfalle die Summe der Breite einer Blindlamelle und z\\,eiei- Isolationsstege beträgt.
  • Die Anordnung wird so 'getroffen, daß die auf eine doppelte Polteilung entfallenden beiden neutralen Zonen ' allwecliselid kommutieren. Der Kurzschluß den- koniniutierenden Stäbe erfolgt über die Verbindungen der Bürsten gleicher Polarität eines Kommutators finit den Bürsten gleicher Polarität des anderen Kommutators. Die Kurzschlußschleife besteht demnach aus dem konirnutierenden Stab und der Verbindung der Bürste eines Kommutators mit der entsprechenden Bürste des andereil Kornmutators.
  • Bei bevorzugten Ausführungsformen der l?ri-iiidung wird die Einrichtung so getroffen, daß Flußwege in einem Eisenpaket bzw. Joch oder- Jochteil des Ständers gegebenenfalls auch des Läufers, die von je einem StroniNveg umschlungen sind, derart zusammenwirken, daß wechselweise ein Flußweg einen unbehinderten F'lußweg für den anderen, derzeitig behinderteil Fluß bildet. Wesentlich ist, daß sichergestellt wird, daß der unbehinderte Flußweg durch das Ständer- bzw. Läufereisen tatsächlich vorhanden ist und ein solcher unbehinderter Flußweg während des Kurzschlusses des betreffenden Stromweges erhalten bleibt. Es ist daher zu diesem Zweck erfindungsgemäß dafür Sorge zu tragen, dali ein Filußweg, der jeweilig ein unbehinderter .Flußweg sein soll, nicht' mit dem zugehörigen behinderteil Flußweg gleichzeitig von einem durch Bürsten kurzgeschlossenen Stromweg umschlungen wird.
  • Daher ist die gegenseitige Lage der Bürste.il von. großer Wichtigkeit. Erfindungsgeinäß wird die Anordnung so getroffen, daß bei gleichzeitigem Kurzschließen von Stromwegen durch mehr als zwei Bürsten, insbesondere durch alle gleichnamigen und ungleichnamigen Bürsten, der unbehinderte hlußweg durch das Ständereisen bzw. durch das Läufereisen erhalten bleibt. Dies kann nach der Erfindung dadurch erreicht «erden, daß in einem Zeitpunkt gleichnamige Bürsten bei einem Kommutator auf Hauptlamellen, beim anderen Kommutator auf Hilfslamellen und die anderen, hierzu ungleichnamigen Bürsten beim ersten Kommutator auf Hilfslamellen, beim zweiten Kommutator auf Hauptlamellen stehen. Bei Weiterbewegung des Kommutators um eine Larnellenbreite vertauschen die Haupt- und Hilfslamellen ihre Rollen.
  • Wählt inan null die Zahl der Hauptlamellen gleich der Zahl der Hilfslamellen gleich einer geraden Zahl, so können die Abstände benachbarter ungleichnamiger Bürsten nicht mehr gleich gemacht werden. Erfindungsgemäß werden hierfür die Bürsten eines Koinmutators so gestellt, daß der Abstand ungleichnamiger Bürsten desselben Kommutators abwechselnd jeweils uni ein geradzahliges Vielfaches einer Lamellenteilung, vorzugsweise uni zwei Lamelleilteilungen, sich voneinandeiunterscheidet; mit anderen Worten, der Abstand benachbarter ungleichnamiger Bürsten, von Mitte Bürste bis Mitte Bi:irste, voll Einphasennlaschinen ist in diesem Fall gleich der Polteilung, bezogen auf den Kommtitatorumfang, vermehrt bzw. vermindert uni ein .uilgeradzalili.ges Vielfaches einer Lamellenteilung.
  • Man kann die ungleichen Bürstenabstände dadurch vermeiden, daß man -die Zahl der Hauptlamellen gleich der Zahl der Hilfslamellen gleich einer ungeraden Zahl wählt. In diesem Fall werden die Abstände benachbarter ungleichnamiger Bürsten voneinander gleich gemacht. Die Abstände benachbarter ungleichnamiger Bürsten können hier auch gleich der Polteilung, bezogen-auf den Kominutatarunifang, vermehrt bzw. vermindert um ein geradzahliges Vielfaches einer Laniellenteilung gemacht werden, wobei auch Null unter die geraden Zahlen zu rechnen ist.
  • Die gegenseitige Lage der Bürsten verschiedener Kommutatoren wird so gewählt, daß die relative Lage gleichnamiger Bürsten gegenüber der neutralen Zone übereinstimmt. Diese Regel gilt unabhängig von der Lamellenzahl.
  • Man wird im allgemeinen solchen Anordnunigen dien Vorzug gehen, be.i de neil di-e Abstände zwischen benachbarten ungleichnamigen Bürsten einander gleich sind. Dies führt zu einer Verschmälerung der Koinmutierungszonen. Bei Ringwicklungen entstellt, außerdem bei ungleichen Bürstenabständen. ein vorn Ankerstrom erregter Fluß im Läuferjoch von Netzfrequenz, der einen mit zunehmender Unsylnilletrie der Bürstenteilulig wachsenden induktiven Spannungsabfall all der Maschine und damit eine Verschlechterung ihres L.eistuilgsfakto,rs zur Folge hat. Deswegen ist eine gleichmäßige Bürstenteilung besonders bei Ringwicklungen von großem Vorteil.
  • Um die Windungszahlen kommutierender Elemente nicht zu groß zu machen, führt man die MTicklung beim Erfindungsgegenstand z«-eclctnäßig mit einer Windung je Schleife aus, d. lt. mit einer Halbschleife bzw. Stab je jeweils kommutierendem Wicklungselement.
  • Wenn nian zunächst solche Wicklungen mit einer Halbschleife bzw. einem Stab je Wicklungselement betrachtet, so erhält man als ein kennzeichnendes Merkmal der erfindungsgemäßen Anordnung folgende Regel: Bei der Trommelwicklung kommutieren die durch die beiden Bürstensitze verschiedener Polarität kurzgeschlossenen Stäbe gleichzeitig, und zwar abwechselnd mit der einen neutralen Zone, dann in der anderen neutralen Zone. Bei der Ringwicklung kommutiert ein Stab in der neutralen Zone, während der Stab, der von Bürsten entgegengesetzter Pola,rkät gewendet wird, inl Ankerloch kommutiert. Als Stäbe im Ankerloch sind hier die Rückführungen der Wicklung durch die Bohrung des Ankerl)l"eches 1-erstanden.
  • Während bei Verwendung einer Ringwicklung 1-, lußabdrängung gleichzeitig im Ständereisen und im Läufereisen erreicht werden kann, -ist bei Verwendung einer Trommelwicklung im besonderen eine Anordnung möglich, die für die hlußal)drängung im Ständereisen alle-iii geeignet ist.
  • Die T roinmelwicklung besteht vorzugsweise aus einer Schleifenwicklung. Im besonderen wird die Windungszahl je Schleife gleich eins ge.-#vähl t.
  • Zur weiteren Erläuterung des Erfindungsgedankens mögen die in den.Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele dienen: Die Anordnungen nach den Abb. i bis 26 hezielien sich im besonderen auf Maschinen mit Trommel- bzw: Schleife@nwiokliu.ng, worunter ih ier auch Wicklungen mit durch das Ankerloch hindurchgeführten Verbindungsleitungen von Hilfslamellen gerechnet sind. Die Abb. 27 stellt eine kombinierte Ringschleifenwicklung dar. Die Abb.28 bis 33 zeigen Ringwicklungen, In Abb.34 ist die Entwicklung einer Wicklung für Flußabdrängung itnr Läufer aus einer Wicklung für 11lußabdrängung itn Ständer veranschaulicht. Die Abb. 35 bis 39 erläutern die Anordnung von gemeinsamen Kurzschluß.bahnen um Ständer und Läufer herum. In den Abb. 40 bis :46 sind Beispiele einer besonderen Bürstenanordnung nach der Erfindung dargestellt. Die Abb.47 bis 52 erklären die Verkettung von Kondensatoren mit. den abgedrängten bzw. abzudrängenden Flüssen.
  • Die Abb. i bis .4 stellen die Abwicklung einer einfachen Schleifenwicklung über. eine doppelte Polteilung dar. Die Abb. i bis unterscheiden sich voneinander durch die Bürstenstellung gegenüber dem Kommutator. Es sind vier für die: Kommutierumg -typiische Bürstenstellungen herausgegriffen worden. Die Wicklung weist eine Windung je Schleife, d. h. eine Halbschleife je Wicklungselement auf. Das Läufereisen ist mit i angedeutet. Auf jeder Seite ist je ein Kommutator an die Wicklung angeschlossen. Von der Seite des Kommutators ? aus betrachtet ist die Wicklung ungekreuzt oder vorwärts schreitend, von der Seite dis Kommutators 3 aus betrachtet ist die Wicklung gekreuzt oder rückwärts schreitend. jede Halbschleife bzw. jeder Stab ist auf jeder Seite an je eine Hauptlamelle angeschlossen. Lamellen mit gleicher Nummer haben gleiche Lage. Auf dein Kommutator z tragen die Hauptlamellen unge.radzahlige Nummern, auf dem Kommutator 3 geradzahlige Nummern. Zwischen allen Hauptlamellen Ist je oi:ne Bl,i@rndlamelle, die sticht mit der Wicklung verbunden ist, angeordnet. Als Maferial für die Blindlamellen wird zweckmäßig Kupfer verwendet. Man könnte die Blindlamellen auch aus anderem Material herstellen, z. B. aus Isolationsmaterial,.sofern die Abnutzungseigenschaften in Einklang mit denjenigen derpauptlamellen gebracht werden können. Alle Lamellen haben hier gleiche Breite. Die Zahl der Hauptlamellen ist gleich der Zahl der Blindlamellen und ist hier zu einer ungeraden Zahl je Kommutator, nämlich gleich i i, gewählt. Deswegen können hier die Abstände der Bürsten eines Kommutators untereinander gleich sein. Jede Bürste hat eine solche Breite, daß sie gleichzeitig nie mehr als zwei nebeneinan@dierliiegende Lamellen kurzschließt. Auf derri Kommutator 2 schleifen die Bürsten 4 und 5, auf dem Kommutator 3 die Bürsten 6 und 7. Die Bürsten 4 und (i sind gleichnamig zueinander, el>ensodie Bürsten 5 und 7. Die gleichnamigen Bürsten 4., 6 bzw. 5, 7 sind miteinander verbunden. Diese Verbindungen 8, 9 werden zwecl:inäßig um die Ständerbleche herum-,geführt.
  • Wir wollen nun den Stromverlauf in der Ankerwicklung verfolgen. In Abb. i steht im ,c",ezeiclineten .Augenblick *die Bürste 6 auf der Hauptlamelle 6 des Kommutators 3 und die ungleichnamige Bürste 5 auf der Hauptlamelle 17 des Kommutatois 2, während die beiden anderen Bürsten 4 und 7 auf Blindlamellen 6 und 17 stehen. Der Stromdurchgang erfolgt von der Bürste 6 zur Bürste 5. Es wird in diesem Zeitpunkt überhaupt keine Transformatonspannwng über Bürsten kurzgeschlossen. In Abb.2 ist angenommen, da.ß sich der Anker uni eine halbe Lamellenteilung nach links bewegt hat. Die Bürsten 6 und 5 berühren immer noch die Hauptlamellen 6 und 17, während die Bürste 4. jetzt die Hauptlamelle 7 des Kommutators 2 und die Bürste 7 die Hauptlamelle 18 des Kommutators 3 berührt. Über die Bürsten 4 und 6 und die Verbindung 8 ist nun ein Stab der Ankerwicklung kurzgeschlossen; ebenso ist durch die Bürsten 5 und 7 und die Verbindung 9 ein Stab der Ankerwicklung kurzgeschlossen. Diese beiden Stäbe sind mit einer o gekennzeichnet: Sie befinden sich in Stromwendung und liegen in der gleichen Kommutierungszone. In Abb. 3 ist eine weitere Bewegung des Ankers um eine halbe Lamellenteilung nach links angenommen. jetzt stehen die Bürsten 4 und 7 auf Hauptlamellen, so daß zwischen diesen der Stromdurchgang erfolgt, während die Bürsten 6 und 5 auf Blindlamellen stehen. In dieser Kommutierungsphase ist kein Stab kurzgeschlossen. Die in Abb. 2 mit o hervorgehobenen Stäbe haben die Stromwendung bereits vollzogen. In A_ b6. 4 endlich ist eine nochmäliarne Bewegung des Ankers um eine halbe Lamellenteilung nach links angenommen. jetzt berühren die Bürsten 5 und 6- wieder Hauptlamellen. Über die Bürsten 4 und 6 und die Verbindung 8 wird wieder ein Ankerstab kurzgeschlossen. Ebenso über die Bürsten 5 und 7 und die Verbindung 9. Diese beiden Stäbe sind wieder mit o gekennzeichnet. Sie befinden sich in Stromwendung und liegen miteinander in derselben Kommutierungszone, die aber gegenüber der Kommutierungsphase in Abb. 2 gewechselt hat.
  • Die A16. i bis 4 lehren demnach, daß, in einer.doppelten Polteilung die Kommutierung bzw. der Kurzschluß von Stäben gleichzeitig immer in derselben Kommutierungszone, und zwar abwechselnd in der einen und in der anderen erfolgt und daß jeweils zwischen diesen Kommutierungsphasen solche Kommutierungsphasen bestehen, in denen keine Stäbe kurzgeschlossen werden. Daß durch den Kurzschluß der Ankerstäbe über die Verbindungen 8 und 9 Flußabdrängung im Ständereisen bewirkt wird, veranschaulichen die Abb.5 bis 12.
  • Die Abb. 5, 7, 9, 11 sind Seitenansichten einer zweipoligen Maschine, und zwar von der Seite des Kommutators 2 aus gesehen; die Abb. 6, 8, io, 12 zeigen den Anker im Grundriß und den Ständer im Schnitt durch die Bürstenachse; die Abb. 5 a, 7 a, 9 a und i i a sind räumliche Darstellungen zu den entsprechenden Abb. 5, 7, 9, 11. Die Abb. 5 und 6 entsprechen der Bürstenstellung in Abb. i, die Abb. 7 und 8 der Bürstenstellung in Abb. 2, die Abb. 9 und io der Bürstenstellung in Abb. 3 und die Abb. i i und 12 der Bürstenstellung in Abb. 4. Die Ziffern i bis 9 entsprechen den Abb. i bis 4. Mit io ist das Ständereisen bezeichnet. Z I bedeuten die Hauptpole und 12 gegebenenfalls vorhandene Wendepole. Der Verlauf von Kraftlinien ist schematisch angedeutet, ebenso die Lage der kommutierenden Stäbe. Man erkennt, daß in den Abb. 5 und 9, bei denen kein Spulenkurzschluß stattfindet, der Flußverlauf normal ist. Dagegen wird in Abb. 7 der Hauptfluß vom oberen Ständerjoch nach dem unteren und in A66. i i von dem unteren Ständerjoch nach dem oberen abgedrängt.
  • Aus den A66. 5 und 9, wo keine . Flußabdrängung stattfindet,. ersieht man, daß der von den Polen i i erzeugte Hauptfluß sich im Ständereisen in zwei Zweigflüsse aufteilt, von denen der eine die obere, der andere die untere Hälfte des Ständereisens durchsetzt.
  • Bei der in den Abb.7 und 8 dargestellten Kommutierungsphase liegen die kommutierenden und durch Bürstenverbindungen kurzgeschlossenen Halbschleifen in der oberen Maschinenhälfte. Die Halbschleifen mit den zugehörigen Bürstenverbindungen bilden kurzgeschlossene Stromwege, die hier das obere Ständerjoch sperren und damit das obere Ständerjoch zu einem behinderten Flußweg machen. Der Idauptfluß nimmt nun, die Maschine im Stillstand oder bei sehr niedriger Drehzahl (Anzug) betrachtet, von einem Pol zum.anderen seinen Weg jedenfalls durch Teile des Ständereisens hindurch, die nicht von kurzgeschlossenen Strombahnen umschlungen sind und daher unbehinderte Flußwege darstellen. Man sieht, daS sich der Flußweg im Ständereisen aufgabelt in einen behinderten Flußweg durch das obere, derzeitig durch die kommutierenden Schleifen gesperrte Ständerjoch und einen unbehinderten Flußweg durch das Ständereisen, der nicht von kurzgeschlossenen Stromwegen umschlungen wird (unteres Ständerjoch). Die Abb. 11 und 12 entsprechen den Abb. 7 und 8, jedoch mit dem Unterschied, daß die obere und untere Maschinenhälfte ihre Rollen vertauscht haben.
  • Infolge der geeigneten Breite und gegenseitigen Stellung der Bürsten wird erreicht, daß von allen Bürsten einer doppelten Polteilung die Kurzschlußbahn immer nur jeweils um dasselbe Ständerjoch sich -schließt.
  • Wie diese Flußabdrängung in der mehrpoligen Maschine vor sich geht, ist in den Abb. 13 bis 15 erläutert. Es ist eine sechspolige Maschine dem Beispiel zugrunde gelegt. In Abb. 13 ist zunächst der Flußverlauf angedeutet, der auftritt, wenn keine Flußabdrängung stattfindet. Abb. 14 zeigt schematisch den Flußverlauf, der auftritt, wenn durch Bürsten einer Polarität Kurzschlußbahnen gebildet werden, und Abb. 15 den Fhwßverl-auf, der auftritt, wenn durch Bürsten der anderen Polarität Kurzschlußbahnen gebildet werden. Die Kurzschlußbahnen sind durch Verstärkung der Linien hervorgehoben.
  • Die i11 Abb. 16 dargestellte Ankerwicklung ist -aus den Abb. t bis 4 durch Verbindung aller Lamellen gleicher Ordnungszahl der beiden Kommutatoren mittels durch (las Ankerloch hindurchgeführtes- Leiter entstanden. Es sind auch Anordnungen möglich. 1Ki (leiten nicht alle Verl)indungen dieser Art angebracht werden. Die Hilfslamellen sind iiuninelir spannungsführend ge-%vorden. Sie führen das Potential der jeweils gegeniiberliegenden Schleifeninitte bzw. der gegenüber-liegenden Ilauptlainelle des anderen Koninlutators.
  • Die .Abb. 17 11i1 20 veranschaulichen in gleicher Weise wie (sie Abb. 5 bis 1? den eil Konimutierungsvorgang lici einer derartig Wicklung all einer zweipoligen Maschine. Die Abb. 17 und 1.8. stellen eilte Kormnutierungspliase dar, (sie Alb. icg und 2o eilte andere Koniniutierungsphase. Ini ersteren Fall findet eilte Flußabdrängung -vorn oberen Ständerjoch nach dem unteren Ständerjoch und gleichzeitig vom oberen Läuferjoch nach dein untereil Läuferjoch statt. Inn letzteren Fall sind gegenüber dein ersteren die Rollelf von unterer und oberer Maschinenhälfte vertauscht.
  • die Alb. 21 his 23 stellest die Übertragung auf eine mehrpolige Maschine (rar. Die Abbildungen: entsprechen den Abll. 13 lsiiis 15- Mild zwar zeigt Abb. 21 den Flußverlauf ohne Plußabdrä ngung, während die Alb. 22 und 23 zwei Kosnmutierungsphasen mit gleichzeitiger Abdrängung in den Stä nderjoclien und den Läuferjochen veranschaulichen.
  • D,ie AU). 2.4 zeigt sch-e,ma@ti!scli, diie Abwicklung einer doppelten Polteilung einer Schleifenwicklung mit vergrößerter Windungszahl. Die Zahl der Hauptlamellen und der Blindl,amel@len ist liier @ gleich 9 je Kommutator gewählt. Ein Wicklungselement, z. B. zwischen Hauptlamelle 5 des Kommutators 2 und Hauptlamelle (i -des Kommutators 3 oder zwischen Hauptlamelle 6 des Koinmutators 3 und Hauptlamelle 7 des Kommutators 2 usw., besteht hier aus einer Halbschleife und einer in Reihe dazu geschalteten Vollschleife.
  • Mit einer derartigen Wicklung kann Flußabdrängung im Ständer allein erreicht werden. Dies ist durch die Ahl>.25 und 26, die die Seitenansicht einer zweipoligen Maschine für zwei Komm-utieru.ligsp'hasen zeigen, \"°ra isolia.u.lncih,t. Die Abhildun ,gen sied von der Seite des KommutatorIs 2 aus ge@seih@°m. Infolgedessen sind Bürsten und Leiter, die auf der Seite des l,',ommutators 3 liegen, gestrichelt gezeichnet. Um die in einer Vollschleife induzierten Spannungen durch den F1uß eines Poles zu kompensieren, werden hier (sie Bürstenverbindungen 8 und 9 zwischen beiden Kolinititatoreil in geeigneter Weise um das Ständereiisen beru!mgefii,li!rt. Es isst hier eine 7aus,ätzliche Umschlingung jeder Bürstenverbindung finit zwei Windungen uni (las Ständereiseil lierilin vorgenommen, .also mit doppelt soviel zusätzlichen Windungen als die Ankerwick-1t111g zusätzliche Vollschleifen je Wicklungseleinelit hat. jedes Wicklungselement des Alikers bestellt somit aus il/.-> @%ollschleifen. (sie Bürstenverbindungen aus 2t/2 Windungen tiln das Ständereisen herum. Bürstenverl>ilidungen und Ankerwicklungen sind passend gegeneinander zu schalten, also mit geeignetem Wickelsinn und alt geeigneter Stelle. Mine geeignete Stelle ist liier (sie Polmitte. je nach Lage der kurzgeschlossenen Wicklungselemente wird nun, wie die Abb. 25 und 2() zeige11, der Fluß entweder auf (las rechte oder auf (las linke Ständerjoch abgedrängt.
  • Die Alb. 27 veranschaulicht die Altwicklung einer doppelten Polteilung einerI:onibinierten 1Zingscl'ileifenwicklung. Sie kann aus der einfaclien Sclileifenwicklung dadurch hergeleitet Nverden. daß inan jede Halbschleife tini ein ganzzahliges Vielfaches voll Ringschleifen. Viel- uni je eilte Ringschleife vergrößert. l:s liegen somit in einem Wicklungselement, z. B. zwischen .1-tauptlainelle 5 des hOlllllltltato1'S lind Hauptlamelle 0 (res Koninitltators 3 oder zwischen Hauptlamelle 6 des KoniiniltatOi-S 3 und Hauptlamelle 7 des Koniniutators 2, jc eine Halbschleife und in Reihe dazu eine Vollschleife um eine Ringhälfte, (sie mit (ficken tind dünnen Strichen unterschieden sind. Diese beiden Gruppen können sowohl in gleichen Nuten untergebracht werden als auch in getrennten Nuten: Durch eilte derartige Wicklung kann eine Flußabdrängung erzielt werden, die gleichzeitig im Ständereisen und im Läufereisen erfolgt; eilte Nähere Erläuterung dieser Art von F9ußabdrängung ist nach den vorliergellenden - l?rkl@irun;@'en hier wohl nicht mehr notwendig. .
  • Die Alb. 28 zeit ein zweipoliges Schema einer Ringwicklung finit einer Halbschleife je Wicklung selenielit. Auf jeder Seite der Ringwicklung ist je ein Kommutator angeordnet. Bei jedem Kommutator ist die Zahl der Hauptlamellen gleich .der Zahl der Blindlamellen gleich einer ungeraden Zahl. hier gleich (g. Infolgedessen können hier wiederuni die Abstände ungleichnamiger Bürsten auf dem gleichen Koniinutator gleichgehalteli werden. Die Breite der Bürsten ist hier wiederum so gewählt. daß sie nie mehr als zwei Lamellen gleichzeitig berühren. Die gleichnamigen Bürsten der beiden Koniniutatoren Haben hleiclie Relativlage gegenüber der neutralen Zone. Die Biirstenverbindungen werden hier wiederum ilin (las Ständereisen
    herum-, vorzu@gsweüse zyvi@schen@ Stäüderbl@ech
    und Gehäuse hindurchgeführt. Man känn sich
    leicht davon: überzeugen,--daß=eine -derartige
    Wicklung .eine F1tB-abdrängttng-.:gleichzeitig
    im Ständereisenund imLä.ufereisenermöglicht:
    Abb. 29 ,ist.aus der Abb. 28 dürclVer-
    grö@erung der Windungszahl- der Wickl'ungs:'
    elernente :hervorgegangen. Der Vorggng :ist
    hier ähnlich =wie bei der Entwicklung einer
    Sehleifenwicklung mitvergrößerterWindungs-
    zahl (vgl. .Abb., i bis 4 bzw Abb. 24): Auch
    hier.müssen. die Bürstenverbindüngenmit dein.
    Ständereisen in-. geeigneter Weise verkettet
    werden. Nach den vorhergelendenErklärüngen
    bedarf:-, es keiner besonderen. Erläuterung :der
    Wirkungsweise. derartiger.- Wicklungen.
    ier. Kommw-
    :Die. Abh. 3o his ,33 zeigen#,
    tierungsphäsen einer. Wicklung..:von der Art,
    wie,sie in Abb: 29, dargestellt ist: Das Läufer-
    eisen i -und das Ständereisen: io sind hier m.
    Schnitt durch die Bürstenachse gezeichnet. Es
    sind .hier. ah-.den $ü-rsten-4- bis 7 in- scherna-
    tischer.:'Weisedie .Numrriern -:derjenigen La-
    rnel len beigeschriebeti; - welche .von den Bürsten
    der betreffenden Kommutierungsphase berührt
    werden. Man erkennt, däß bei :Abb. 30: und .3z
    keine .-Flußdi#ängung - . erfolgt= wund .daB bei
    Abb. 3der FluB vam_ rechten' Ständerjoch
    und.vom. rechten, 'Lä.uferjocli ,. a:uf - das' linke
    Ständerjoch und das .linke- Läuferjoch ab-
    gedrängt wird und daB fiel. Abb_ 33 -der F1uB
    vom linken Ständerjoch auf däs.rechte Stän-
    derjoch und vom .linken `Läuferjogh -auf das
    rechte .Läuferjoch a:bgedrängt,.wird. Man er-
    kennt auch,,; welchen.Wickelsinn und welche
    Schaltung und welche Windungszahl-hiez die
    Bürstenverbindungen haben müssen.
    ;Abb. 34 zeigt:eeine Wieklung;,-jie aus den in
    den-Abb. T bis.,4dargestelken -Wiicklüän da-
    durch entstanden.: ist,--::daß beide ..Komm-
    tatoren auf dieselbe
    sind. Hierbei ist der eine Kommutator auf
    der ..zugehörigen Maschinensete-.:'drekt.an-
    geschlosseTi, der andere..Kormnutator mittels.
    durch das Ankerloch,hijidurchggeführter Ver-
    bindungen ,mit.den Wickelköpfen - der an-
    deren- Maschinenseite. 'Man kann :.leicht : er-.
    kennen; daß - eine derartige- .Wicklung :eine
    Abdrärigungg im Läufereisen allein ermöglicht.
    Die ,. Abb. 33 und, 36 ,:zeigen . Wicklungen,
    durch welche eine:: Verkettung von ` Ständer-
    und' Läufereisen beyvirkt. wird:. In :Abb. 35
    erfolgt -die :Verkettung für.Ständer- und
    Läufereisen ,gleichsinnig und,. in ebb. .36
    gegensinnig. @Wiü : man :diese Verkettungs-.
    Wicklungen ,mit vergrößerter- Windungszähl
    ausführen, -so kann' man. die Welle als-.Hohl=
    welle ausbilden,.- Wie dies: in @ Abb. 36 gezeigt
    ist, und die Wicklungen durch die Hohlwelle
    hindurchführen. :Hierbei 'wird; man :. zvveck-
    mäßig die Hohlwelle aus. .urmagnetischem
    1Mäterial herstellen. -Man wird darauf achten; -
    däß 'Streuflüsse um. diese Verkettungswick=
    Lungen herum nach .Möglichkeit-. unterdrückt
    werden. - _
    In ;gewissen. Fällen. -wird es zweckmäßig
    sein, _ den. äüs -Welle, , Ifager, , Lagersclülden-
    und Gehäuse bestehenden:: S@ömkreis-j:der= :,ja
    ebenfalls eine: Verkettung:,von Stäüdereise,4
    und Läufereisen :i .darstellt, an geeigneter
    Stelle zu ,unterbrechen; z: B@ durch .:Isolation
    des Lagers::gegenüber '. denn Lagerschild, -1v"ie
    dies in,.- lobb. 35:beispielswe:se:@:veranschau`-
    licht- ist:
    Die -Wirkung der beschriebenen: Verket-
    tungsk-eise ist in den"Abb. 37 :bis 39!. verätn
    schaulicht: InAbb.37 sind Verkettungskreise
    um Ständer--: und :Läufer joch herumgelegt,
    und zwär unter der-Pollüeke, irüAbb. 38.unferg
    der Polmitte: Man. erkennt >aus, diesen' beiden
    Abbildürigen: daB'-iurch-:derar-tige Wicklw=
    gen eine:gemeinsame Abdrängung: des Elüsses
    auf. benachbarte Teile vorn Jochen irn-@Stahder
    und im:;Läufer@erzwungen@wird. F,ührt:äri
    ,diese Verketturigswicklungen- -sö:.äus,--. dafl<sie`
    `S:tändereeisen@: , und :-Läüfereisen',.gegensinng>
    @umschlngen, wie::dies..iri Abb.-`39> däxgestel@t`
    ist, so wird-zwar auch eine gleichzeitige A
    drängung -,vö . Flüssen;:-:im , Ständerjöch. und
    -Läuferjoch erzwungeg;-:aber n-iht::,mellrr auf
    benachbarte Joche; . soridei:n-` au, gegenu:ber-
    liegende Joche. Solche Wicklungen. wird man
    aber .=ui eckrnäBig-_nur-;urt@.@ar :.d@m-.PoL _,a.nr:
    ordnen;;, nicht:: aber :über der Pollücke; - da sonst-
    in `letzterem:: Fäll- - eine- Rückwirkung :der
    Wicklung äuf den init Netzfrequen:',erföl-
    genden"FF1uBwechsel eintreten-". Würde-;
    Solche :Verkettungswicklungen'.können .be'-
    nötigt ---wetden, : um. :bei Anordnufngen.: die für
    Flußabdrängüng- .im .Ständer ein.
    in g m u
    s 'däucheitie#Fli#ßalJd-rä.ilgun-"-.#-i* Lkfetzu
    bewirken bzw: umgekehrt:-Iiigewissen Fällen
    kann es auch-zweckmäßig ,.sein;- ins derartige
    Verkettungskreise :-gegebenenfalls, -Yeränder-
    bare .Widerstände einzuschalten:
    Eine- besondere-@Ausführuilgsform: :der : Er-
    findurig:besteht darin, daßg jede.- Bürste in Zwei
    öder ,mehrere in' der UmfangsricItung :niif=
    einanderfölgende ' Bürsten unterte3:lt `ist,.: die:
    so .breit :sind; daß sie rrie .`gleichzeitig : d-ef
    Lamellen berühren: Die:; Teilbürsten::: *ezderi
    hierbei ;erfindungsgemäßangeordnet ;und;
    miteinander verbunden; :daß :nie-.gleichzeitig
    ' :beriachbarten:
    eine -:Spule : -zwischen :.-,zwei
    Hauptlamellen kurzgeschlossen" wird: .
    Die-@@1bb.44ozeig"t. eine Anordnung; bei der:
    'ede Bürste in zwei-Teilbürsteri'ä-üfgeteilt-ist.f.
    3 ..
    Die . Teilbürsten: --schl.ieBen, irnmer, über -die.
    urn.den> Ständer herumgeführten @e-rbinduii-
    gen Wcklungselemente:kurz, die ein-@und-das-3
    selbe .joch :umscW-ingen: Urh'dieses' :,sicher
    z>rst@ll@n, aind. :::c1iW `Lei:d@enTemlbürsten.v7
    und. 72 über eine Schakdrossel oder Ohmsche Widerstände mit den Hälften 73 und 74 verbunden, in deren Mitte der Betriebsstrom zugeführt bzw. abgenommen wird. Die Schaltdrossel ist so. ausgebildet, daß sich die Durchflutüngen der Zweige 73 und 74 für den Betriebsstrom aufheben, während sie für den von der Transformatorspannung, die in diesem Fall zwischen den Teilbürsten besteht, herrührenden Strom als Drosselspule wirken. Die Schaltdrossel ist daher für den Betriebsstrom praktisch unwirksam, während für den Strom, der auf die Transformatorspannung zurückgeht, eine starke Drosselung eintritt. Diese Bürstenanordnung kann auch bei anderen, insbesondere den oben beschriebenen Ausführungsformen zweckmäßig angewendet werden.
  • Die Bürsten können nach der Erfindung auch in mehr als zwei Teilbürsten aufgeteilt werden. Eine solche Anordnung zeigt die Abb. 41. In dieser Abbildung sind die Teilbürsten mit 75, 76, 77 bezeichnet. Die Teilbürsten 75 und 77 sind wie in Abb. 40 miteinander verbunden, während die dritte Teilbürste 76 an den Mittelpunkt der Schaltdrossel angeschlossen ist; die Richtung des Betriebsstromes in der Schaltdrossel bzw. zu den Teilbürsten ist in der Abb.4o und 41 mit Pfeilen angedeutet. Gegebenenfalls kann man die Schaltdrosselwicklungen mehrerer Bürstensätze bei geeignetem Wickelsinn auf einem gemeinsamen Eisenkern unterbringen, um die Zahl der Schaltdrosseln zu vermindern. Auch können die entsprechenden gleichnamigen Teilbürsten parallel geschaltet werden, so daß diese parallel geschalteten Bürsten nur über je eine - Wicklung der Schaltdrosseln angeschlossen sind.
  • Man kann die Aufteilung der Bürsten noch zur Parallelschaltung - eines Kondensators zwecks Auffangens der Schaltenergie der Bürsten ausnutzen. Ein Ausführungsbeispiel hierzu zeigt die Abb. 42. Die Anordnung der Schaltung der Teilbürsten entspricht im wesentlichen der nach Abb. 4o; zwischen die beiden Teilbürsten ist der Kondensator 78 gelegt.
  • Man kann auch die Schaltdrossel mit einer Sekundärwicklung, gegebenenfalls mit veränderbarer Windungszahl, versehen und den Kondensator an diese Sekundärwicklung anschließen. Man erreicht auf diese Weise eine Erhöhung der Spannung und Erniedrigung der Stromstärke. Ein Ausführungsbeispiel zeigt die Abb. 43. Die Anordnung und Schaltung der Teilbürsten ist wiederum dieselbe wie in Abb..4o. Die Schaltdrossel ist indessen mit einer Sekundärwicklung 79 versehen, an die der Kondensator 8o angeschlossen ist. Einer der Anschlüsse des Kondensators besteht aus dem veränderbaren Abgriff 81. Mit Hilfe dieses einstellbaren Abgriffes kann das übersetzungsverhältnis des Transformators (Schaltdrossel - Sekundärwicklung) verändert werden.
  • Es kann vorteilhaft sein, insbesondere zur Vernichtung der Schaltenergie den Kondensator 78 bzw. 8o in Abb. 42, 43 in Verbindung mit einem Widerstand, vorzugsweise einem Ohmschen Widerstand, vorzusehen. Ausführungsbeispiele hierfür zeigen die Abb. 44, 45. Gemäß Abb. 44 ist mit dem Kondensator 78 ein Widerstand 82 in Reihe geschaltet, während gemäß Abb.45 ein Widerstand 83 dem Kondensator 78 parallel geschaltet ist. Die Widerstände können veränderbar eingerichtet sein. Ebenso kann die zur Schaltdrossel direkt oder über einen Transformator parallel geschaltete Kapazität einstellbar eingerichtet sein, beispielsweise derart (Abb. 46), daß mehrere Kondensatoren' 84, 85, 86 vorgesehen sind, die mit Hilfe von Schaltern 87; 88 und 89, Steckkontakten od. dgl. wahlweise ein- und abgeschaltet werden können.
  • Die Abb. 47 und 48 zeigen die Anordnung von Wicklungen auf dem Ständereisen, welche zur Ankopplung eines Kondensators geeignet sind. Es würde genügen, bei einer zweipQjigen Maschine mit Abdrängung im Ständerjoch nur ein Joch mit einer solchen Wicklung auszurüsten, wie dies beispielsweise in Abb. 47 dargestellt ist. Man kann aber auch, wie punktiert. in Abb. 47 angedeutet, mit allen Jochen solche Wicklungen verketten. Die Wicklungen der einzelnen Joche können jede auf je einen Kondensator geschaltet werden (Abb. 47) bzw. alle Wicklungen in Reihe (Abb. 48) auf einen Kondensator. Die Schaltung untereinander kann auch beliebig. veränderbar sein. Bei der Anordnung nach Abb..47 wirken die Kondensatoren auch kompensierend. Bei einer Anordnung nach Abb. 48 mit Reihenschaltung kann man dagegen die Schaltung so treffen, daß der Kondensator zwar auf den abgedrängten bzw. abzudrängenden Hauptfluß an-spricht, aber nicht kompensierend wirkt.
  • Man kann zur Ankopplung von Kondensatoren auch Wicklungen benutzen, die Ständer- und Läuferjoch gemeinsam umschlingen, also Wicklungen von der Art, wie sie in den Abb. 35 und 36 dargestellt sind.
  • Der Kondensator muß seine Ladearbeit wieder abführen. Dies kann durch Rückgabe an einen Kurzschlußkreis oder an einen Parallelwiderstand zum Kondensator geschehen. Letztere Möglichkeit ist in Abb. 49 veranschaulicht.
  • Gegebenenfalls ist bereits die Einschaltung eines Widerstandes an Stelle eines Kondensators zur Dämpfung der Schaltarbeit an den, Bürsten von Vorteil. Es kann in gewissen Fälen auch vorteilhaft sein, einen Widerstand in Reihe zum Kondensator anzuordnen (s. Abb. 5o).
  • Auch die Einstellbarkeit bzw. Regelbarkeit des Kondensators ist in gewissen Fällen von _ großer Wichtigkeit (vgl. Abb. 5 1). Auch die vorzrwähnten Parallel- oder Vorwiderstände kann man einstellbar bzw. regelbar machen.
  • Zur Erhöhung der Wirksamkeit des Kondensators kann es zweckmäßig sein, einen Transformator mit gegebenenfalls einstellbarem oder regelbarem übersetzungsverhältnis vorzuschalten, wie es in Abb. 52 angedeutet ist.
  • Die vorgenannte Regelbarkeit der Widerstände, Kapazitäten usw. kann in gegebenenfalls selbsttätiger Abhängigkeit von der Drehzahl oder einer sonstigen Betriebsgröße der Maschine vorgenommen werden.
  • Von besonderem Vorteil ist die auf die Dämpfungsschleife bezogene Regelbarkeit der Kapazität des Kondensators in Abhängigkeit von der Drehzahl. Man wird dieser Kapazität durch Regelung des Kondensators bzw. des Zwischentransformators vorzugsweise bei niedrigen Drehzahlen einen höchsten Wert geben und sie bei Zunahme der Drehzahl stark abnehmen lassen.
  • Alle beschriebenen Einrichtungen zur Übertragung der Schaltspannung auf die Kondensatoren wird man zweckmäßig so ausbilden. daß sie zur Übertragung von hochfrequenten Vorgängen besonders geeignet sind. Man wird Zwischentransformatoren vorzugsweise mit Hochfrequenzeisen vorsehen. Entsp.redhend kann man auch bei der zur Bürstenspaltung verwendeten Schaltdrossel mit Sekundärwicklung vorgehen: Besonders geeignet ist der Erfindungsgegenstand zur Ausführung von Bahnmotoren für Industriefrequenz. Infolge der Erhöhung der Frequenz und gegebenenfalls auch des Flusses wird in diesem Fall der Blindleistungsbedarf des Motors erhöht., Abhilfe kann hier dadurch , geschaffen werden, daß man. zum Motor oder zu einer mit der Motorspannung verketteten Spannung auf der Lokomotive einen Kondensator parallel schaltet.
  • Der Erfirndu@ngsgegen@stand ,er-l,awbt auch, d112 Widerstände im Ankerkreis möglichst klein zu halten. Insbesondere kann man auf Widerstandsverbinder verzichten und Bürsten mit geninb rem Widerstiand und geringerem Spannungsabfall verwenden.
  • Bei den erfindungsgemäßen Ausführungen mit F lußabdrängung wesentlich im Läufereisen bzw. Läuferjoch braucht die Schaltung der Erregerwicklung nicht besonders berücksichtigt zu werden. Für die Erregerwicklung kann die Reihenschaltung, Parallelschaltung oder Reihen-Parallel-Schaltung angewendet werden. In manchen Fällen kann die Reihenschaltung besondere Vorteile bieten, in anderen Fällen die Parallelschaltung oder eine Kombination von Parallelschaltung und Reihenschaltung angezeigt sein.
  • Die-Erfindung und ihre verschiedenen besonderen Merkmale sind bei Generatoren und Motoren, insbesondere Bahnmotoren, vorteilhaft anwendbar, schließlich auch z. B. bei Blindleistungsmaschinen.
  • Bei den Maschinen nach der Erfindung kann eine Kompensationswicklung zur Aufhebung des Ankerfeldes vorgesehen sein. Gegebenenfalls kann hinsichtlich der Ausbildung und Anordnung der Kompensationswicklung dem Wesen der Erfindung besonders Rechnung getragen werden.
  • Es liegt im Rafnlen der Erfindung, die im vorstehenden beschriebene Flu-ßabdräingu.ng iTm Ständereisen bzw. auch i:m Läu-fereisen sowohl bei Ei.npyh.asenmas#dh@inen ,als auch bei Mehrpha-senmasöhinen anzuwenden.
  • Bei dem Erfindunggegenstand findet Flußabdrängung in Eisenteilen statt. Dabei könnte es vorkommen, daß der Hauptfluß aus Wegen im Eisen abgedrängt wird auf andere Flußwege, z. 13. in Gußteilen oder in schmiedeeisernen Teilen. Solche Streuflüsse könnten unangenehm werden, z. B. durch Erhöhung von Verlusten. Will man solche Flüsse außerhalb der Bleche vermeiden, so kann. man erfindungsgemäß eine Sperrung für diese Flüsse vorsehen. Im Ständer bestehen derartigeFluß@ wege durch das Gehäuse, im Läufer durch den Läuferkörper bzw. die Welle. Außer dem Weg durch das Gehäuse könnte auch ein Flußweg be;ateheil du:rth Vöxriichtungen, in welchen das Gehäuse festgespannt ist, z. B. Grundplatte oder Rahmen einer Lokomotive od. dgl. Eine Sperrung derartiger Flußwege kann man vornehmen durch Einbau eines magnetischen Widerstandes zwischen den Blechen und den Eisenteilen, in welche der Fluß nicht übergehen soll, also z. B. zwischen den Läuferblechen und dem Läuferkörper. Außerdem besteht die Möglichkeit, diese unenviinschten Flußwege durch Dämpfer-\a-icklungen um diese Flußwege herum zu sperren, also z. 13. dwrch Dämpferwilcklungen um das Gehäuse bz-w. Dämpferwicklungen um den Läuferkörper herum u. dgl.
  • In gewissen l-ällen kann mit Hinsicht auf die Kominutierung eine hohe Sättigung der Ständerjoche bzw. der Läuferjoche bzw. leider erwünscht sein.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. 1?inrichtung zur Vermeidung der mit der Tianisfor-rn,atorspannuing verkn.üpftenl Stärwngen (Biir-stenfeiue.i-) bei Wechselstromkoll.ektormaschitnen, iliis-i)e;sonde:re B@ahnmo-tore.n für höhere Frequenz als i62/3 Hz, bei der edier von ei;iie.in durch eine Bürste kurzgeschliassensn S-tromweg umscli@liuin,gene Hauptfluß abged,rä.ngit wird au-f einen von ke-inem k-urzgeschloisse.nen Stromweg u@m.s,c'h.lungenen Hauptflußweg, dadurch ge!lc.eni17 ti-cli,ne,t, d.aß eiili .solcher Anker oder eine solche Ankerwicklung verwendet wind bzw. die Anlkerwicklurngselemente .zwischen zwei Hauptlamellen an zweckmäßig auf beiden Maschinenseiten befindlichen Kommutatoren, die mit Hilfslamellen, vorzugsweise Blindlamellen, ausgerüstet sind, derart angeschlossen werden bzw. .d!ie Ve@rilyi:n,d;u,n;geal g.leichnam.ige.r Bürste,il zwischen den. Kommutator:en derart gewählt werden bzw. die Bürsten reIatiiv zu@e:i,nande-r derart gestellt werden, daß jewe,id,s der Weg eii,ne.s von der E:r.re@gerw@icik-"lun.g erzeugten F,lu,sfses sich im Ständer= eisen bzw. Stärnderjoch oder/u@n:d im Läufe@rei(sen -bzw. Läufer joch aufgaibelt in einem behinderten Flußweg :durch das Ständ@ereisen oderhun d das Läufereisen. und- in einen urnl)elh i,n d-e stein. F.l,u,ß-@veg diu rch dras S t älrdie-ieilsen oder/und da,s Läufereisen. -3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die über Bürsten kurzgeschlossenen Stromwege Blas Ständereisen zwischen Bohrung und Außenumfang umschlingen. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den Ankerwicklungsspulen jeweils nur die Hälften, und zwar nacheinander kommutieren und daß diese Halbspulen zusammen mit den Bürstenverbindungen Stromwege bilden, die jeweils einen Teil, vorzugsweise nicht mehr als die Hälfte des Hauptflusses im Ständer umschlingen. :4. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung der Bürsten, daß bei gleichzeitigem Kurzschließen von Stromwegen durch alle gleichnamigen und ungleichnamigen Büns-ten der u.nl-xeh;i,niderte Fluß-weg diurch das Ständereisen bzw. @ Läufereisen erhalten bleibt. 5. Einrichtung nach Anspruch i bis dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutatoren mit Hauptlamellen, die an die Wicklungen auf der dazuhörigen Seite angeschlossen sind, und mit vorzugsweise aus Kupfer bestehenden Hilfslamellen ausgerüstet sind, die zweckmäßig .die gleiche Breite wie die Hauptlamellen besitzen und entweder mittels vorzugsweise durch das Ankerloch geführter Anzapfun--cii all die :Ankerwicklung angeschl.o:Ssen werden oder überhaupt nicht angeschlossen werden (Blindlamellen). 6. Einrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden der beiden Kommutatoren die Zahl der Hilfslamellen gleich der der Hauptlamellen ist, insbesondere gleich einer ungeraden Zahl je Polpaar. Einrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Bürste jedes Kommutators höchstens gleich der Summe aus der Breite einer Hilfslamelle und der Breite zweier Isolationsstege ist. S. Einrichtung nach Anspruch i bis ;, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zeitpunkt gleichnamige Bürsten bei einem Kommutator auf Hauptlamellen, beim anderen Kommutator auf Hilfslamellen und die anderen, gegen erstere ungleichnamigen Bürsten bei dem ersten Kominutato.r auf Hilfslamellen, beim zweiten Kommutator auf Hauptlamellen stehein, wobei sich die Rollen von Haupt- und Hilfslamellen gegeneinander vertauschen,. wenn der Kommutator sich um eine Laineldenteilung bewegt hat. g. :Einrichtung nach .Anspruch 6 lies finit ungerader Anzahl von Haupt- üzw. Hilfslamellen. dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände benachbarter ungleichnamiger Bürsten desselben Kommutators einander gleich sind. io. Ei-nrichtu.ng nach Anspruch ,6 his 1; mit gerader Anzahl von Haupt- bzw. Hilfslamellen, - dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand benachbarter ungleichnamiger Bürsten desselben Kommutators abwechselnd sich um "ein geradzahliges Vielfaches einer Lamellenteilung, vorzugsweise um zwei Lamellenteilungen, voneinander unterscheidet. . i i. Einrichtung nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß gleichnamige Bürsten verschiedener Kommutatoren relativ gleiche elektrische Stellung haben. 12. Einrichtung nach- Anspruch i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen gleichnamiger Bürsten .verschiedener Kommutatoren um das Ständereisen herum, insbesondere in einer Aussparung an der Außenfläche der Ständerbleche erfolgen, die vorzugsweise etwa über der Polmitte vorgesehen i.st. 13. Einrichtung nach Anspruch i bis 1=, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhindindungen von Bürsten verschiedener Kominutatoren so angeordnet werden, daß ihre Streuspannung möglichst klein ist, insbesondere ungleichnamige Bürstenverhiii(lungen niögliclist nahe beieinander geführt- und Streuwege durch Eisen in der Nähe von Bürstenverbindungen unterdrückt werden. 14. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Schleifenwicklung versehene Anker mit möglichst geringer Windungszahl je Wicklungselement (Halbschleifen bzw. Stäbe) ausgeführt wird und das eine Ende jedes Wicklungselementes an eine Hauptlamel,le des einen Kommutators und das andere Ende an eine Hauptlamelle des anderen Kommutators angeschlossen wird. 15. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne oder alle H,i@lf,slamell'sn j.eides Kommutators mit entsprechenden Hauptlamellen des gegenüberliegenden Kommutators, insbesondere durch das Ankerloch hindurch verbunden sind. 16. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bürste in zwei oder mehrere in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende, vorzugsweise durch eine Isolierschicht verbundene Bürsten aufgeteilt ist, die solche Breite haben, daß jede Teilbürste nie gleichzeitig drei Lamellen berührt, und die solchen Abstand -voneinander haben, daß nie gleichzeitig alle Flußwege von kurzgeschlossenen Stromwegen umschlungen sind, und die über einen gegebenenfalls veränderbaren Widerstand mit dem Betriebsstrom gespeist werden. 17. Einrichtung nach Anspruch i bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluß im Ständer mit dem Fluß im Läufer durch Wicklungen verkettet ist, die Eisenteile im Ständer und Läufer umschlingen. 18. Einrichtung nach Anspruch i bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem im Ständereisen abgedrängten Fluß um das Ständereisen zwischen Bohrung und Außenumfang herum angebrachte Wicklungen verkettet sind, an die zur Entlastung der . Bürsten von Schaltarbeit Kondensatoren und/oder Widerstände angeschlossen sind. i9. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß alle Verketttingswicklungen in Reihe geschaltet sind. 2o. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkettungswicklungen auf getrennte, vorzugsweise- zwei Kondensatoren. geschaltet sind und gegebenenfalls die Schaltung der einzelnen Gruppen und Kondensatoren veränderbar ist. 21. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß .die Größe de-r zur Verbesserung der Kommutierung vorgesehenen Kapazitäten in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße der Maschine ist, insbesondere von der Drehzahl der Maschine vorzugsweise selbstätig veränderbar ist, stufenweise oder kontinuierlich durch Schaltmittel oder auf elektrischem Wege. 22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität derart verändert wird bzw. veränderbar ist, daß sie bei höheren Drehzahlen der Maschine (betriebsmäßige Drehzahl) größenordnungsmäßig kleiner . als bei einer Drehzahl, die einige Prozent der betriebsmäßigen beträgt, ist oder abgeschaltet wird. 23. Einrichtung nach Anspruch 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß nur beim Anlauf die Kapazität angeschaltet (wirksam) ist. 24. Einrichtung nach Anspruch 21 bis 23, dadurch gekennzeidhnet, daß die Kapazität bzw. die vergrößerte Kapazität nur im Bereich von Drehzahlen angeschaltet (wirksam) ist, die einige Prozent, z. B. 5 . bis ioo/o, der betriebsmäßigen Drehzahl betragen. 25. Einrichtung nach Anspruch i bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Flußweg über das Gehäuse gesperrt ist, z. ß. durch Einbau eines magnetischen Widerstandes zwischen den Ständerblechen und dem Gehäuse, durch um das Gehäuse her= umgelegte Dämpferwicklungen oder durch fsol-atibn des Lagers gegen@ib@er dIem Lagerschild. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vorn Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: Französische Patentschrift Nr. 794494.
DENDAT749240D Active DE749240C (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2589647A1 (fr) * 1985-11-04 1987-05-07 Electricite De France Dispositif d'alimentation a frequence variable a collecteur electromecanique
WO2005008863A1 (de) * 2003-07-14 2005-01-27 Robert Bosch Gmbh Kommutator

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WO2005008863A1 (de) * 2003-07-14 2005-01-27 Robert Bosch Gmbh Kommutator

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