DE76988C - Elektrische Maschine mit feststehenden Drahtspulen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

ΡΑΤΕΝΤΑΜΤΛ&

Vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, deren concentrisch uni die Drehachse angeordnete und durch in Drehung befindliche Eisentheile beeinflufste inducirte Spulen gleichzeitig den wirksamen Magnetismus erzeugen.

Das wesentlich Neue der Maschine besteht in der Anwendung zweier solcher Spulen, von denen abwechselnd bald die eine, bald die andere eine Gruppe fester und eine Gruppe umlaufender Eisentheile gleichzeitig magnetisirt, so dafs die eine Gruppe ständig ihre Pole behält, die andere ständig'sie wechselt.

Dies wird erreicht durch abwechselnde Einschaltung der Spulen mit Hülfe eines Stromwenders und eine eigenthümliche Anordnung der Spulen und der festen und umlaufenden Eisentheile. Es tragen nämlich die Spulen S₁ und S₂ (in den Fig. 1 und 2) gegen einander versetzte Eisenkerne Jn₁ m_zm₅.... bezw.m₂ m_im₆..., vermittelst derer die zwischen den Spulen umlaufenden Anker a, a₂ a₃ . . . den magnetischen Kreis bald um die eine, bald um die andere Spule kurzschliefsen: jede der Spulen magnetisirt die Anker und die Kerne der jeweilig ausgeschalteten Spule entgegengesetzt wie ihre eigenen Kerne. ■

Die Zahl ■ der Anker und damit die der Kerne jeder Spule kann beliebig angenommen werden. . ·■..:.·

Fig. ι veranschaulicht ■ in Stirnansicht und Längsschnitt schematisch eine Ausführungsform einer solchen Maschine, wobei die Zahl der Anker und demgemäfs die der Kerne jeder Spule als Beispiel drei ist.

Die mit der Drehachse fest verbundenen Ankerstäbe ^₁ a₂ <z₃ drehen sich zwischen den concentrisch in einander liegenden feststehenden Ringspulen S₁ und S₂, von denen die erstere aufsen an symmetrischen Stellen U-förmige Eisenkerne W₁Jn₃Mi₅, die letztere innen an diametral gegenüberliegenden Stellen gleiche ■Eisenkerne m₂m_im_e trägt.

Denkt man sich in Fig. 1 drei die Eisenkerne TIi₁In₂In₃ halbirende Durchmesser gezogen, so entstehen die Kreistheile 1,2, 3,4, 5, 6, die wir die »Bewegungsphasen des umlaufenden Ankers a^ nennen.

Am Maschinengestell befestigt ist der Stromwender u\ auf diesem schleift die mit der Achse umlaufende und mit ihr leitend verbundene Bürste d, welche so 'in den Bewegungsphasen 1,3,5 Strom sendet in die Spule S₁, in den Phasen 2, 4, 6 in die Spule S₂. Die gezeichnete Unterbrechungsvorrichtung kann auch durch andere bekannte ersetzt werden.

Wird der Maschine ein elektrischer Strom in Pfeilrichtung zugeführt, so wird in Phase i, wo der Strom in Uhrzeigerrichtung Spule S₁ durchfliefst, Ci₁ und m₆ entgegengesetzt wie J)Z₁ magnetisirt, also a_i von m₆ abgestofsen, -zugleich aber' von Wi₁ angezogen. Fliefst in Phase 2 der Strom in gleicher Richtung durch d id d d

S₂, dann wird
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und der Anker a_1} indem

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dieser seine Polarität wechselt, entgegengesetzt wie Hi₂ magnetisirt, also ^₁ von Jn₁. abgestofsen, von m₂ angezogen u. s. f. Wie a_l werden gleichzeitig und in gleicher Weise und Richtung auch a.₂ und «₃ bewegt. Auf diese Weise wird eine sehr wirksame fortdauernde Drehung

der Anker α, a₂ a₃ in Pfeilrichtung (Uhrzeigerrichtung) bewirkt. Sollen die Anker in pmgekehrter Richtung umlaufen, so genügt es, die Bürsten d oder den Stromunterbrecher u um den Winkel einer Bewegungsphase zu verdrehen , nachdem die Bürsten so eingestellt sind, dafs sie die entgegengesetzte Drehung der Achse gestatten.

War einmal durch Spule S₁ und &> nach einander ein elektrischer Strom in Uhrzeigerrichtung geleitet, dann bilden die Eisenkerne' Tn₁ WZ₂ JM₃ m₄ m_& m_a , da sie ihre Polarität nicht änderten, Dauermagnete. Wird nun die Achse der Maschine durch mechanische Kraft entgegen der Uhrzeigerrichtung gedreht, so iiiduciren die durch die Spulenkerne magnetisirten Anker in den abwechselnd eingeschalteten Spulen S₁ und S₂ elektrische Ströme. In Phase 6, wo a_x sich von m_B entfernt, sich m. nähert, wird in der gerade eingeschalteten Spule S₂ ein Strom in Uhrzeigerrichtung in-' ducirt, der sämmtliche festen Eisenkerne stärker magnetisirt. In Bewegungsphase 5, wo Ci₁ sich von dem stärker magnetisirten »2₅ entfernt, dem stärker magnetisirten m₄ sich nähert, wird in der Spule i, ein stärkerer elektrischer Strom in Uhrzeigerrichtung inducirt, der die festen Eisenkerne um so stärker magnetisirt. u. s. f. So ist es mit α,, so ist es aber auch gleichzeitig mit a₀ und a₃. Da der Unterbrecher ;/ in den Phasen 6, 4, 2 Spule S₂, in den Phasen 5, 3, ι Spule S₁ einschaltet, kommen nur solche elektrischen- Ströme zu Stande, die den Magnetismus der Eisenkerne stärken, so dafs bei fortgesetzter Drehung der Anker entgegen der Uhrzeigerrichtung die dynamoelektrische Steigerung des Magnetismus und damit zugleich der elektrischen Ströme eintritt, welche im äufsereri Stromkreis der Maschine in gleicher Richtung fliefsen. : .

Soll die Maschine statt Gleichstrom Wechselstrom erzeugen, so ist nur nöthig, die Enden einer Drahtspule, z. B. von s.-,, in ihrer für Gleichstrom gültigen Verbindung zu vertauschen. Hierdurch wird die Richtung der in den Spulen S₁ . und S₂ inducirten Ströme in den Spulen selbst- nicht geändert, wohl aber im äufseren Stromkreis' der Maschine ein in jeder folgenden Bewegungsphase sich stärkender und seine Richtung Wechselnder Strom erzeugt, hierbei ist als bemerkenswerth hervorzuheben, dafs die vorliegende Wechselstrommaschine zur Kraft- wie zur Stromerzeugung einer besonderen Erregung durch Gleichstrom nicht mehr bedarf.

Fig.. 2 zeigt in einem Längsschnitt eine etwas veränderte Ausführungsform der vorbeschriebenen elektrischen Maschine. Die zwischen den Spulen drehbaren Anker sind hier nicht, wie in Fig. 1, auf dem Mantel eines Cylinders, sondern in radialer Richtung auf einer Scheibe angeordnet. Dementsprechend liegen die beiden Spulen S₁ und S₂ mit ihren Eisenkernen nicht in einander, sondern neben einander, zu beiden Seiten der umlaufenden Anker.

Die Erfindung soll sich nicht auf die beschriebenen Anordnungen beschränken, denn es können, ohne an dem Wesen der Erfindung etwas . zu ändern, verschiedene Theile der. Maschine anders angeordnet werden:

1. Während bei der vorbeschriebenen Maschine drei Anker und je drei Eisenkerne angenommen sind, können es auch mehr oder weniger seih.

2. Während bei vorbeschriebener Maschine die Eisenkerne massiv oder zertheilt, die Anker zertheilt angenommen sind, können auch die feststehenden Eisentheilezertheilt, .die sich drehenden massiv sein, indem man die Enden einer Drahtspule in ihrer Verbindung vertauscht, so dafs in derselben der Strom entgegen der Pfeilrichtung fliefst. ■ ■

3. Während bei vorbeschriebener Maschine die Eisenkerne fest, die Anker drehbar sind, können auch erstere drehbar, letztere fest sein.

4. Während bei vorbeschriebener Maschine die festen Eisentheile als U-förmig, die.drehbaren als gerade angenommen sind, können auch die umlaufenden Eisentheile U-förmig sein oder beide aus cylindrischen oder hohlcylindrischen Eisenkörpern bestehen, mit an symmetrischen Stellen' innen, aufsen oder seitlich angeordneten Rippen oder Zähnen.

5. Während bei vorbeschriebener Maschine die Spulen S₁ und s.₂ als feststehend betrachtet sind, können dieselben auch am Umlauf theilnehmen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Elektrische Maschine mit zwei concentrisch zur Drehachse angeordneten Spulen, welche gegen einander versetzte Eisenkerne HJ₁ tn₃m₅ ... bezw. i«₂ Hi₄ in_a ... tragen und auf die zwischen ihnen drehbaren Anker λ, α.> a₃.. ., . auf ihre eigenen Kerne und auf die Kerne der anderen Spule magnetisirend wirken, dadurch gekennzeichnet, dafs der sich drehende Anker vermittelst eines Stromwenders von beiden Spulen abwechselnd bald die eine, bald die andere ein- und ausschaltet.

   Hierzu ι Bla'tt Zeichnungen.