DE811595C

DE811595C - Electrostatic generator

Info

Publication number: DE811595C
Application number: DEP41242A
Authority: DE
Inventors: Noeel Felici
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority date: 1946-07-17
Filing date: 1949-04-30
Publication date: 1951-08-23

Description

Elektrostatischer Generator Es wurden bereits elektrostatische Maschinen mit leitenden beweglichen, der Influenz unterworfenen Elektrizitätsträgern vorgeschlagen, deren aktive Teile entgegen der bisherigen Ausführung eine beträchtliche Dicke aufweisen, wobei im übrigen das Profil dieser aktiven Teile dazu bestimmt ist, eine gute Verteilung des elektrostatischen Feldes zu sichern, damit dieses Feld in jedem Oberflächenpunkt dieser Teile geringer oder höchstens gleich der dielektrischen Durchschlagsfestigkeit des mit dieser Oberfläche in diesem Punkt in Kontakt stehenden isolierenden Mediums bleibt.Electrostatic Generator There were already electrostatic machines proposed with conductive, mobile, influential electricity carriers, whose active parts, contrary to the previous version, have a considerable thickness, moreover, the profile of these active parts is designed to ensure a good distribution of the electrostatic field to secure this field in every surface point of these parts less than or at most equal to the dielectric breakdown strength of the insulating medium in contact with this surface at this point remain.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrostatischen Generator dieser Bauart und hat insbesondere eine sehr einfache Ausführungsart eines solchen Generators zum Gegenstand, die besonders auf Vorrichtungen mit schwacher Leistung anwendbar ist. Der Generator gemäß der Erfindung umfaßt im wesentlichen ein Gestell, das einerseits aus Flanschen aus isolierendem Material, andererseits aus leitenden festen, Schirme und Erregerpole bildenden Organen besteht, die aus einer geraden Zahl von zylindrischen Segmenten gebildet sind, welche Verstrebungen dieser Flanschen bilden; in dem Gestell ist eine Welle drehbar gelagert, auf welcher mindestens ein isolierender Kern befestigt ist, dessen Dielektrizitätskonstante klein, vorzugsweise kleiner als 4 ist und der an seiner Peripherie gegenüber den leitenden festen Organen die beweglichen, der Influenz unterworfenen Organe der Maschine trägt, die in gleicher Weise aus in Längsrichtung in mindestens zwei Gruppen unterteilten zylindrischen Segmenten gebildet sind, wobei jede Gruppe einen Rotor der Maschine, und zwar mindestens einen Haupt- und mindestens einen Hilfsrotor bildet. Jedes dieser beweglichen leitenden Organe muß mit Bürsten zusammenwirken, die abwechselnd, soweit sie den den Hauptrotor bildenden Organen zugeordnet sind, einmal mit der Masse der Maschine verbunden sind, die ihrerseits aus einer dichten metallischen, ein Medium von großer dielektrischer Durchschlagsfestigkeit enthaltenden Hülle gebildet ist, und einmal mit einem gegen diese Masse isolierten Abführungsleiter verbunden sind; soweit die Bürsten den den Hilfsrotor bildenden Organen zugeordnet sind, sind die abwechselnd einmal mit einem der festen Organe und einmal mit einem Punkt der Maschine, der sich bei normaler Betriebsweise auf einem praktisch konstanten Potential befindet, verbunden. Hierbei müssen außerdem die aktiven Ränder der leitenden Organe des Hauptrotors und der leitenden festen Organe wenigstens im Bereich, wo diese dem Hauptrotor gegenüberstehen, eine Randdicke haben, die mindestens gleich 9/3 der Dicke der Gasschicht beträgt, die ein festes leitendes Organ von einem beweglichen leitenden Organ des Hauptrotors trennt.The present invention relates to an electrostatic Generator of this type and in particular has a very simple embodiment of a such generator is the subject of this, especially on devices with weak Performance is applicable. The generator according to the invention essentially comprises a frame, on the one hand made of flanges made of insulating material, on the other hand consists of conductive solid organs that form screens and exciter poles, which consist of an even number of cylindrical segments are formed which bracing these form flanges; in the frame a shaft is rotatably mounted on which at least one insulating core is attached, the dielectric constant of which is small, preferably less than 4, and that on its periphery opposite the conductive fixed organs the movable organs of the Machine carries that out in the same way lengthways in at least two groups divided cylindrical segments are formed, each group having a rotor of the machine, namely at least one main rotor and at least one auxiliary rotor. Each of these movable guiding organs must work together with brushes, which take turns, as far as they are assigned to the organs forming the main rotor, once with the Mass of the machine, which in turn consists of a dense metallic, an envelope containing a medium of high dielectric strength is, and once connected to a discharge conductor isolated from this ground are; as far as the brushes are assigned to the organs forming the auxiliary rotor which alternate once with one of the fixed organs and once with a point of the Machine that is at a practically constant potential during normal operation located, connected. In addition, the active edges of the conductive organs must be observed of the main rotor and the conductive fixed organs at least in the area where they face the main rotor, have an edge thickness that is at least equal to 9/3 the thickness of the gas layer, which is a fixed conductive organ from a movable one governing organ of the main rotor separates.

Ein Punkt der Maschine, der sich bei normaler Betriebsweise auf praktisch konstantem Potential befindet, ist z. B. ein Punkt der Masse oder ein Punkt des Abführungsleiters.A point of the machine that is practical during normal operation is constant potential, z. B. a point of mass or a point of Discharge ladder.

Ein Ausführungsbeispiel eines Generators gemäß der Erfindung wird im einzelnen nachstehend an fland der Zeichnungen beschrieben, und zwar zeigt Abb. i die Ansicht eines schematischen Achsenschnittes eines Generators mit nur einem Hilfsrotor, Abb. 2 eine Ansicht eines Schnittes nach Linie 11-II der Abb. i, Abb. 3 einen Schnitt nach 111-11I der Abb. i, Abb. 4 einen Schnitt eines Generators mit zwei Ililfsrotoren, ähnlich dem in Abb. i dargestellten, Abb. 5 eine Ansicht eines Schnittes nach Linie V-V der Abb. 4, Abb. 6, 7, 8 in größerem Maßstab im Querschnitt je eine Teilansicht von verschiedenen geeigneten Profilen der festen, die Schirme und Erregerpole bildenden und beweglichen, der Influenz unterworfenen leitenden Organe von Generatoren gemäß der Erfindung.An embodiment of a generator according to the invention is is described in detail below on the basis of the drawings, namely Fig. i the view of a schematic axial section of a generator with only one Auxiliary rotor, Fig. 2 a view of a section along line 11-II of Fig. I, Fig. 3 shows a section according to 111-11I of FIG. I, FIG. 4 shows a section through a generator two auxiliary rotors, similar to that shown in Fig. i, Fig. 5 is a view of one Section along line V-V of Fig. 4, Fig. 6, 7, 8 on a larger scale in cross section each a partial view of various suitable profiles of the fixed, the screens and poles of the exciter and movable conductive ones subject to influence Organs of generators according to the invention.

Die festen Teile des Generators umfassen zwei Flansche i, 2 aus isolierendem Stoff, die zwei leitende, beispielsweise metallische Stücke 3 und 4 in Form von zylindrischen Segmenten tragen. Diese Teile begrenzen einen zylindrischen Raum, innerhalb dessen sich die drehenden Organe befinden. Diese bestehen aus einem Hauptrotor, der die elektrische Energie für die Abnehmer liefert, und einem oder mehreren Hilfrotoren, die auf derselben Welle befestigt sind und die zur Erregung des Generators notwendige elektrische Energie liefern.The fixed parts of the generator comprise two flanges i, 2 made of insulating Fabric that has two conductive, for example metallic pieces 3 and 4 in the form of bear cylindrical segments. These parts delimit a cylindrical space, inside which the rotating organs are located. These consist of a main rotor, who supplies the electrical energy for the customer, and one or more auxiliary rotors, which are mounted on the same shaft and which are necessary to excite the generator deliver electrical energy.

Der Hauptrotor weist einen isolierenden Teil 5 von zylindrischer Form auf, der auf einer Welle 6 befestigt ist und an der Außenseite zwei leitende, beispielsweise metallische Teile 7 und 8, ebenfalls in Form zylindrischer Segmente, trägt. Diese leitenden Teile, welche die der Influenz unterworfenen Übertragungsorgane für die Elektrizität darstellen, sind elektrisch mit leitenden Lamellen 9 und io verbunden, auf denen leitende Bürsten i i und 12 schleifen, von denen die eine mit der Masse des Apparates, bestehend aus einem dichten, metallischen, mit komprimiertem Gas von geeigneter Durchschlagsfestigkeit gefüllten Zylinder 13, und die andere mit der isolierten Abführung 14 verbunden ist, die den vom Generator gelieferten Strom aufzunehmen gestattet. Diese elektrischen Verbindungen sind durch Leiter 15 bzw. 16 gebildet, die beispielsweise Drähte von genügend starkem Durchmesser sein können.The main rotor has an insulating part 5 of cylindrical shape on, which is attached to a shaft 6 and on the outside two conductive, for example metallic parts 7 and 8, also in the form of cylindrical segments, carries. These conductive parts which the organs of transmission for the Represent electricity, are electrically connected to conductive slats 9 and io, on which conductive brushes i, i and 12 slide, one of which is connected to the ground of the apparatus, consisting of a dense, metallic, with compressed gas of suitable dielectric strength filled cylinder 13, and the other with the isolated discharge 14 is connected to the electricity supplied by the generator allowed to record. These electrical connections are made by conductors 15 or 16 formed, which can be wires of a sufficiently large diameter, for example.

Der oder die Hilfsrotoren weisen die gleichen Teile auf; lediglich ihre Abmessungen können verschieden, im allgemeinen kleiner sein. In der Beschreibung sind die entsprechenden Organe der Hilfsrotoren und des Hauptrotors mit denselben Ziffern bezeichnet, die im Falle der Hilfsrotoren mit Strichen versehen sind.The auxiliary rotor or rotors have the same parts ; only their dimensions can be different, generally smaller. In the description, the corresponding organs of the auxiliary rotors and the main rotor are denoted by the same numbers, which are provided with dashes in the case of the auxiliary rotors.

Eines der Merkmale der Erfindung ist, daß die festen leitenden Teile 3 und 4 und die der Influenz unterworfenen Übertragungsorgane 7 und 8 an ihren aktiven Rändern eine Stärke aufweisen, die mindestens y/3 derjenigen der Gasschicht beträgt, die ein festes leitendes Organ von einem Übertragungsorgan trennt, wenn diese wenigstens teilweise einander gegenüberstehen und der Potentialunterschied zwischen ihnen den größten Wert hat, den er im Verlauf eines normalen Arbeitszyklus der iNIaschine annehmen kann. Andererseits gibt man zur Vermeidung schädlicher Verluste durch Bildung von Funken, Strahlenbüscheln, Ausströmungen oder ähnlichen Erscheinungen diesen aktiven Rändern in an sich bekannter Weise eine bestimmte Form, um eine gute Verteilung des Feldes gemäß den Ausführungen zu Anfang vorliegender Beschreibung zu sichern. Man erhält so die maximale Leistung, die durch die Kapazitäten der festen und beweglichen leitenden Organe bzw. durch die dielektrische Durchschlagsfestigkeit des komprimierten Gases und die obenerwähnte Gasschichtdicke bestimmt ist.One of the features of the invention is that the solid conductive parts 3 and 4 and the influential transmission organs 7 and 8 at their active ones Edges have a thickness that is at least y / 3 that of the gas layer, which separates a fixed governing organ from a transferring organ, if this at least partially face each other and the potential difference between them the has the greatest value that it has in the course of a normal working cycle of the iNImachine can accept. On the other hand, one gives to avoid harmful losses through education of sparks, bundles of rays, emissions or similar phenomena active edges in a manner known per se a certain shape in order to ensure a good distribution of the field according to the explanations at the beginning of this description. So you get the maximum performance, which is due to the capacities of the fixed and movable conductive organs or by the dielectric strength of the compressed Gas and the above-mentioned gas layer thickness is determined.

Es ist im allgemeinen zweckmäßig, den festen und beweglichen leitenden Organen oder übertragungsorganen eine Randdicke zu verleihen, die annähernd gleich oder größer ist als die obenerwähnte Dicke der Gasschicht, wobei ihre aktiven Ränder ein Profil wie das in Abb.6 dargestellte aufweisen können. Die Dicke der leitenden Teile in den von den Rändern abgelegenen Bereichen kann beliebig sein. Wenn diese Dicke kleiner als die notwendige Randdicke gewählt ist, muß die Dicke dieses Teiles bei Annäherung an die aktiven Ränder fortschreitend zunehmen,. wie es im Schnitt in Abb. 7 dargestellt ist. Wenn man aber als allgemeine Dicke der leitenden Teile eine größere als die notwendige Randdicke wählt, genügt es, den Rändern ein günstiges Profil zu verleihen, wie es im Schnitt in Abb. 8 entsprechend den obigen Ausführungen dargestellt ist. Diese Regeln betreffen insbesondere den Hauptrotor und die festen leitenden Teile 3 und 4 in den Bereichen, wo sie ihm gegenüberstehen; wenn die Hilfsrotoren nur eine unbedeutende Leistung zu liefern haben, wie dies im allgemeinen der Fall ist, ist die strenge Anwendung der genannten Regeln nicht unerläßlich. Es wird jedoch erforderlich sein, den Übertragungsorganen 7', 8', 7", 8" eine beachtliche Randdicke zu geben, die mit der den Hauptübertragungsorganen 7 und 8 gegebenen vergleichbar ist.It is generally convenient to use the fixed and movable conductive To give organs or transmission organs an edge thickness that is approximately the same or greater than the aforementioned thickness of the gas layer, with its active edges may have a profile like that shown in Figure 6. The thickness of the conductive Parts in the areas remote from the edges can be any. If those Thickness is chosen smaller than the necessary edge thickness, the thickness of this part must progressively increase as the active edges are approached. like it in cut is shown in Fig. 7. But if you consider the general thickness of the conductive parts If you choose an edge thickness greater than the necessary, it is sufficient to give the edges a favorable one To give profile, as shown in section in Fig. 8 according to the above statements is shown. These rules apply in particular to the main rotor and the fixed ones conductive parts 3 and 4 in the areas where they face it; when the auxiliary rotors only have an insignificant performance to deliver, as is generally the case is, the strict application of the rules mentioned is not essential. However, it will be necessary to give the transmission organs 7 ', 8', 7 ", 8" a considerable To give edge thickness that is comparable to that given to the main transmission organs 7 and 8 is.

Bei dem Beispiel eines Generators mit einem einzigen Hilfsrotor, wie er in Abb. i bis 3 dargestellt ist, ist der feste leitende Teil 4 mit der Abnehmerbürste i2 über den Leitungsdraht 16 und mit der isolierten Abführung 14 durch einfache Berührung verbunden, während die Bürste 12' mit dem festen leitenden Teil 3 durch den Leitungsdraht 16' und die beiden Bürsten i i und i i' mit der Masse durch die Drähte 15 bzw. 15' verbunden sind.In the example of a generator with a single auxiliary rotor, such as it is shown in fig. i to 3, is the fixed conductive part 4 with the scraper brush i2 via the lead wire 16 and with the isolated discharge 14 through simple Contact connected while the brush 12 'with the fixed conductive part 3 through the lead wire 16 'and the two brushes i i and i i' with the ground through the Wires 15 and 15 'are connected.

Bezeichnet 2 U die maximale Potentialdifferenz, die bei normaler Betriebsweise zwischen den festen leitenden Organen 3 und 4 und den Übertragungsorganen 7 und 8 vorhanden sein kann, wenn sie mindestens teilweise einander gegenüberstehen, so wird der feste leitende Teil 3 auf ein Potential in der iN<ihe von ± U gebracht und dient als Erregerpol, während der andere feste Teil .4 als Schirm dient.2 U denotes the maximum potential difference that occurs during normal operation between the fixed conductive organs 3 and 4 and the transmission organs 7 and 8 can be present if they are at least partially opposite each other, so the solid conductive part 3 is brought to a potential in the range of ± U and serves as an excitation pole, while the other fixed part .4 serves as a screen.

LTI1ter der Influenz des festen, leitenden Organs 3 erhalten die Hauptübertragungsorgane 7 und 8 im Lauf der Drehung der Welle 6 infolge der Bürste i i und der Lamellen 9 und io Ladungen mit dem von 3 entgegengesetzen Vorzeichen, die ihnen durch die Masse zugeführt werden. Sie führen diese Ladungen mit sich, wenn der Kontakt der Lamellen und der Bürste i i unterbrochen wird, und ihr Potential erhöht sich dann in seinem absoluten Wert. Sie kommen dann über die Lamellen 9 und io mit der Bürste 12 in Kontakt und übertragen ihre Ladung auf den äußeren Abnehmer über die aus den Organen 12, 16, .4 und 14 bestehende leitende Verbindung, wobei die Übertragung durch das als Schirm dienende leitende Organ 4 begünstigt wird. Hierauf beginnt der Kreislauf von neuem.The main organs of transmission are retained after the influence of the fixed, guiding organ 3 7 and 8 in the course of the rotation of the shaft 6 due to the brush i i and the lamellas 9 and io charges with the opposite sign from 3, which are given to them by the Mass are supplied. You carry these charges with you when the contact is made Lamellae and the brush i i is interrupted, and their potential then increases in its absolute value. You then come over the slats 9 and io with the brush 12 in contact and transfer their charge to the outside consumer via the out of the Organs 12, 16, .4 and 14 existing conductive connection, with the transmission is favored by the conductive organ 4 serving as a screen. Then begins the cycle all over again.

Der Hilfsrotor funktioniert in derselben Weise, wobei dann das Organ .4 die Rolle des Erregerpoles spielt, der auf den Übertragungsorganen 7' und 8' eine Ladung influenziert, wenn diese mit der Masse über den Leitungsdraht 15', die Bürste i i' und die leitenden Lamellen g und io', die mit den Übertragungsorganen 7' und 8' fest verbunden sind, in Verbindung stehen, während das Organ 3 die Rolle eines Schirmes spielt, der die Entladung der Übertragungsorgane 7' und 8' begünstigt und im übrigen die Elektrizität empfängt, die durch diese letzteren über die Bürste 12' und den Leitungsdraht 16, der die Bürste 12' mit dem Organ 3 verbindet, zugeführt wird. Der Hilfsrotor bildet somit, wie an sich bekannt, einen Hilfsgenerator, der die Ladung des leitenden Organs 3 durch eine ihre Verluste ausgleichenden Elektrizitätszufuhr unterhält, im übrigen erregt sich das ganze Aggregat sofort bei Beginn der Drehung, wodurch die Erregung des Generators gesichert ist.The auxiliary rotor works in the same way, and then the organ .4 plays the role of the exciter pole, which on the transmission organs 7 'and 8' a charge is influenced when it is connected to the ground via the lead wire 15 ', the Brush i i 'and the conductive slats g and io' connected to the transmission organs 7 'and 8' are firmly connected, are connected, while the organ 3 has the role of a screen that favors the discharge of the transmission organs 7 'and 8' and otherwise receives the electricity that passes through the latter via the brush 12 'and the lead wire 16 which connects the brush 12' to the member 3, supplied will. The auxiliary rotor thus forms, as is known per se, an auxiliary generator which the charge of the conducting member 3 by a supply of electricity compensating for its losses entertains, otherwise the whole unit is excited immediately at the start of the rotation, whereby the excitation of the generator is ensured.

Es ist zweckmäßig, den leitenden Lamellen 9, io, 9', iö , auf welchen die Bürsten schleifen, eine Winkelöffnung und den Bürsten eine Stellung in der Weise zu geben, daß der Kontakt Lamelle-Bürste bei der üblichen Arbeitsweise des Generators in dem Moment eintritt, wo der Potentialunterschied Lamelle-Bürste nahe bei Null liegt: Man vermeidet so die für die gute Instandhaltung des Apparates schädliche Funkenbildung und eine dem Wirkungsgrad abträgliche Streuung elektrischer Energie. Um zu diesem Ergebnis zu gelangen, gibt man den Lamellen eine Winkelöffnung von nahezu der Hälfte des von einem Übertragungsorgan eingenommenen Winkels, also von ungefähr 8o bis 9o°. Wenn die Streukapazitäten verhältnismäßig bedeutend sind, wie es besonders im Hilfsrotor vorkommt, empfiehlt es sich, eine kleinere Winkelöffnung, z. B. 5 bis 70', zu nehmen.It is advisable to give the conductive lamellae 9, io, 9 ', iö, on which the brushes grind, an angular opening and the brushes to a position in such a way that the contact between the lamellae and brush during the normal operation of the generator is at that moment occurs where the difference in potential between the lamellae and the brush is close to zero: This avoids the formation of sparks, which is harmful to the good maintenance of the device, and a scattering of electrical energy which is detrimental to the efficiency. In order to achieve this result, the lamellae are given an angular opening of almost half the angle assumed by a transmission element, i.e. from about 8o to 9o °. If the stray capacitances are relatively significant, as happens especially in the auxiliary rotor, it is advisable to use a smaller angular opening, e.g. B. 5 to 70 ' to take.

Man kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, für die festen leitenden Teile 3 und 4 und die beweglichen leitenden Teile 7, 8, 7' und 8' eine von i8o° verschiedene Winkelöffnung wählen und ihnen dennoch eine annähernd zylindrische Oberfläche geben. Man kann ihnen beispielsweise einen Öffnungswinkel von i8o°/n geben, wenn 2 n feste leitende Teile und 2 n Übertragungsorgane auf dem Hauptrotor vorgesehen sind, wobei dann die festen leitenden Teile einerseits und die beweglichen andererseits paarweise elektrisch so verbunden werden können, daß sie zwei Gruppen bilden, die je nach Zuordnung die gleiche Rolle spielen wie die Teile 7, 7' und 8, 8' einerseits und die Teile 3 und 4 andererseits. Es ist in diesem Falle zweckmäßig, den leitenden Lamellen, auf welchen die Bürsten schleifen, einen Öffnungswinkel in der Nähe von 180'/2 n oder noch weniger zu geben, wenn die Streukapazitäten verhältnismäßig bedeutend sind.One can, without departing from the scope of the invention, for the fixed conductive parts 3 and 4 and the movable conductive parts 7, 8, 7 'and 8' one Choose an angle opening different from 180 ° and still give it an approximately cylindrical one Give surface. For example, you can give them an opening angle of 180 ° / n give if 2 n fixed conductive parts and 2 n transmission organs on the main rotor are provided, in which case the fixed conductive parts on the one hand and the movable parts on the other hand can be electrically connected in pairs so that they are two groups form, which, depending on the assignment, play the same role as parts 7, 7 'and 8, 8 'on the one hand and parts 3 and 4 on the other. In this case it is advisable to the conductive lamellae on which the brushes rub an opening angle in the vicinity of 180 '/ 2 n or even less if the stray capacitances are proportionate are significant.

Bei der Konstruktion des Hauptrotors ist es zweckmäßig, soweit wie möglich die Streukapazitäten zwischen Welle und Übertragungsorganen sowie zwischen den Übertragungsorganen selbst zu verringern; denn diese Kapazitäten verringern in merklicher Weise die Leistung. Zu diesem Zweck ist es wichtig, zur Bildung des Kernes 5 einen Isolator von möglichst niedriger Dielektrizitätskonstante, vorzugsweise unter 4, zu verwenden und diesen Isolator in einer mit seinem mechanischen Widerstand vereinbarenden Weise möglichst weitgehend auszuhöhlen, wie es beispielsweise in Abb. 6, 7 und 8 dargestellt ist.When designing the main rotor, it is useful as far as possible the stray capacities between shaft and transmission organs as well as between to reduce the organs of transmission themselves; because these capacities decrease noticeably the performance. For this purpose it is important to create the Core 5 is an insulator with the lowest possible dielectric constant, preferably under 4, and to use this insulator in one with its mechanical resistance as far as possible in an agreed manner, as is the case, for example, in Fig. 6, 7 and 8 is shown.

Der in Abb. 4 und 5 dargestellte Generator enthält außer dem vom Kern 5 und den Übertragungsorganen 7 und 8 gebildeten Hauptrotor zwei Hilfsrotoren, welche die Kerne 5' bzw. 5" und die Übertragungsorgane 7' bzw. 8' einerseits und 7" bzw. 8" andererseits enthalten.The generator shown in Figs. 4 and 5 also contains the one from the core 5 and the transmission members 7 and 8, the main rotor formed two auxiliary rotors, which the cores 5 'or 5 "and the transmission elements 7' or 8 'on the one hand and 7" or 8 "on the other hand.

Die mit dem Hauptrotor zusammenwirkenden Bürsten i i und 12 sind über die Leitungsdrähte 15 bzw. 16 mit der dichten leitenden Hülle 13, welche die Masse des Apparates bildet, bzw. mit der isolierten :Mhführung 14 verbunden. Die Bürsten i i' und 12', die mit dem ersten Hilfsrotor zusammenwirken, sind über die Leitungsdrähte 15' bzw 16' mit der Hülle 13 bzw. mit dem festen leitenden Teil 3 verbunden. Schließlich sind die Bürsten i i" und 12", welche mit dem zweiten Hilfsrotor zusammenarbeiten, über die Leitungsdrähte 15" und i6" mit der Hülle 13 bzw. mit dem leitenden Teil 4 verbunden.The brushes i i and 12 cooperating with the main rotor are over the lead wires 15 or 16 with the tight conductive sheath 13, which the mass of the apparatus, or connected to the isolated: Mhführung 14. The brushes i i 'and 12', which cooperate with the first auxiliary rotor, are via the lead wires 15 'or 16' are connected to the sheath 13 or to the fixed conductive part 3. In the end are the brushes i i "and 12", which work together with the second auxiliary rotor, via the lead wires 15 " and i6 "with the sleeve 13 and with the conductive part 4 connected.

Beim Betrieb des Generators wird der leitende Teil 3 auf ein Potential von annähernd ± (7 gebracht, wobei 2 U dieselbe Bedeutung wie oben hat, während der andere feste Tei14 auf ein Potential von annähernd + 2 U gebracht wird. Unter Influenz des Organs 3 erhalten die Übertragungsorgane 7 und 8 vom Hauptrotor über die Lamellen 9 und i o und die Bürste i i eine Ladung mit einem der des Organs 3 entgegengesetzten Vorzeichen. Sie führen diese Ladung mit sich, wenn der Kontakt mit der Bürste i i unterbrochen ist, und kommen dann mit der an die isolierte Abführung 14 angeschlossenen Bürste 12 in Verbindung und übertragen ihre Ladung durch deren Vermittlung auf den äußeren Abnehmer; sie entziehen ihm dann infolge Influenz des Organs 4 eine Ladung mit entgegengesetzten Vorzeichen. DieseLadung wird durch die übertragungsorgane 7 und 8 weggeführt, wenn ihre Verbindung mit 12 unterbrochen ist, und dann durch die Bürste i i auf die Masse übertragen, worauf der Kreislauf von neuem beginnt.When the generator is in operation, the conductive part 3 is at a potential of approximately ± (7, where 2 U has the same meaning as above, while the other fixed part is brought to a potential of approximately + 2 U. Under Influence of the organ 3, the transmission organs 7 and 8 receive from the main rotor the slats 9 and i o and the brush i i a load with one of the organ 3 opposite sign. You carry this charge with you when the contact with the brush i i is interrupted, and then come with the to the isolated discharge 14 connected brush 12 in connection and transfer their charge through their Mediation to the external customer; they then withdraw from him as a result of the influence of the Organ 4 has a charge with opposite signs. This charge is supported by the transmission organs 7 and 8 carried away when their connection with 12 is interrupted is, and then transferred by the brush i i to the mass, whereupon the circuit starts all over again.

Die Hilfsrotoren arbeiten in entsprechender Weise. Für einen von diesen spielt das Organ 4 die Rolle des Erregerpoles, indem es durch Influenz auf den Übertragungsorganen 7' und 8' eine Ladung bewirkt, wenn sie mit der Masse durch die Bürste i i' und den Draht 15' in Verbindung stehen, wobei das Organ 3 die Rolle des Schirmes für diese Übertragungsorgane spielt, der ihre Entladung begünstigt, wenn sie mit der Bürste 12' in Kontakt stehen, die ihrerseits mit dem Organ 3 durch den Leitungsdraht 16' verbunden ist. Dieser Hilfsrotor bildet also einen Hilfsgenerator, welcher die Ladung des Organs 3 durch eine Elektrizitätszufuhr unterhält. Für den anderen Hilfsrotor spielt das Organ 3 die Rolle des Erregerpoles, der wieder durch Influenz auf den Übertragungsorganen 7" und 8" eine Ladung bewirkt, wenn sie mit der Masse durch die Bürste i i" und den Leitungsdraht 15" in Verbindung stehen, wobei das Organ 4 als Schirm dient, der die Entladung der übertragungsorgane 7" und 8" begünstigt, wenn sie mit der Bürste 12" in Verbindung stehen, die ihrerseits mit dem Organ 4 durch den Leitungsdraht 16" verbunden ist. Dieser Hilfsrotor bildet also einen Generator, der die Ladung des Organs 4 unterhält. Man könnte ebenso die Ladung der Übertragungsorgane 7" und 8" nicht der Masse, sondern der isolierten Abführung 14 des Generators entnehmen.The auxiliary rotors work in a corresponding manner. For one of these the organ 4 plays the role of the pathogen pole by influencing the transmission organs 7 'and 8' causes a charge when they are brought to the mass by the brush i i 'and the wire 15 'are connected, the organ 3 playing the role of screen for plays these transmission organs, which favors their discharge when they are with the Brush 12 'are in contact, in turn with the organ 3 through the lead wire 16 'is connected. This auxiliary rotor thus forms an auxiliary generator, which the Organ 3 charge by an electricity supply maintains. For the other auxiliary rotor organ 3 plays the role of the pathogen pole, which is again influenced by the Transmission organs 7 "and 8" cause a charge when they pass through with the mass the brush i i "and the lead wire 15" are in communication, the organ 4 serves as a screen, which favors the discharge of the transmission organs 7 "and 8", when they are in communication with the brush 12 ″, which in turn communicates with the organ 4 is connected by the lead wire 16 ". This auxiliary rotor thus forms a generator, who maintains the charge of organ 4. One could also charge the transmission organs 7 "and 8" are not taken from the ground, but rather from the isolated outlet 14 of the generator.

Wie vorher und aus denselben Gründen ist es zweckmäßig, den leitenden Lamellen 9 und io des Hauptrotors und den Lamellen g', iö , g' und iö' der Hilfsrotoren, auf welchen die Bürsten schleifen, eine geeignete Winkelöffnung zu geben. Ebenso muß den Bürsten, wenn der Generator normal arbeitet, eine derartige Stellung gegeben werden, daß der Kontakt Lamelle-Bürste in dem Augenblick eintritt, wo der Potentialunterschied Lamelle-Bürste nahe bei Null liegt. Um dieses Ergebnis zu erreichen, ist es zweckmäßig, den Lamellen des Hauptrotors eine Winkelöffnung zu geben, die nahezu zwei Drittel des von einem Übertragungsorgan eingenommenen Winkels beträgt, also 110 bis 12o° im Falle der Abb. 4 und 5. Was die Lamellen g', 1o', g', i ö' der Hilfsrotoren betrifft, muß ihr Öffnungswinkel im allgemeinen geringer sein, besonders wenn die Streukapazitäten eine bedeutende Rolle spielen.As before and for the same reasons, it is advisable to give the conductive blades 9 and io of the main rotor and the blades g ', iö, g' and iö 'of the auxiliary rotors on which the brushes slide a suitable angular opening. Likewise, when the generator is working normally, the brushes must be given such a position that contact between the lamella and the brush occurs at the moment when the potential difference between the lamella and the brush is close to zero. To achieve this result, it is appropriate to give the blades of the main rotor angular opening that almost amounts to two-thirds of the area occupied by a transmission member angle, so one 10 to 12o ° in the case of Fig. 4 and 5. What the slats g ', 1o', g ', i ö' of the auxiliary rotors, their opening angle must generally be smaller, especially if the stray capacitances play an important role.

Wie im Vorhergehenden kann man, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, eine Anzahl von mehr als zwei festen leitenden Organen und/oder Übertragungsorganen verwenden. Es ist ebenso zweckmäßig, die Streukapazitäten des Hauptrotors weitmöglichst zu vermindern.As in the preceding one can without departing from the scope of the invention leave a number of more than two permanent governing bodies and / or transferring bodies use. It is also useful to reduce the stray capacities of the main rotor as much as possible to diminish.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrostatic generator, characterized by a frame which is essentially formed on the one hand from flanges made of insulating material, on the other hand from solid conductive members, which are composed of an even number of cylindrical segments which form cross pieces between these flanges, a shaft rotatable in the frame is mounted, on which at least one core of insulating material is attached, the dielectric constant of which is low, preferably less than 4 and which at its periphery opposite the fixed conductive organs carries the movable conductive organs of the machine subjected to the influence, which are also made of cylindrical, are assembled in at least two groups divided segments in the direction of the shaft, each group representing a rotor of the machine, namely at least one main rotor and at least one auxiliary rotor, while each of the conductive elements is electrically connected to a conductive lamella, which interacts with brushes which, as far as they are assigned to the organs forming the main rotor, are connected to the mass of the machine, which in turn is formed from a dense, metallic shell containing a medium of high dielectric strength, or to the are connected to an execution conductor isolated from this ground and which, insofar as they are assigned to the organs forming the auxiliary rotor, are connected once to one of the fixed conductive organs or once to a point on the machine which is at a practically constant potential during normal operation , wherein the active edges of the conductive organs of the main rotor and the fixed conductive organs, at least in the area where they face the main rotor, have an edge thickness which is at least 2 / s of the thickness of the gas layer which is a fixed conductive organ of a movable conductive organ the main rotor separates.

2nd generator according to claim i, characterized in that that the point of the machine connected to the one or two brushes that form an auxiliary rotor moving, guiding organs work together, a point of mass of this machine or is a point of the discharge conductor.

3. Generator according to claims i or 2, of at least four fixed, governing bodies and at least four movable, governing bodies Organs for the main rotor, characterized in that the organs, the same Belonging to a group, alternating in pairs connected to one another in order to form a equal group to two rows of organs exercising the same function form. :1.

Generator according to claims i to 3, characterized in that the active edges of the movable, conductive auxiliary organs have the same thickness as the main moving organs.

5. Generator according to claims i to .4, characterized characterized in that the opening angle of the with each movable, conductive organ connected contact blades and the position of the brushes are determined so that the Contact occurs between each lamella and each brush at the moment in which the potential difference between the lamella and the brush is close to zero.

6. Generator according to claims i to 5 with an auxiliary gate, characterized in that that the opening angle of the contact blades associated with each movable conductive member is at most half the opening angle of the associated conductive organ and is preferably below this value if the stray capacitances are significant.

7. Generator according to claims i to 5 with two auxiliary rotors, characterized in that that the opening angle of the contact blades associated with each movable, conductive organ is at most two thirds of the opening angle of the associated conductive organ and is preferably below this '' value if the stray capacitances are significant are. B. Generator according to claims i to 6 with a single auxiliary rotor, thereby characterized in that the brush cooperating with the main rotor, not with the ground is connected via one of the fixed, conductive organs to the discharge conductor connected. G. Generator according to claims i to 8, characterized in that that the insulating cores of the rotors are hollowed out.