DE870575C

DE870575C - Device for reversing the polarity of an electrostatic generator

Info

Publication number: DE870575C
Application number: DEC3773A
Authority: DE
Original assignee: MACH ELECTROSTATIQUES DES SA; Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Current assignee: MACH ELECTROSTATIQUES DES SA; Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority date: 1950-02-07
Filing date: 1951-02-03
Publication date: 1953-03-16

Description

Vorrichtung zum Umkehren der Polarität eines elektrostatischen Generators Die Erfindung bezieht sich auf elektrostatische Generatoren mit zu induzierenden leitenden Elektrizitätsträgern und einer Erregermaschine und betrifft im besonderen eine für derartige Generatoren verwendbare Vorrichtung zur Umkehrung ihrer Polarität.Device for reversing the polarity of an electrostatic generator The invention relates to electrostatic generators with to be induced conductive electricity carriers and an exciter and concerns in particular a device that can be used for such generators to reverse their polarity.

Bekanntlich laufen diese elektrostatischen Generatoren bei Betriebsbeginn unter der Einwirkung der in ihren Erregerpolen vorhandenen rückständigen Ladungen an und können dabei, wenn man nicht besondere Maßnahmen trifft, die eine oder die andere Polarität annehmen, und außerdem behalten sie die einmal angenommene Polarität bis zu ihrem Anhalten bei.It is well known that these electrostatic generators run when they start operating under the action of the residual charges present in their exciter poles and can, if you don't take special measures, one or the other assume a different polarity, and also keep the polarity once assumed until they stop.

Die Erfindung bezweckt nun, eine Vorrichtung zu schaffen, «-elche die periodische Umkehrung der Polarität eines elektrostatischen Generators der eingangs erwähnten Art und gleichzeitig die willkürliche oder selbsttätige Festlegung der gewünschten Polarität während eines und desselben normalen .Betriebes ermöglicht.The invention now aims to create a device, «-elche the periodic reversal of the polarity of an electrostatic generator of the input mentioned type and at the same time the arbitrary or automatic determination of the desired polarity during one and the same normal operation.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß in einfacher und zuverlässiger Weise in der Hauptsache dadurch erreicht, daß in den die Ladebürsten des elektrostatischen Generators und der Erregermaschine miteinander verbindenden elektrischen Stromkreis ein Kondensator eingeschaltet wird, dessen Kapazität die Höchstkapazität überschreitet, die zwischen einem Erregerpol und einem zu influenzierenden Elektrizitätsträger des Generators auftreten kann.According to the invention, this aim is achieved in a simple and reliable manner Mainly achieved by the fact that the charging brushes of the electrostatic Generator and the exciter machine interconnecting electrical circuit a capacitor is switched on, the capacity of which exceeds the maximum capacity, that between an exciter pole and an electricity carrier to be influenced of the generator can occur.

Bei dieser Anordnung wird, wenn der Generator in Gang gesetzt wird und irgendeine Polarität annimmt, der Potentialunterschied an den Klemmen des Kondensators nach und nach zunehmen, während die durch die leitenden Elektrizitätsträger des Generators bei jedem Arbeitszyklus mitgenommene Ladung allmählich abnimmt, und, wenn diese Potentialdifferenz einen bestimmten Wert erreicht, wird der Kondensator sich entladen und dabei den leitenden Elektrizitätsträgern des Generators eine Ladung zuteilen, deren Vorzeichen gegensinnig zu dem Vorzeichen der von den Elektrizitätsträgern ursprünglich beförderten Ladung ist. Dieses Spiel wiederholt sich während der weiteren Drehung des Generators, wodurch dessen Polarität periodisch wechselt.With this arrangement, when the generator is started and any polarity assumes the potential difference at the Clamps of the capacitor gradually increase while passing through the conductive Electricity carrier of the generator with each duty cycle gradually entrained charge decreases, and when this potential difference reaches a certain value, becomes the capacitor discharges itself and thereby the conductive electricity carriers of the generator assign a charge whose sign is opposite to that of the Electricity carriers originally transported. Repeated this game during the further rotation of the generator, making its polarity periodic changes.

Man kann besondere Schalt- und Steuermittel vorsehen, um den Kondensator nach Belieben ein-und ausschalten zu können oder seine selbsttätige Ein- und Ausschaltung zu 'verwirklichen oder gegebenenfalls seine Wirkung auf eine einzige Polaritätsumkehrung. zur Festlegung der Polarität des Generators in einem vorbestimmten Sinn in irgendeinem Zeitpunkt des Betriebes der Maschine unabhängig von deren ursprünglicher Polarität zu beschränken.Special switching and control means can be provided for the capacitor to be able to switch it on and off at will or to switch it on and off automatically to 'realize or possibly its effect on a single polarity reversal. defining the polarity of the generator in a predetermined sense in any way Time of operation of the machine regardless of its original polarity to restrict.

Die Zeichnung veranschaulicht die Vorrichtung nach der (Erfindung beispielsweise in Anwendung bei einer zylindrischen elektrostatischen Maschine mit zwei Läufern, d. h. mit zwei rotierenden Paaren von leitenden Belägen, die auf einem gemeinsamen umlaufenden Körper angeordnet sind und die zu influenzierenden Elektrizitätsträger der Maschine darstellen. Abb. i und 2 lassen die Benutzung der Vorrichtung nach der Erfindung zur Erzielung einer periodischen Umkehrung der Polarität eines mit einer Erregermaschine verbundenen elektrostatischen Generators erkennen.The drawing illustrates the device according to the (invention for example in use with a cylindrical electrostatic machine two runners, d. H. with two rotating pairs of conductive pads resting on one common rotating body are arranged and the electricity carriers to be influenced represent the machine. Figs. I and 2 decrease the use of the device of the invention to achieve a periodic reversal of the polarity of a with detect an electrostatic generator connected to an exciter.

Abb. i ist ein Teillängsschnitt durch diesen Generator mit seinen zwei Läufern, und Abb. 2 zeigt in Nebeneinanderanordnung und im Querschnitt die beiden Läufer der Maschine nach Abb. i mit Angabe der elektrischen Verbindungen; Abb.3 gibt eine Schaltungsanordnung wieder, mittels deren die Vorrichtung nach der Erfindung zur beliebigen Festlegung der Polarität eines elektrostatischen Generators verwendbar ist; Abb.4 stellt eine Abänderung der Schaltungsanordnung nach Abb. 3 dar,. bei .welcher die Polaritätsfestlegung für einen elektrostatischen Generator 'selbsttätig erfolgt.Fig. I is a partial longitudinal section through this generator with its two runners, and Fig. 2 shows in side-by-side arrangement and in cross-section the both rotors of the machine according to Fig. i with details of the electrical connections; Fig.3 shows a circuit arrangement, by means of which the device according to the Invention for arbitrarily defining the polarity of an electrostatic generator is usable; Fig. 4 shows a modification of the circuit arrangement according to Fig. 3 dar. at .which defines the polarity for an electrostatic generator 'takes place automatically.

Der aus Abb. i und 2 ersichtliche elektrostatische Generator weist zwei halbzylindrische Körper i und 2 auf, die auf zwei !Scheiben 3 und. 4 mit ihren Enden aufliegen und zwei auf einem gemeinsamen Kern 5 aus Isolierstoff sitzende Läufer mit Abstand umschließen. Der Isolierstoffkern 5 ist .auf eine . drehbare Welle 6 aufgekeilt, . die in den beiden Scheiben 3 und 4 geführt ist. Der eine Läufer wird durch. zwei halbzylindrische, zu influenzierende, leitende- Elektrizitätsträger 7 und 8 .gebildet, die auf der Umfläche .des zylindrischen Isolierstoffkerns 5 aufliegen und mit den Halbzylinderkörpern i und 2 als Hauptgenerator zusammenarbeiten. Der Halbzylinderkörper i wirkt dabei für denLäufer 7, 8 als Schirm und der Zylinderkörper 2 als induzierender Erregerpol. Die zu influenzierenden leitenden Elektrizitätsträger7,8 sind an dieKontaktsektoreng und io ange'schlossen, die auf dem Isolierstoffkern 5 angebracht sind und mit feststehenden Bürsten ii und iz zusammenarbeiten.The electrostatic generator shown in Fig. I and 2 has two semi-cylindrical bodies i and 2, which on two! disks 3 and. 4 with their Ends rest and two seated on a common core 5 made of insulating material Enclose the runner at a distance. The insulating core 5 is .on a. rotatable Shaft 6 keyed,. which is guided in the two disks 3 and 4. The one runner is through. two semi-cylindrical conductive electricity carriers to be influenced 7 and 8, which rest on the surrounding surface of the cylindrical insulating core 5 and cooperate with the half-cylinder bodies i and 2 as the main generator. Of the The half-cylinder body i acts as a screen for the rotor 7, 8 and the cylinder body 2 as the inducing exciter pole. The conductive electricity carriers to be influenced7,8 are connected to the contact sectorsg and io, which are on the insulating material core 5 are attached and work together with fixed brushes ii and iz.

Der zweite Läufer umfaßt zwei halbzylindrische, zu induzierende, leitende Elektrizitätsträger 13 und 14, die auf dem Isolierstoffkern 5 in der Verlängerung der Halbzylinder 7 und 8 liegen und parallel zur Achsrichtung der Maschine eine geringere Länge als die Halbzylinder 7, 8 besitzen. Für diesen Läufer 13, 14 wirkt der Halbzylinderkörper i als induzierender Erregerpol und der Halbzylinderkörper 2 als Schirm. Die leitenden Elektrizitätsträger 13 und 14 sind mit den Kontaktsektoren 15 und 16 verbunden, die auf dem Isolierstoffkern 5 angeordnet sind und mit den feststehenden ,Bürsten 17 und 1,8 zusammenarbeiten. Der zweite Läufer 13, 14 bildet mit den Halbzylinderkörpern i, 2 einen elektrostatischen Hilfsgenerator, für die Erregung des Hauptgenerators 7, 8, z, 2. Die Gesamtheit der beiden Generatoren ist gasdicht von einem zylindrischen Metallmantel ig umschlossen, in dessen Inneres man Gas unter erhöhtem Druck einfüllt, Die Bürste i i des Hauptgenerators ist an die eine Maschinenklemme 2oa über eine Leitung 21, den Halbzylinderkörper i und eine isoliert durch den Metallmantel i g hindurchgeführte Leitung 22 angeschlossen. Die Bürste 1a des Hauptgenerators ist durch eine den Mantel ig durchquerende und von diesem isolierte Leitung 23a mit der einen Belegung 24.9 eines Kondensators 24 verbunden, dessen andere Belegung 24b durch eine Leitung 23b an den Metallmantel ig Anschluß hat und dessen Kapazität weit größer als die zwischen einem Erregerpol und einem leitenden Elektrizitätsträger des Hauptgenerators auftretende Höchstkapazität ist. Die Bürste 17 des Hilfsgenerators anderseits steht durch eine Leitung 25 unmittelbar mit .dem Metallmantel 19 und die Bürste 18 über eine Leitung 26 mit. dem Halbzylinderkörper 2 in Verbindung. Die zweite Maschinenklemme tob ist an den Metallmantel i9 angeschlossen, welche die Masse oder Erde darstellt.The second rotor comprises two semi-cylindrical, conductive electricity carriers 13 and 14 to be induced, which lie on the insulating core 5 in the extension of the semi-cylinders 7 and 8 and are parallel to the axial direction of the machine and have a shorter length than the semi-cylinders 7, 8. For this rotor 13, 14, the half-cylinder body i acts as an inducing exciter pole and the half-cylinder body 2 as a screen. The conductive electricity carriers 13 and 14 are connected to the contact sectors 15 and 16, which are arranged on the insulating core 5 and cooperate with the stationary brushes 17 and 1,8. The second rotor 13, 14 forms with the half-cylinder bodies i, 2 an electrostatic auxiliary generator for the excitation of the main generator 7, 8, z, 2 The brush ii of the main generator is connected to a machine terminal 2oa via a line 21, the half-cylinder body i and an insulated line 22 passed through the metal jacket ig. The brush 1a of the main generator is connected by a line 23a which traverses the jacket and is insulated from it with one assignment 24.9 of a capacitor 24, the other assignment 24b of which has a connection through a line 23b to the metal jacket and whose capacitance is far greater than that between is the maximum capacity occurring between an exciter pole and a conductive carrier of electricity of the main generator. The brush 17 of the auxiliary generator on the other hand communicates through a line 25 directly with .the metal shell 1 and 9, the brush 18 via a line 26. the half-cylinder body 2 in connection. The second machine terminal tob is connected to the metal jacket i9, which represents the mass or earth.

Die Maschine nach Abb. i und 2 arbeitet wie folgt: Es sei angenommen,. daß die Läufer durch die Welle 6 in der Richtung des in Abb. 2 eingezeichneten Pfeils in Umdrehung versetzt werden und ihre Ausgangsstellung der in Abb.2 wiedergegebenenLage entspricht. Ferner sei vorausgesetzt, daß das Potential des Halbzylinderkörpers i anfangs negativ und gleich - U und das :Anfangspotential des Halbzylinderkörpers 2 positiv und gleich -I- U-' ist und die Kapazität zwischen einem induzierenden Erregerpol und einem influenzierten, leitenden Elektrizitätsträger der Maschine den Wert C hat.The machine according to Fig. I and 2 works as follows: Let us assume. that the rotor through the shaft 6 in the direction of the arrow shown in Fig. 2 are set in rotation and their starting position is the position shown in Fig is equivalent to. It is also assumed that the potential of the half-cylinder body i initially negative and equal - U and that: initial potential of the half-cylinder body 2 is positive and equal to -I- U- 'and the capacitance between an inducing Exciter pole and an influenziert, conductive electricity carrier of the machine has the value C.

Wenn der Kondensator 24 anfangs keine Ladung hat, teilt ihm der leitende Elektrizitätsträger 8 unter der influenzierenden Einwirkung des Erregerpols 2 negative Elektrizität mit. Wird der Kontakt zwischen dem Sektor 1o und der Bürste 12 unterbrochen, so führt der Elektrizitätsträger 8 somit eine negative Ladung mit sich, und die Elektrode 24a des Kondensators 24 befindet sich jetzt auf einem positiven Potential gegenüber Masse. Dabei ist der Potentialunterschied an den Klemmen des Kondensators 24 viel kleiner als der zwischen Erregerpol und Elektrizitätsträger bestehende Spannungsunterschied, da die Kapazität zwischen diesen beiden Maschinenteilen viel geringer als die Kapazität des Kondensators 24 ist. Der leitende Elektrizitätsträger 8 hat bei diesem ganzen Vorgang infolge der Verbindung der Bürste 12 mit dem Kondensator 24 eine kleinere Ladung als bei unmittelbarem Anschluß der Bürste 12 an Erde, d. h. eine den Wert -C U unterschreitende Ladung, empfangen.If the capacitor 24 initially has no charge, the conductive electricity carrier 8 communicates it with negative electricity under the influencing effect of the exciter pole 2. If the contact between the sector 10 and the brush 12 is interrupted, the electricity carrier 8 thus carries a negative charge with it, and the electrode 24a of the capacitor 24 is now at a positive potential with respect to ground. The potential difference at the terminals of the capacitor 24 is much smaller than the voltage difference existing between the exciter pole and the electricity carrier, since the capacitance between these two machine parts is much smaller than the capacitance of the capacitor 24. During this entire process, the conductive electricity carrier 8, as a result of the connection of the brush 12 to the capacitor 24, received a smaller charge than when the brush 12 was directly connected to earth, ie a charge below the value -CU.

Wenn bei der weiteren Drehung des Isolierstoffkerns 5 der Kontakt zwischen dem 'Sektor io und der Bürste i i zustande kommt, wird die vom Elektrizitätsträger 8 mitgeführte Ladung an den äußeren Stromkreis über die Klemme 201 abgegeben, was durch die Anwesenheit des Schirms i begünstigt wird, der auf das gleiche Potential wie der Elektrizitätsträger 8 gebracht ist und so jeden Einfluß der Masse auf diesen verhindert.If, with the further rotation of the insulating core 5, the contact between the 'sector io and the brush i i comes about, that of the electricity carrier 8 discharged charge to the external circuit via the terminal 201, what favored by the presence of the screen i, which is at the same potential how the electricity carrier 8 is brought about and so every influence of the mass on it prevented.

Während dieser Zeit gibt der leitende Elektrizitätsträger 13 der Erregermaschine, der beim Vorbeigehen am Erregerpol i unter Aufrechterhaltung seiner Verbindung mit der Masse eine positive Ladung aufgenommen hat, diese Ladung über den Sektor 1ö und die Bürste 18 an den als Schirm bei der Erregermaschine wirksamen Halbzvlinderkörper 2 ab, dessen. Potential dadurch auf dem für die Influenzierung des leitenden Elektrizitätsträgers 7 erforderlichen Wert gehalten wird. Dieser Elektrizitätsträger 7 empfängt, wenn er sich dem Erregerpol 2 gegenüber befindet, eine Ladung, die geringer als die vorher vom Elektrizitätsträger 8 mitgeführte Ladung ist. Der Potentialunterschied an den Klemmen des Kondensators 24 ist nämlich infolge der Ladung, die dann der -leitende Elektrizitätsträger aufnimmt, gegenüber dem Potentialunterschied gewachsen, der an diesen Klemmen im Augenblick der Kontaktunterbrechung zwischen dem Sektor io und der Bürste bestanden hat. Die Aufladung des Elektrizitätsträgers 7 erfolgt daher nicht mehr unter der Einwirkung des Potentialunterschiedes zwischen Erregerpol und Masse, sondern einer gegenüber diesem Potentialunterschied um die dazu gegensinnige Klemmenspannung des Kondensators 24 verminderten Spannung.During this time the conductive electricity carrier 13 gives the exciter, when walking past the exciter pole i while maintaining its connection with the mass has absorbed a positive charge, this charge via the sector 10 and the brush 18 to the half-cylinder body that acts as a screen in the exciter 2 from, whose. The potential for influencing the conductive electricity carrier 7 required value is maintained. This electricity carrier 7 receives when it is opposite the exciter pole 2, a charge that is less than the one before is carried by the electricity carrier 8 charge. The potential difference at the Clamping of the capacitor 24 is namely due to the charge, which is then the -conductive Electricity carriers, grown against the potential difference that on these terminals at the moment of interruption of contact between sector io and the brush passed. The electricity carrier 7 is therefore charged no longer under the influence of the potential difference between exciter pole and Mass, but one opposite this potential difference around the opposite Terminal voltage of the capacitor 24 reduced voltage.

Der leitende Elektrizitätsträger 7 gibt dann diese verringerte Ladung an den äußeren Stromkreis ab, den die Maschine speist, und das Siel dieser Vorgänge wiederholt sich bei .der weiteren Drehung der Läufer der Maschine, so daß die von den leitenden Elektrizitätsträgern 7 und 8 dem äußeren Stromkreis in Aufeinanderfolge mitgeteilten Ladungen schrittweise abnehmen. Infolgedessen sinkt auch die Spannung an den Klemmen 20a, tot' der Maschine, und dies um so mehr, als das Potential des mit der Klemme 20" verbundenen induzierenden Pols i der Erregermaschine in entsprechender Weise abnimmt, was eine allmähliche Verminderung der Leistung der Erregermaschine und dadurch sowie wegen der Potentialverluste am Erregerpol 2 auch eine Verkleinerung der Leistung des Hauptgenerators zur Folge hat.The conductive electricity carrier 7 then gives off this reduced charge to the external circuit which the machine feeds, and the course of these processes is repeated when the rotor of the machine continues to rotate, so that the conductive electricity carriers 7 and 8 of the external circuit gradually decrease the charges communicated in succession. As a result, the voltage at terminals 20a 'dead' of the machine also drops, and this all the more so as the potential of the inducing pole i of the exciter connected to terminal 20 ″ decreases in a corresponding manner, which results in a gradual reduction in the output of the exciter and as a result, as well as because of the potential losses at the exciter pole 2, the output of the main generator is also reduced.

Wenn :die Leistung des Hauptgenerators und seiner Erregermaschine sehr nahe dem Wert Null ist, tritt ein Augenblick ein, wo der Kondensator 24 beginnt, die Elektrizitätsträger g und ro bei der Herstellung ihres .Anschlusses an die Kondensatorklemme 24a positiv aufzuladen. Die Polarität des Halbzylinderkörpers i, der inWirkungsbeziehung zu diesen Elektrizitätsträgern gebracht ist, wird daher ebenso wie die Polarität der durch die Elektrizitätsträger 13 und 14 mitgeführten Ladungen umgekehrt, was einen raschen Abfall des Potentials des Erregerpols 2 und dann den Wechsel seines Vorzeichens hervorruft. Der Kondensator 24 entladet sich vollständig, und dann wiederholt sich der beschriebene Arbeitszyklus, jedoch mit Potentialen von entgegengesetztem Vorzeichen, für alle Teile der Maschine bei deren weiterem Gang. Der Kondensator 24 ladet sich wieder auf, sein Belag 24a wird dann negativ, die durch die leitenden Elektrizitätsträger 7, 8 dem äußeren Stromkreis über die Klemme 2oa mitgeteilten positiven Ladungen nehmen allmählich wieder ab, und die Polarität der Maschine wird von neuem umgekehrt, und so setzt sich das Spiel der Vorgänge fort.If: the power of the main generator and its exciter is very close to zero, a moment occurs when the capacitor 24 begins, the electricity carriers g and ro during the production of their connection to the capacitor terminal 24a to be positively charged. The polarity of the semi-cylindrical body i, which is in the is brought to these carriers of electricity, is therefore just like the polarity of the charges carried along by the electricity carriers 13 and 14 reversed what a rapid drop in the potential of the exciter pole 2 and then its change Causes sign. The capacitor 24 discharges completely and then repeatedly the working cycle described, but with potentials of opposite directions Sign for all parts of the machine as it continues. The condenser 24 charges itself up again, its coating 24a then becomes negative, that of the conductive ones Electricity carrier 7, 8 communicated to the external circuit via terminal 2oa positive charges gradually decrease again, and the polarity of the machine becomes again reversed, and so the game of events continues.

In ähnlicher Weise kann man einen periodischen Polaritätswechsel der Maschine dadurch erzielen, daß man einen Kondensator zwischen die Bürste 17 der Erregermaschine und die Masse einschaltet, statt ihn zwischen der Masse und der Bürste 12 des Hauptgenerators vorzusehen. Die Periode der Polaritätswechsel ist vor allem durch die Kapazität des Kondensators und seine Isolierung bestimmt und um so größer, je höher seine Kapazität und je besser seine Isolierung ist. Man kann daher diese Periode insbesondere durch Änderung der Kapazität und. gegebenenfalls, des Verluststroms mittels eines hohen, im Nebenschluß zum Kondensator liegenden Widerstandes regeln, wie dies der in Abb.2 gestrichelt wiedergegebene Widerstand 27 andeutet.In a similar way, one can see a periodic change in polarity of the Achieve machine by placing a capacitor between the brush 17 of the Exciter and the mass turns on instead of him between the mass and the Brush 12 of the main generator to be provided. The period of polarity reversal is mainly determined by the capacitance of the capacitor and its insulation and the greater its capacity and the better its insulation, the greater it is. One can hence this period in particular by changing the capacity and. possibly, of the leakage current by means of a high, shunted to the capacitor Regulate the resistance, like the resistance shown in Fig. 2 with dashed lines 27 indicates.

Vorteilhaft ist es, in allen Fällen eine Möglichkeit für Stromentweichung entweder durch einen hohen Widerstand oder auch z. B. durch eine in den Lieferstromkreis der Maschine eingeschaltete Vorrichtung mit dunkler Entladung zu schaffen, da die Vorrichtung nach der Erfindung nicht eine Umkehrung der Polarität hervorrufen kann, wenn der Widerstand des Lieferstromkreises zu hoch ist. Ferner empfiehlt es sich, einen Spannungsbegrenzer wie z. B. einen selbsttätigen Unterbrecher oder eine kleine Funkenstrecke mit Gasionisierung in Abzweigung von den Klemmen des Kondensators 24 vorzusehen, um zu vermeiden, daß das Dielektrikum des Kondensators unter der Einwirkung einer auf eine zu starke Aufladung der Kondensatorbeläge folgende Entladung durchlöchert wird.It is advantageous in all cases to have a possibility for current drainage either through a high resistance or z. B. by one in the supply circuit of the machine switched on device with dark discharge, since the The device according to the invention cannot reverse the polarity, when the resistance of the supply circuit is too high. It is also advisable to a voltage limiter such as B. an automatic breaker or a small one Spark gap with gas ionization in the branch from the terminals of the capacitor 24 to avoid that the dielectric of the capacitor under the Effect of a discharge following excessive charging of the capacitor plates is perforated.

Die Anwendung der Vorrichtung nach der Erfindung zur beliebigen Festlegung der Polarität :eines- elektrostatischen Generators mit Erregermaschine ist in einer Ausführungsform durch die Schaltanordnung nach Abb. 3 veranschaulicht, bei der die aus Abb. i und 2 übernommenen Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie dort bezeichnet sind. " Gemäß Abb. 3 ist von den Klemmen des Kondensators-24, dessen Belag 24a über die Leitung 23a an die eine Bürste des von dem Metallmantel ig umgebenen elektrostatischen Generators mit den Klemmen 2oa, - tob angeschlossen ist, ein Druckknopfschalter 31 abgezweigt, der in seiner Ruhestellung den Kondensator 2r4 kurzschließt. Ferner liegt in der den Kondensatorbelag 24b mit dem Mäntel ig der Maschine verbindenden Leitung 23b eine Lumineszenzentladungsröhre 32, zu der ein Widerstand 33 'einen Nebenschluß bildet. Die Röhre 32, - die -von an "sich bekannter Bauart ist,- enthält zwei gleiche .Elektroden, von denen die beim Stromdurchgang durch die Röhre als Kathode wirksame Elektrode vors einer leuchtenden Hülle umgeben ist und dadurch sofort den Richtungssinn des Stromdurchgangs erkennen läßt: -Die Vorrichtung nach Abb. 3 arbeitet wie folgt: Werin` die Maschine in Gang gesetzt wird und durch die rückständigen Ladungen ihrer Erregerpole auf Spannung-gekommen ist, wird ihre anfangs beliebige Polarität durch die Lumineszenzröhre 32 angezeigt. Entspricht -diese Polarität der -gewünschten Polarität, so ist keine weitere Maßnahme erforderlich. Im gegenteiligen Fall drückt man auf den Knopf des Schalters 31, wodurch der Kondensator in dem Stromkreis'- der Maschine wirksam wird. Es treten dann die anläßlich der Erläuterung von Abb. i und 2 beschriebenen Vorgänge auf, die zur Umkehrung " der Polarität der Maschine führen. Im Maße des Fortschreitens dieser Vorgänge zeigt sich ein mehr und mehr zunehmendes Schrumpfen der leuchtenden Hülle, welche die als Kathode arbeitende Elektrode der Röhre 32 umgibt, was andeutet, daß die Maschine allmählich in ihrer Spannung abnimmt. Die leuchtende Hülle tritt dann an der anderen Elektrode der Röhre 32 auf, und dies ist ein Anzeichen dafür, daß die Maschine im anderen Richtungssinn wieder auf .Spannung kommt. Wenn der leuchtende Schein, der von der einen zur anderen Elektrode übergeht, an der von ihm zuerst umhüllten Elektrode vollkommen erloschen ist und seine maximale Helligkeit an der anderen Elektrode der Röhre 3z erreicht hat, läßt man den Druckknopf des Schalters 31 los, wodurch der Kondensator 24 wieder kurzgeschlossen und damit unwirksam gemacht wird, so daß die erreichte Polarität der Maschine bestehen bleibt.The use of the device according to the invention for any definition of polarity : an electrostatic generator with exciter is illustrated in one embodiment by the switching arrangement according to Fig. 3, in which the parts taken from Fig. i and 2 with the same reference numerals as are designated there. "According to Fig. 3 is from the terminals of the capacitor-24, its Coating 24a via line 23a to a brush of the ig surrounded by the metal jacket electrostatic generator connected to terminals 2oa, - tob, a push button switch 31 branched off, which in its rest position short-circuits the capacitor 2r4. Further lies in the connecting the capacitor coating 24b with the jacket ig of the machine Line 23b a luminescence discharge tube 32, to which a resistor 33 'a Forms shunt. The tube 32 - which is of a type known per se - contains two identical electrodes, one of which is called the electrode when the current passes through the tube Cathode effective electrode is surrounded in front of a luminous envelope and thereby Immediately recognizes the direction of the current passage: -The device after Fig. 3 works as follows: Werin` the machine is started and by the backward charges of their exciter poles have come to voltage, theirs will initially arbitrary polarity indicated by the luminescent tube 32. Corresponds to this polarity the desired polarity, no further action is required. On the contrary Case one presses the button of the switch 31, whereby the capacitor in the circuit'- the machine takes effect. Then, on the occasion of the explanation of Fig. i and 2 describe operations that "reverse" the polarity of the machine to lead. As these processes progress, more and more becomes apparent increasing shrinkage of the luminous envelope which acts as a cathode Electrode surrounds the tube 32, indicating that the machine is gradually moving into its Tension decreases. The luminous envelope then joins the other electrode of the tube 32 on, and this is an indication that the machine is in the opposite direction back on. Tension is coming. When the glow that goes from one to the other Electrode passes, completely extinguished on the electrode that was first covered by it and reaches its maximum brightness at the other electrode of the tube 3z has, one lets go of the push button of the switch 31, whereby the capacitor 24 again is short-circuited and thus made ineffective, so that the polarity achieved the machine remains.

Soll die Polarität der Maschine von vornherein irl endgültiger Weise festgelegt werden, so kann man .die Vorrichtung nach der Erfindung in der Schaltanordnung nach Abb.4 verwenden, welche selbsttätig den Kondensator 24 nach Bedarf wirksam und unwirksam macht und bei der die auch in Abb. i, -2. und 3 -vorkommenden Teile die gleichen Bezugsziffern, wie dort aufweisen. Gemäß Abb.4 liegt im Nebenschluß zum Kondensator 2,4 eine Diode .34, bei der die Anode und die Kathode so geschaltet sind, daß der Strom durch die Diode in dem der gewünschten Polarität entsprechenden Richtungssinn hindurchgeht. Beispielsweise ist nach Abb.4 die Anordnung so getroffen, daß sich ein negatives Potential für die Klemme 20a der Maschine ergibt.Should the polarity of the machine be irl final way from the start be set, so you can .the device according to the invention in the switching arrangement use according to Fig. 4, which automatically activate the capacitor 24 as required and makes it ineffective and in which the also in Fig. i, -2. and 3 -common parts have the same reference numerals as there. According to Fig. 4, there is a shunt to the capacitor 2,4 a diode .34, in which the anode and the cathode are connected in this way are that the current through the diode in that corresponding to the desired polarity Sense of direction passes through. For example, according to Fig. 4, the arrangement is made as follows: that there is a negative potential for the terminal 20a of the machine.

Nenn die Maschine bei ihrem Anlassen im gewünschten Richtungssinn auf Spannung kommt, geht der Strom durch die Diode 34, und der dadurch kurzgeschlossene Kondensator 24 bleibt ohne Wirkung. Wenn jedoch die Maschine beim Anlaufen die entgegengesetzte Polarität annimmt und daher der Klemme 20a ein positives Potential zu erteilen sucht, ist die Diode 34 für den Stromdurchgang gesperrt, so daß der Kondensator 24 wirksam wird und sich nach und nach aufladet. "Die anläBlich Abb. i und 2 geschilderten, den Polaritätswechsel herbeiführenden Vorgänge spielen sich nunmehr bei der Schaltung nach Abb. 4 ab und ergeben die gewünschte Polarität der Maschine. Die Diode 34 wird darauf leitend und der demgemäß wieder kurzgeschlossene Kondensator 24 unwirksam, so daß die erreichte Polarität bestehen bleibt. Vorteilhaft ist es, mit der Diode 34 einen Widerstand 35 in Reihe zu schalten, um die Zerstörung der Diode durch eine unzeitige Entladung des Kondensators zu vermeiden.When starting the machine, name it in the desired direction comes on, the current goes through the diode 34, and thereby short-circuited Capacitor 24 has no effect. However, if the machine starts up the opposite Assumes polarity and therefore seeks to give terminal 20a a positive potential, the diode 34 is blocked for the passage of current, so that the capacitor 24 is effective and gradually recharges. "The occasional figs. I and 2 described, The processes causing the polarity change now play out in the circuit according to Fig. 4 and result in the desired polarity of the machine. The diode 34 will then conductive and the accordingly short-circuited capacitor 24 ineffective, so that the polarity achieved remains. It is advantageous to use the diode 34 to connect a resistor 35 in series to avoid the destruction of the diode by a to avoid untimely discharge of the capacitor.

An Stelle der nur beispielsweise angeführten Diode 34 kann man jedes andere elektrische Gerät verwenden, das den Durchgang eines Stroms in .dem einen Richtungssinn - bei der höchstmöglichen Spannung zwischen den Kondensatorklemmen zu verhindern vermag, aber einen beliebigen Strom in der Gegenrichtung frei durchtreten läßt.Instead of the diode 34, which is only mentioned as an example, one can use any use another electrical device that allows the passage of a current in the one Sense of direction - at the highest possible voltage between the capacitor terminals able to prevent, but freely pass through any current in the opposite direction leaves.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for reversing the polarity of an electrostatic Generator with conductive electricity carriers to be induced and an exciter, characterized in that in the electrical circuit that each with one Electricity carriers to be influenced (7 or 8) when they are set against an exciter pole (i or 2) connects brushes (11, 12) that come into contact, a capacitor (24) is switched on, the capacity of which exceeds the maximum capacity, the one between an exciter pole (i or 2) and a conductive carrier of electricity (7 or 8) of the machine (Fig. I and 2).

2. Device according to claim i, characterized in that a parallel to the terminals of the capacitor (24) high leakage resistance (27) (Fig. 2).

3. Apparatus according to claim i, characterized characterized in that with the terminals of the capacitor (24) a voltage limiter, z. B. a small spark gap with ionized gas to avoid damage of the capacitor dielectric is connected by excessive discharge.

4. Device according to claim i, characterized in that a luminescence discharge tube (32) is connected in series with two identical electrodes to the capacitor (24) (Fig. 3).

5. Apparatus according to claim i, characterized in that switching and control means (31 or 34) are provided, through which the capacitor (24) can be and can be switched off or automatically made effective or ineffective (Fig. 3 or 4).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that a manually operated switch W), e.g. B. a push button switch, parallel to the Terminals of the capacitor (24) is placed and the capacitor in its rest position (24) short-circuits (Fig. 3) -7. Device according to claim 5, characterized in that that with the terminals of the capacitor (24) a one-sided conductive electrical Device (34), e.g. B. in the form of a diode, which the current passage in one sense of direction is allowed, but the opposite current passage in the opposes the highest possible voltage between the capacitor terminals (Fig.4).