DE891415C

DE891415C - Kollektor

Info

Publication number: DE891415C
Application number: DES3625D
Authority: DE
Inventors: Heye Heyen
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1942-03-05
Filing date: 1942-03-05
Publication date: 1953-09-28

Description

Kollektor Die Lamellen von Kollektoren werden bekanntlich am Kollektorkörper durch Druckringe od. dgl. festgehalten, die auf die beiden Enden der Lamellen wirken. Dabei treten einerseits wegen der erforderlichen Vorspannung, andererseits auf Grind der im Betrieb auftretenden Fliehkräfte Knick- bzw. Biege-und Zugbeanspruchungen der Lamellen auf. Diese können störende Verformungen bzw. vor allem bei aus Kohle bestehendenLamellen Zerstörungen derLamellen zur Folge haben.
Diese Schwierigkeiten werden gemäß der Erfindung vermieden, indem die sonst parallel zur Kollektorachse verlaufende Schwerlinie der Lamellen die Form einer Parabel erhält, deren Scheitel der Kollektorachse näher als deren Enden liegt. Damit können Biege- und Zugbeanspruchungen-der Lamelle in beliebigem Umfang vermieden werden. Es sind also nunmehr nur die weitaus weniger schädlichen Druckbeanspruchungen vorhanden. Kollektoren gemäß der Erfindung halten daher wesentlich höhere Drehzahlen aus als die bisherigen Ausführungen, bei denen die Lamellen achsparallele Schwerlinien besaßen.
Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Hierbei zeigen die Fig. z und a den Ausschnitt eines Kollektors einer elektrischen Maschine, bei dem die Lamellen z durch Druckringe z an beiden Enden festgehalten werden. Die Druckflächen 3 besitzen in der üblichen Weise kegelige Gestalt. Die Vektoren der achsparallelen Komponenten der von den Druckringen auf die Lamellen ausgeübten Kräfte P sind mit Pg bezeichnet. Durch j ede Kraft P wird außerdem eine Radialkraft PR hervorgerufen, die Pj # tg a ist. a ist dabei der Winkel zwischen dem Vektor PA und dem der Kraft P bzw. der Normalen in seinem Angriffspunkt M an der Druckfläche 3. Das Biegemoment an jeder Stelle des Segmentes wird Null, wenn PR, a.PRl,a2-PA.y-.0 gilt. Dabei ist mit l die mittlere Gesamtlänge der Lamelle, mit a die Entfernung eines beliebigen Punktes Q der Schwerlinie S von der Mitte der linken Einspannstelle und mit y die Entfernung des Punktes Q von der Verbindungslinie Y der Mitten M der beiden Einspannstellen bezeichnet. Unter der Annahme, daß die Fliehkraft bzw. Radialkomponente des Gewölbedruckes als gleichmäßig verteilte Last wirkt, ergibt sich daher aus der obigen Gleichung folgende Beziehung: d. h. also, die Schwerlinie S muß eine Parabel sein. Die Lamellen werden also nur durch die zur Schwerlinie tangentiale Komponente der Kraft P auf Druck beansprucht. Selbst, wenn sich die Kraft P durch Fliehkraft- oder Wärmeeinwirkungen ändert, werden auf Grund der zuletzt angeführten Gleichung in den Lamellen keine Biegebeanspruchungen auftreten.
Durch die angeführte Parabelform der SchwerhnieS ist die Gestalt der inneren Begrenzungslinie ¢ der Lamelle = bestimmt. Es ist auch möglich, durch Vertiefungen 5 an einer oder beiden Seitenflächen der Lamelle (s. Fig. 3 und q.) bzw. Löcher 6 bis 8 (Fig. 5) od. dgl. die Höhe der Lamelle so zu verändern, daß die Fliehkraft je Längeneinheit über die ganze Lamellenlänge gleich groß ist. Die gleichen Mittel können auch dazu verwendet werden, bei Lamellen mit im wesentlichen parallel zur äußeren Begrenzungsfläche verlaufender innerer- Begrenzungsfläche die erforderliche Krümmung der Schwerlinie herzustellen. Außerdem fallen die Lamellen im mittleren Teil auch niedriger aus.
Werden bei Kollektoren die Lamellen durch Schrumpfringe 9 oder Bandagen an den beiden Enden gemäß Fig. 6 festgehalten, so kann ebenfalls eine Biegung der Lamelle verhindert werden. Zu diesem Zweck werden die Lamellen an den Stirnseiten zwischen Ringen io mit ebenen Druckflächen ii eingespannt. Werden die von den Ringen io auf die Segmente ausgeübten Axialkräfte mit P und die von den Schrumpfringen oder Bandagen ausgeübten Radialkräfte mit R bezeichnet, so wird- das Biegungsmoment Null, wenn ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kollektor mit an beiden Enden festgehaltenen, insbesondere aus Kohle bestehenden Segmenten, dadurch gekennzeichnet, daß die sonst parallel zur Kollektorachse verlaufende Schwerlinie der Lamellen die Form einer Parabel besitzt, deren Scheitel der Kollektorachse näher als deren Enden liegt.
2. Kollektor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen in ihrem mittleren Teil mit Öffnungen bzw. Vertiefungen in einer oder beiden Flanken versehen sind.
3. Kollektor nach Anspruch 2; dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen bzw. Vertiefungen in der Weise angeordnet und bemessen sind, daß die Fliehkraft je Längeneinheit über die ganze Lamellenlänge gleich groß ist. q.. Kollektor nach Anspruch z bis 3 mit zwischen Ringen mit kegeligen Druckflächen gehaltenen Lamellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwerlinie nach folgender Gleichung gekrümmt ist: 5. Kollektor nach Anspruch i bis 3 mit durch Bandagen oder Schrumpfringe gehaltenen Lamellenenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen noch zusätzlich zwischen auf deren Stirnseiten wirkenden Ringen mit ebener Druckfläche eingespannt sind und die Schwerlinie- nach folgender Gleichung gekrümmt ist: 6. Kollektor nach Anspruch 3 und q. oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Öffnungen bzw. Vertiefungen in der Weise angeordnet und bemessen sind, daß die erforderliche Krümmung der Schwerlinie erreicht wird.