DE902639C - Unipolarmaschine - Google Patents

Unipolarmaschine

Info

Publication number
DE902639C
DE902639C DES9442D DES0009442D DE902639C DE 902639 C DE902639 C DE 902639C DE S9442 D DES9442 D DE S9442D DE S0009442 D DES0009442 D DE S0009442D DE 902639 C DE902639 C DE 902639C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
machine according
unipolar
magnetic
unipolar machine
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DES9442D
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Karl Kocourek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DES9442D priority Critical patent/DE902639C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE902639C publication Critical patent/DE902639C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K31/00Acyclic motors or generators, i.e. DC machines having drum or disc armatures with continuous current collectors
    • H02K31/02Acyclic motors or generators, i.e. DC machines having drum or disc armatures with continuous current collectors with solid-contact collectors

Landscapes

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

Description

  • Unipolarmaschine Bei Unipolarmaschinen für große Ströme macht nicht nur die Aufhebung der Rückwirkung des Stromes auf das Maschinenfeld Schwierigkeiten, sondern die Abnahme derart großer Ströme überhaupt, weil die bisherigen Ausführungen von Unipolarmaschinen entsprechend große Schleifflächen nicht unterzubringen gestatten. Es ist bereits bei Unipolarmaschinen bekannt, die Ankerrückwirkung dadurch aufzuheben, daß man zwei oder mehrere hintereinandergeschaltete Scheibenanker zwischen den Polen eines festen Magnetgestells in entgegengesetzter Richtung umlaufen läßt. Diese Ausführung läßt jedoch die Anordnung größerer Stromabnahmeflächen und -bürsten praktisch nicht zu und bietet auch sonst konstruktiv verwickelte Verhältnisse.
  • Die Erfindung ermöglicht eine praktisch vollständige Aufhebung der Ankerrückwirkung in der Maschine, macht aber zugleich auch die Anordnung der notwendigen großen Schleifflächen für die Stromabnahme ohne weiteres möglich. Gegenüber den bisher bekannten Ausführungen lassen sich sowohl doppelte Spannung als auch doppelte Leistung erzielen. Ferner ergibt sich im ganzen gleichzeitig eine mechanisch einfache Konstruktion mit sehr günstiger Anordnung und Ausnutzung der einzelnen Teile der Maschine. Nach der Erfindung ist der Träger des magnetischen Flusses der Maschine, das sogenannte Magnetgestell, selbst aus zwei gegeneinander umlaufenden Teilen gebildet, von denen jeder mit Stromabnahmevorrichtungen versehen ist.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. In Fig. I bedeuten I und 2 die beiden Teile des Magnetgestells, die in entgegengesetzter Richtung umlaufen. 3 bzw. q. sind die Naben beider Läufer, die in die Wellenstummel 5 bzw. 6 übergehen, welche in den Lagern 7 bzw. 8 gelagert sind. 9 und io sind die Läuferarme, II bzw. I2 die Läuferkränze. Die Erregerwicklung der Maschine ist mit I3 bezeichnet. Sie ist mit dem einen Umlaufteil I des Magnetgestells fest verbunden und läuft mit diesem um. Gespeist wird sie über die Leitungen I4 und die Schleifringe I5. Die Abnahme des in der Maschine erzeugten Stromes erfolgt an den Außen- und Innenzylinderflächen der Kranzteile der Läufer zu beiden Seiten des Luftspaltes I6, der nach einer zur Maschinenachse konzentrischen Konusfläche verläuft. Auf der Außenzylinderfläche der Kränze schleifen die feststehenden Bürsten I7 und I8, zur Stromabnahme an der Innenseite der Kränze dienen mit dem Läufer I fest verbundene und mitumlaufende Teile I9, die Bürsten 2O tragen, welche auf dem Läufer 2 schleifen. Wie die eingezeichneten Induktionspfeile zeigen, sind bei dieser Schaltung der Stromabnahmeeinrichtung die Läufer hintereinandergeschaltet, die Ankerrückwirkungen beider Läufer heben sich gegenseitig auf. Dadurch, daß die Erregerwicklung I3 und die Stromabnahmevorrichtungen an der Innenseite der Läufer an dem einen Läufer selbst mitumlaufend angeordnet sind, entfällt jede Notwendigkeit, innerhalb der Maschine ruhende Teile zum Tragen der Erregerwicklung und der Stromabnahmevorrichtungen vorzusehen. Nur die Lager 7 und 8, die Stromabnahmebürsten I7 und I8 und die Bürsten für die Erregerstromzuleitung müssen in diesem Fall feststehend angeordnet werden. Das Innere der Maschine besteht dagegen lediglich aus umlaufenden Teilen, ist daher konstruktiv einfach durchzubilden und erfordert auch ein Mindestmaß an Platz und Baustoff.
  • Wie ersichtlich, bietet die Erfindung in einfacher Weise die Möglichkeit, die Stromabnahme an den zylindrischen Kranzflächen der umlaufenden Magnetgestellteile selbst vorzusehen, also an den größten zur Verfügung stehenden Flächen am größten Durchmesser der Maschine überhaupt. Die Abnahme auch großer Ströme bietet hier also keine Schwierigkeit.
  • Die konische Ausbildung des Luftspalts hat vor allem den Vorteil, daß sie weniger Erregeramperewindungen für den Luftspalt erfordert, weil die Kraftliniendichte in diesem entsprechend kleiner ist als bei senkrecht zum Kraftfluß liegendem Luftspalt. Ferner ermöglicht der konisch geformte Luftspalt eine entsprechend vergrößerte Schleiffläche für die Bürsten 2O an der Läuferinnenfläche. Dadurch kann an der Innenfläche eine gleich große Bürstenschleiffläche gewonnen werden wie an der Kranzaußenfläche, trotzdem der Durchmesser der Innenfläche kleiner ist. Diese Vergrößerung der Schleiffläche für die Bürsten 2O ist im wesentlichen nur bei der Ausführung mit einer mit dem Kranz fest verbundenen Stromabnahmevorrichtung I9 möglich, weil nur in diesem Fall wegen des Wegfalls der Übergangsverluste an der festen Verbindung die Kontaktstelle entsprechend schmal bemessen werden kann.
  • Wird der Luftspalt nach einem Doppelkonus entsprechend Fig. 2 ausgebildet, so können auch bei Erreger-AW sparendem Luftspalt gleich breite Schleifflächen an beiden Kränzen innen und außen erhalten werden.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig. 3. Außer durch den achsensenkrechten Luftspalt I6 unterscheidet sich dieses Ausführungsbeispiel von dem nach Fig. I dadurch, daß hier die Erregerwicklung I3 und die Innenbürsten I9 und 2O ruhend angeordnet sind. Zum Tragen der zweckmäßig zweiteilig ausgebildeten Erregerwicklung und der Innenbürsten dient hier ein zwischen beiden Läufern liegender, als Doppelkonus ausgebildeter Teil 2I, der zugleich die magnetische Brücke zwischen beiden Läufern bildet. Getragen wird dieser Teil von der Achse 22, auf der auch beide Umlaufteile bei 7 und 8 gelagert sind. Die Stützlager für die Achse 22 sind mit 23 und 24 bezeichnet. Der Luftspalt 25 zwischen dem ruhenden Teil 2I und den beiden Läufern I und 2 hat Doppelkonusform, wodurch auch in diesem Fall der Amperewindungsbedarf für den Luftspalt herabgesetzt wird. Beide Innenbürsten stehen im Raum still und schleifen auf den zugehörigen Stromabnahmeflächen der Läufer I und 2.
  • Um die Bürstenübergangsverluste, die bei den geringen Spannungen der Maschine besonders ins Gewicht fallen, klein zu halten, können die Schleifflächen der Läufer mit einem Belag zur Verbesserung der Stromabnahme versehen sein. Zweckmäßig kann z. B. eine Aufspritzung oder Plattierung von Kupfer, Zink od. dgl. vorgesehen werden. Als besonders vorteilhaft erweist sich eine Kohleschleiffläche, die z. B. in Form eines ungeteilten oder geteilten Ringes auf die Kranzfläche aufgebracht wird. Zur Verbesserung Der Stromabnahme können in an sich bekannter Weise spiralige Nuten auf der Schleiffläche angeordnet werden.
  • Die Zugänglichkeit der Innenbürsten wird durch die in den gezeichneten Beispielen gezeigte Ausführung der Läuferräder mit Armen und Ausnehmungen zwischen diesen ermöglicht. Zur Änderung des Bürstendruckes der Innenbürsten während des Laufes der Maschine können erforderlichenfalls geeignete mechanische Kraftübertragungsmittel vorgesehen werden, die beispielsweise durch die hohl ausgeführte Achse hindurch betätigt werden. Der Antrieb beider Läufer kann gegebenenfalls auch von ein und derselben Seite erfolgen. Zu diesem Zweck kann der eine Läufer als die Welle des andren Läufers umfassende Hohlwelle ausgebildet sein. Beide Wellen sind z. B'. .durch Zahnräder miteinander so gekuppelt, daß sie in entgegengesetztem Sinn umlaufen.
  • Für die verschiedenen Erregungsarten ergibt die Erfindung günstige Möglichkeiten. Sie läßt in einfacher Weise die Verwendung von permanentmagnetischem Werkstoff für das Magnetgestell oder einen Teil desselben zu, so daß unter Umständen eine eigene Erregerwicklung entfallen kann. Zweckentsprechend läßt sich eine Fremderregung anordnen, .die, da sie mit einer wesentlich höheren Spannung .gespeist werden kann; als sie die Unipolarmaschine erzeugt, nur schwache Züführungs- i Leabel erfordert. Grundsätzlich ist aber auch Nebenschlußerregung möglich. Besonders vorteilhaft läßt sich bei der Erfindung eine Hauptschluß- bzw. Kompounderregung anordnen. Diese kann unmittelbar in die Verbindungsleitung zwischen den beiden Innenbürsten eingeschaltet werden. Diese Anordnung kann daher auch dort wo die Innenbürsten und die Erregerwicklung mit dem einen Läuferteil umlaufen, ohne weiteres angewendet werden. Unter Umständen genügt es, hierbei nur einem Teil der Bürsten einen lastabhängigen Strom zu entnehmen.

Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Unipolarmaschine, besonders für große Stromstärken, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger des magnetischen Flusses der Maschine (Magnetgestell) aus zwei gegeneinander umlaufenden Teilen gebildet wird, von denen jeder mit Stromabnahmevorrichtungen versehen ist.
  2. 2. Unipolarmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die über Schleifringe gespeiste Erregerwicklung der Maschine mit dem einen Teil des Magnetgestells mit umläuft.
  3. 3. Unipolarmaschine nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromabnahme an den Außen- und Innenzylinderflächen der gegeneinander umlaufenden Kranzteile des Magnetgestells erfolgt.
  4. 4. Unipolarmaschine nach Anspruch I, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gegeneinander umlaufenden Magnetkränze durch einen nach einer zur Maschinenachse konzentrischen Konusfläche verlaufenden Luftspalt voneinander getrennt sind.
  5. 5. Unipolarmaschine nach Anspruch I, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stromabnahmevorrichtung, zweckmäßig eine von den auf den Innenzylinderflächen des Magnetkranzes angeordneten Stromabnahmevorrichtungen, mit dem einen Läufer fest verbunden ist und mit diesem umläuft.
  6. 6. Unipolarmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung und gegebenenfalls auch die an der Innenseite der Magnetgestellkränze liegenden Stromabnehmerbürsten von einem zwischen den beiden Läufern angeordneten ruhenden Teil getragen wird, der zweckmäßig zugleich eine magnetische Brücke zwischen beiden Läuferteilen bildet.
  7. 7. Unipolarmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ruhende, zwischen den umlaufenden Teilen angeordnete Teil des Magnetgestells auf einer Tragachse sitzt, auf der auch die beiden Umlaufteile gelagert sind.
  8. 8. Unipolarmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftspalte zwischen den umlaufenden Teilen und dem ruhenden Teil des Magnetkörpers der Maschine nach zur Maschinenachse konzentrischen Konusflächen verlaufen.
  9. 9. Unipolarmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftspalte zwischen den umlaufenden Teilen oder zwischen den umlaufenden und ruhenden Teilen nach Doppel- oder Mehrfachkonusflächen verlaufen (Fig. 2). IO. Unipolarmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifflächen der Läufer mit einem Belag aus die Stromabnahme verbesserndem Baustoff, z. B. einer Aufspritzung oder Plattierung von Kupfer, Zink od. dgl., versehen sind. II. Unipolarmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifflächen durch auf die Läufer aufgebrachte Kohleringe gebildet werden. I2. Unipolarmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Läufer als die Welle des zweiten Läufers umfassende Hohlwelle ausgebildet ist und beide Läufer von der gleichen Seite der Maschine angetrieben und so gekuppelt sind, daß sie im entgegengesetztem Sinn umlaufen. I3. Unipolarmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetgestell oder ein Teil davon aus permanentmagnetischem Werkstoff besteht. 1q.. Unipolarmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zwischen die '.Stromabnahmebürsten an der Innenfläche der Magnetkränze eingeschaltete Hauptschluß- oder Kompounderregung.
DES9442D 1941-10-14 1941-10-14 Unipolarmaschine Expired DE902639C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES9442D DE902639C (de) 1941-10-14 1941-10-14 Unipolarmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES9442D DE902639C (de) 1941-10-14 1941-10-14 Unipolarmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE902639C true DE902639C (de) 1954-01-25

Family

ID=7473003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES9442D Expired DE902639C (de) 1941-10-14 1941-10-14 Unipolarmaschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE902639C (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3917343A1 (de) Schleifringloser klauenpol-generator
DE1230486B (de) Elektrische Maschine, die mit zwei beiderseits des Rotors angeordneten Magneten versehen ist
CH437499A (de) Gleichstrom-Mikromotor
DE915921C (de) Magnetscheider
DE902639C (de) Unipolarmaschine
DE667646C (de) Laeufer bzw. Staender fuer elektrische Maschinen
DE4018541A1 (de) Magnetlagerung fuer einen rotor
DE1086335B (de) Wirbelstromkupplung
CH230570A (de) Unipolarmaschine.
DE384926C (de) Elektromagnetisches Bewegungsgetriebe
DE1006057B (de) Homopolare elektromagnetische Kupplung
DE159394C (de)
DE598788C (de) Plattentellerfoermiger Elektromotor mit Scheibenanker fuer Sprechmaschinen
DE1181796B (de) Elektromotor oder Generator
DE1233478B (de) Elektrische Axialluftspaltmaschine
DE436195C (de) Elektromotor mit zwei innerhalb eines gemeinsamen Staenders liegenden gleichachsigen Laeufern
DE1052538B (de) Elektrische Maschine, deren Magnetkreis eine flache Magnetscheibe aus dauermagnetischem Oxydwerkstoff enthaelt
AT160078B (de) Elektrische Folgesteuerung mit hoher Verstellgeschwindigkeit.
DE438981C (de) Anordnung zur stabilen Regelung von selbsterregten Gleichstrommaschinen
DE745145C (de) Magnetpulverpruefverfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von in beliebigen Richtungen verlaufenden Fehlern in Werkstuecken
DE78311C (de) Elektromotor mit au! einem verschränkten Zapfen der Triebwelle drehbar gelagertem Scheibenanker
DE719954C (de) Anordnung zur Strom-bzw. Spannungsuebertragung zwischen zwei relativ zueinander drehbaren Teilen
DE2341804C3 (de) Elektrische Unipolarmaschine
DE684910C (de) Fahrradnabe mit einer an ihrem aeusseren Umfang befindlichen elektrischen Lichtmaschine
CH407308A (de) Elektrische Wechsel- oder Drehstrommaschine mit Klauenpolläufer