Gleichstrom-Querfeldgenerator Der bekannte, vielfach als Verstärkermaschine
benutzte Querfeldgenerator der Amplidynebauart, der beispielsweise in Fig. I und
2 in der Ausführungsform für zweipoligen Anker dargestellt ist, besitzt bekanntlich
einen Nutzbürstensatz 4, 5 und einen hierzu um 9o elektrische Grade versetzten Kurzschlußbürstensatz
2, 3. Jeder Pol ist in zwei Teilpole zerlegt, so daß der Ständer die doppelte Zahl
von Polkernen besitzt, als der Ankerwicklung entspricht. Dabei ist die Ankerwicklung
die bei normalen Gleichstrommaschinen übliche, also eine Wellen- oder Schleifenwicklung
mit Durchmesserschritt. Ferner ist für diese Maschinenart charakteristisch, daß
das in Richtung der Nutzbürstenachse 4-5 sich ausbildende Ankerfeld durch eine auf
allen Polen liegende Kompensationswicklung 7 möglichst vollkommen aufgehoben wird
und daß, in gleicher Richtung wirkend, die fremderregte primäre Steuerwicklung 6
ebenfalls auf allen Polkernen liegt. Zu den genannten Wicklungen treten gegebenenfalls
weitere, in Richtung der Kurzschlußbürstenachse geschaltete Wicklungen, z. B. die
Nebenschlußwicklung B.Direct current transverse field generator The well-known, often used as an amplifier machine
used transverse field generator of the Amplidynebauart, for example in Fig. I and
2 is shown in the embodiment for two-pole armature, is known to have
a utility brush set 4, 5 and a short-circuit brush set offset from this by 90 electrical degrees
2, 3. Each pole is divided into two partial poles, so that the stator doubles the number
of pole cores than corresponds to the armature winding. Here is the armature winding
the one common in normal DC machines, i.e. a wave or loop winding
with diameter step. Another characteristic of this type of machine is that
the anchor field forming in the direction of the useful brush axis 4-5 through a
Compensation winding 7 lying on all poles is canceled as completely as possible
and that, acting in the same direction, the separately excited primary control winding 6
also lies on all pole cores. The windings mentioned may be added
further windings connected in the direction of the short-circuit brush axis, e.g. B. the
Shunt winding B.
Diese Maschinenart besitzt den Vorzug schnellen Ansprechens bei Regelvorgängen
und ergibt ein hohes Verstärkungsverhältnis zwischen abgegebener Nutzleistung und
primär zugeführter Steuerleistung. Ihr Nachteil liegt in der verwickelten Bauart
als Folge der großen Zahl von Wicklungen auf den zahlreichen Teilpolen. In Fig.2
sind die oben bezeichneten Einzelwicklungen durch Pfeile angedeutet, die gleichzeitig
die Richtung der diesen Wicklungen entsprechenden Felder darstellen. Man erkennt,
daß sich die magnetomQtorischen Kräfte
in zwei Polkernen addieren,
während sie sich in zwei anderen Kernen voneinander subtrahieren. Hierdurch entsteht
eine starke ungleichmäßige magnetische Beaufschlagung der Polkerne und damit eine
schlechte Ausnutzung der Maschine.This type of machine has the advantage of quick response during control processes
and results in a high amplification ratio between the output power and
primary tax input. Their disadvantage is the intricate design
as a result of the large number of windings on the numerous partial poles. In Fig.2
the above-identified individual windings are indicated by arrows that simultaneously
represent the direction of the fields corresponding to these windings. One recognises,
that the magnetomotoric forces
add in two poles,
while they subtract from each other in two other cores. This creates
a strong uneven magnetic loading of the pole cores and thus a
poor utilization of the machine.
Das durch den über die Bürsten 4, 5 fließenden Nutzstrom erzeugte
Ankernutzstromfeld liegt in Richtung der Achse b-b. Es wird, wie oben angegeben,
durch die Kompensationswicklung 7 im Anker aufgehoben. Das Feld des über die Bürsten
2, 3 fließenden Kurzschlußstromes fällt in die Richtung der Achse a-a und bildet
sich am Ankerumfang unter Zugrundelegung einer überall gleichmäßigen Luftspaltbreite
nach dem in Fig.4 dargestellten Linienzug g, h, i, k, L, m, n, o aus.That generated by the useful current flowing over the brushes 4, 5
The armature useful current field lies in the direction of the axis b-b. As stated above,
canceled by the compensation winding 7 in the armature. The field of about the brushes
2, 3 flowing short-circuit current falls in the direction of the axis a-a and forms
at the anchor circumference based on an air gap width that is uniform everywhere
according to the line drawing g, h, i, k, L, m, n, o shown in FIG.
Die Erfindung vereinfacht den vorstehend beschriebenen Querfeldgenerator
dadurch, daß die Ankerwicklung als Schleifenwicklung mit einem der Polzahl 2p des
Ständers entsprechenden Wicklungsschritt ausgeführt ist, und daß die Ständerwicklungen
in zwei Spulengruppen geteilt sind, wobei die eine, auf p Polen befindliche Spulengruppe
ein Feld in Richtung der Arbeitsbürstenachse und die andere, auf den dazwischenliegenden
p Polen befindliche Spulengruppe ein Feld 'in Richtung der Kurzschlußbürstenachse
erzeugt.The invention simplifies the transverse field generator described above
in that the armature winding as a loop winding with one of the number of poles 2p des
Stator corresponding winding step is carried out, and that the stator windings
are divided into two coil groups, one of which is located on p poles
one field in the direction of the working brush axis and the other on the intermediate one
Coil group located p poles one field 'in the direction of the short-circuit brush axis
generated.
Die Erfindung ist in der Fig.3 in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.The invention is illustrated in Figure 3 in one embodiment.
Aus der Fig. 3 ersieht man, daß die Gesamtzahl der Bürsten bei der
erfindungsgemäßen Amplidyne 2p beträgt, aufgeteilt in p Nutzbürsten und p dazwischenliegende
Kurzschlußbürsten. Ferner sind, Wie Fig. 3 zeigt, die Wicklungen des Ständers in
zwei Gruppen aufgeteilt. Eine Gruppe ist auf die Polkerne gelegt, welche sich in
Richtung. der Achse der Nutzbürsten 4, 5 befinden, die zweite Gruppe auf die Polkerne
in Richtung der Achse der Kurzschlußbürsten 2, 3. Hat der Generator die Grundschaltung
dei Fig. I, so wird in der Bauart nach der Erfindung bei Verwendung einer Maschine
mit vier Polen im Ständer die Ankerwicklung I ebenfalls vierpolig, also normal gewickelt.
Der über den in Fig.3 vertikal liegenden Kurzschlußbürstensatz 2, 3 gehende Ankerstrom
erzeugt ein Ankerfeld in Richtung der Achse 2, 3. Dabei wird dieses Ankerfeld nur
von den Strömen erregt, die in den Ankerleitern fließen, welche entlang den von
den Sehnen e und f abgeschnittenen Kreisbögen liegen. Dies entspricht dem Feld,
das sich bei einer normalen vierpoligen unerregten Gleichstrommaschine ausbildet,
bei der man einen Strom über eine Plusbürste zu- oder über eine andere Plusbürste
abführt. In beiden Fällen nimmt das Feld am Ankerumfang unter Zugrundelegung einer
überall gleichmäßigen Luftspaltbreite die Form des Linienzuges g, k, k, 1, n, o
der Fig. 4 an. In ähnlicher Weise würde sich das von dem über die Bürsten 4, 5 fließenden
Nutzstrom erregte Ankerfeld in der horizontalen Achse ausbilden; doch wird dieses,
wie bei der normalen Amplidyne, durch die Kompensationswicklung 7 aufgehoben. In
gleicher Richtung wie die Kompensationswicklung 7 wirkt das Fremderregerfeld 6.
Der in Fig. 3 dargestellte neue Generator benötigt also ein vierpoliges Gehäuse,
einen vierpolig gewickelten Anker und vier Bürsten, von denen die Bürsten 2 und
3 den Kurzschlußibürstensatz, die Bürsten 4 und 5 den Nutzbürstensatz bilden. Auf
den zwei (in Fig. 3) horizontalen Polen sind die Wicklungen 6 und 7 und auf den
zwei (in Fig.3) vertikalen Polen die Nebenschlußwicklung, 8 angeordnet. Man erkennt
beim Vergleich mit der Wicklung der normalen Amplidyne nach Fig. 2 die wesentliche
Vereinfachung der neuen Maschine, die sich hier aus den Elementen einer normalen
Maschine zusammensetzt.From Fig. 3 it can be seen that the total number of brushes in the
Amplidyne according to the invention is 2p, divided into p utility brushes and p intervening
Short-circuit brushes. Furthermore, as shown in FIG. 3, the windings of the stator in
split into two groups. A group is placed on the pole cores, which are located in
Direction. the axis of the brushes 4, 5 are located, the second group on the pole cores
in the direction of the axis of the short-circuit brushes 2, 3. Does the generator have the basic circuit
dei Fig. I, in the type according to the invention when using a machine
with four poles in the stator, the armature winding I also has four poles, i.e. normally wound.
The armature current passing through the short-circuit brush set 2, 3 lying vertically in FIG
creates an anchor field in the direction of axis 2, 3. This anchor field is only
excited by the currents flowing in the anchor ladders running along those of
the chords e and f are cut off circular arcs. This corresponds to the field
that develops in a normal four-pole unexcited DC machine,
in which a current is supplied via a plus brush or via another plus brush
discharges. In both cases, the field takes on the anchor circumference based on one
The shape of the line g, k, k, 1, n, o is the same everywhere air gap width
of Fig. 4. That would be similar to the one flowing over the brushes 4, 5
Form the armature field excited by the useful current in the horizontal axis; but this will
as with the normal Amplidyne, canceled by the compensation winding 7. In
The external excitation field 6 acts in the same direction as the compensation winding 7.
The new generator shown in Fig. 3 therefore requires a four-pole housing,
a four-pole wound armature and four brushes, of which brushes 2 and
3 the short-circuit brush set, brushes 4 and 5 form the utility brush set. on
the two (in Fig. 3) horizontal poles are windings 6 and 7 and on the
two (in Fig.3) vertical poles the shunt winding, 8 arranged. One recognises
when compared with the winding of the normal Amplidyne according to FIG. 2, the essential
Simplification of the new machine, which is made up of the elements of a normal one
Machine assembled.
Die Anwendung der Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das in
der Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Erfindung kann vielmehr
bei Maschinen beliebiger Polzahl angewendet werden.The application of the invention is of course not to the in
the embodiment shown in Fig. 3 is limited. Rather, the invention can
can be used on machines with any number of poles.