DE99862C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 74: Signalwesen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 13. Juli 1897 ab. Längste Dauer: 10. Oktober 1911.

Bei den in der Patentschrift Nr. 93912 aufgeführten Ausführungsformen waren im Allgemeinen Geber und Empfänger gleichartig hergestellt. Geber und Empfänger erhalten hiernach von der gleichen Maschine Wechselstrom- oder Drehstromerregung. .Es ist nun nicht erforderlich, beide Theile, Geber und Empfänger, direct zu magnetisiren. Entsprechend den Eigenthümlichkeiten des Wechselstromes kann die Erregung des einen Theiles des Gebers oder des Empfängers auch durch Induction erfolgen. Es wird hierdurch der Vortheil erreicht, dafs die Anzahl der erforderlichen Drähte vermindert wird und dafs Schleifringe für den einen Apparat fortfallen, da dem beweglichen Theile dieses Apparates direct Strom nicht zugeführt wird.

Besitzt ein Apparat (Fig. 1) mit einem feststehenden und einem beweglichen Theile auf beiden Theilen Wickelungen mit den Endklemmen AB und CD, so werden bei Magnetisirung des feststehenden Theiles A B durch Wechselstrom in der Wickelung C D elektromotorische Kräfte inducirt. Wird die Wickelung kurz geschlossen, so stellt sich der bewegliche Theil auf minimalen Strom in der kurz geschlossenen Wickelung ein.
' Werden durch irgend welche Hilfsmittel die Pole im feststehenden Theile verschoben, so verschiebt sich dementsprechend auch die Stellung des beweglichen Theiles.

In Fig. 2 ist dies für den Apparat zur Uebertragung von Bewegungen benutzt.

P ist der Geber, S der Empfänger. Das Spulenpaar A B des Gebers P wird von einer beliebigen Wechselstromquelle gespeist. In den Spulenpaaren CD und EF werden elektromotorische Kräfte inducirt, die von den Winkeln abhängen, die die Windungsebenen dieser Spulenpaare mit denen des Spulenpaares A B bilden. Der Empfänger 5 enthält auf dem einen Theile zwei Spulenpaare G H und JK, entsprechend den Bewickelungen CD und EF des Gebers P. Der andere Theil des Empfängers S enthält eine in sich kurz geschlossene Bewickelung L M.

Werden die Spulenpaare CD mit GH, EF mit KJ elektrisch leitend verbunden, so entsteht durch die combinirte Wirkung der beiden Spulenpaare ein combinirtes Feld, dessen Lage von der Gröfse' der Einzelspannungen an den Klemmen CD und EF des Gebers abhängt. Da die Gröfse dieser Spannungen von der relativen Stellung des feststehenden Theiles des Gebers zu dem beweglichen Theile abhängt, so hängt die Lage des Feldes im Empfänger, d. h. die Lage der durch die Spulen GH und J K gebildeten Pole von der relativen Lage

Früheres Zusatz-Patent .Nr. 98053.

des beweglichen Theiles zum festen im Geber ab. Wenn die Bewickelungen CD und EF, ebenso G H und J K gleich sind, so ist die Feldstärke im Empfänger der Gröfse nach constant, die auftretenden Pole ändern jedoch ihre Lage entsprechend der Bewegung des beweglichen Theiles im Geber. Ist die Spule L M des Empfängers kurz geschlossen, so sucht sich dessen beweglicher Theil stets auf minimalen Strom in der kurz geschlossenen Wickelung einzustellen. Dreht man demnach den· beweglichen Theil des Gebers, so verschieben sich die Pole im Empfänger und dementsprechend dreht sich der Empfänger. Es können somit Bewegungen vom Geber auf den Empfänger übertragen werden. Umgekehrt wird auch eine Bewegung des Empfängers auf den Geber übertragen.

Es können natürlich bei Geber und Empfänger fester und beweglicher Theil vertauscht werden. Geber und Empfänger können, anstatt wie in Fig. ι dargestellt, zweipolig hergestellt zu sein, auch mehrpolig sein. Es können von den vier Verbindungsleitungen des Gebers mit dem Empfänger zwei, etwa CE und GH, vereinigt werden, so dafs nur drei Verbindungsleitungen erforderlich sind. An Stelle von zwei sich kreuzenden Spulenpaaren können auch mehrere verwendet werden, die nach Art von Drehstrombewickelungen verkettet sein können.

In Fig. 3 ist eine derartige Anordnung dargestellt. M und m sind zwei Wechselstrommotoren, deren bewegliche Theile Wickelungen für einphasigen Wechselstrom, deren feststehende Theile Dreiphasenstrombewickelung haben. M sei der Geber. Die beiden Enden der Bewickelung des beweglichen Theiles führen zu zwei Schleifringen S₁S₂, an die die Leitungen von der Primärmaschine angeschlossen sind. Die freien Enden der in Sternoder Dreieckschaltung verketteten Bewickelung des festen Theiles führen zu drei Klemmen ABC, die mit den entsprechenden Klemmen abc des Empfängers m verbunden sind. Die Bewickelung des beweglichen Theiles des Empfängers m ist in sich kurz geschlossen; dieser Apparat braucht deshalb kleine Schleifringe. Jede Bewegung der Welle des Gebers M wird auf die Welle des Empfängers in übertragen, und umgekehrt. Es verhalten sich daher die beiden Apparate, wie wenn sie (federnd) mechanisch gekuppelt wären.

Nach den erwähnten Ausführungen ist es für die Bethätigung des Apparates nur erforderlich, die Pole des Empfängers zu verschieben. In den durch Fig. 2 und 3 dargestellten Anordnungen geschieht dies durch einen Motor. In Fig. 4 ist eine Anordnung dargestellt, bei der vermittelst einer Inductionsspule oder eines Transformators und eines Umschalters die Ver-Schiebung der Pole im Empfänger hervorgerufen wird.

T ist ein Transformator, der an den Klemmen P₁ und p₂ durch Wechselstrom von der Maschine P gespeist wird. Es ist hierbei beispielsweise angenommen, dafs der Empfänger M einer höheren Spannung benöthigt, als die Primärmaschine liefert. Die Wickelung des Transformators ist in einzelne unter einander ungleiche Abtheilungen zerlegt. Die Gröfse der einzelnen Theilspannungen ist aus dem Diagramm Fig 5 ersichtlich. Die Theilspannungen ab, ac, ad, ae, af, ag verhalten sich wie die Projectionen der Radien a r₂, a r₃, α r₄, ar-, ar₆ auf den Radius α g, wobei die Winkel T₁ ar», r_x ar₂ = r.₂ ar₃ u. s. w. sind. Von den Klemmen abcdefg des Transformators T führen Verbindungsleitungen zu dem Umschalter U (s. Fig. 4). Der Umschalter besitzt vier sich rechtwinklig kreuzende Contactarme K₁ K₂ K₃ K_t und fünf Contactringe. Der äufsere Contacting besteht auf der einen Hälfte aus Contactsegmenten, zu denen der Reihe nach die Verbindungsdrähte geführt sind. Die Contactarme vermitteln die elektrische Verbindung mit den Contactringen h₁h.₂h₃h_i. Die am Umschalter U entsprechend den Polklemmen des Transformators T mit abcdefg bezeichneten Contactsegmente können einen so grofsen isolirenden Zwischenraum von einander haben, dafs beim Drehen des Contactkreuzes K₁ K₀ K₃ K₄ beim Uebergang von dem einen Contactsegment zum anderen entweder der Strom unterbrochen wird, oder es können die Contacte, wie in Fig. 4 gezeichnet, so angeordnet sein, dafs in bekannter Weise beim Uebergang von einem Segment zum nächsten die betreffende Spulenabtheilung des Transformators zunächst durch einen Widerstand w geschlossen wird. Von den Contactringen führen Verbindungsleitungen zu den Schleifringen S₁ s.> S₃ S₄ des Empfängers, der in einem asynchronen Wechselstrommotor M besteht. Die Schleifringe S₁ s₂ sind mit der einen, S₃ S₄ mit der anderen, die erstere senkrecht kreuzenden Wickelungsabtheilung verbunden. Die Bewickelung des feststehenden Theiles des Motors ist an den Klemmen k_} k.₂ kurz geschlossen. Durch Bewegung des Contactkreuzes des Umschalters werden die Spannungen an den Schleifringen S₁ S₂ und S₃ S₄ verändert, dementsprechend ändern sich auch die durch die einzelnen Spannungen -erzeugten Magnetfelder. Das resultirende Magnetfeld im beweglichen Theile behält, wenn die Theilspannungen entsprechend dem Diagramm Fig. 3 gewählt werden, constante Stärke, ändert aber je nach der Gröfse der Spannungen an den Schleifringen S₁S₂ und S₃ s_t, also je nach der Stellung des Contactkreuzes seine Lage. Der bewegliche Theil stellt sich nun stets so ein,

dafs der Strom in der in Zc₁ k, kurz geschlossenen Wickelung des festen Theiles ein Minimum wird, dafs also die Felder im festen und beweglichen Theile sich rechtwinklig kreuzen.

Es entspricht demnach jeder Bewegung des Contactkreuzes von einem Contactsegment zum nächsten eine bestimmte Bewegung des Empfängers. Gegenüber den in den Fig. 2 und 3 beispielsweise dargestellten Anordnungen hat die in Fig. 4 dargestellte Anordnung den Vortheil, dafs primär nur die Reibung des Contactkreuzes überwunden zu werden braucht, um secundäre Bewegungen mit beliebiger Kraftäufserung hervorzubringen. Die Untertheilung der Spannung ag kann in beliebigem Grade erfolgen. Je mehr die Spannung ag untertheilt ist, um so kleinere Stellungsänderungen können am Empfänger M erzielt werden.

Es kann natürlich der Empfänger auch mehrere sich kreuzende Bewickelungen haben. Der Umschalter mufs dann dementsprechend angeordnet werden.

Die beschriebenen und in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Anordnungen sind namentlich dann von Vortheil, wenn die Anzahl der Verbindungsleitungen vom Geber zum Empfänger nicht grofs sein darf. Sie finden für Uebertragung von langsarnen Bewegungen praktische Verwendung, wobei die durch die Bewegung des beweglichen Theiles erzeugten elektromotorischen Kräfte gegen die von aufsen her inducirten elektromotorischen Kräfte nicht in Betracht kommen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Empfänger zur Ausübung des durch Patent Nr. 93912 geschützten Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, dafs die feststehenden oder beweglichen Spulen, die durch Wechselstrom von aufsen gespeist werden, durch feststehende oder bewegliche, in sich kurz geschlossene Spulen oder Spulengruppen ersetzt werden, welche für sich nur geeignet sind, pulsirende, aber nicht rotirende Felder zu erzeugen.

2. ' Bei Anordnungen zur Ausübung des durch

Patent Nr. 93912 geschützten Verfahrens, bei dem der Empfänger mit in sich kurz geschlossenen Spulen oder Spulengruppen hergestellt ist, die Abänderung des Gebers entsprechend der in dem Patent-Anspruch des Zusatz-Patentes Nr. 98053 näher gekennzeichneten Abänderung dahin, dafs der Geber durch eine Inductionsspule (oder einen Transformator) in Verbindung mit einem Umschalter ersetzt wird, durch die die Wechselstromspannungen im beweglichen Theile in Amplitude so geändert werden, dafs im Empfänger sich die Lage der Pole und dementsprechend die Stellung der in sich kurz geschlossenen Spule so verändert, dafs die Bewegungen des Empfängers denen des Gebers entsprechen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.