Titel: | Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen). |
Fundstelle: | Band 270, Jahrgang 1888, S. 49 |
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Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen).Vgl. auch Mather, 1888 269 524. Die Regulatoren in der
Elektrotechnik, 1888 270 16.
(Patentklasse 21. Fortsetzung des Berichtes Bd.
268 S. 351.)
Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 4.
Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen)
1) R. E. B. Crompton und J.
Swinburne in Chelmsford bezwecken (Englisches Patent Nr. 17120 vom 31.
December 1886), den Verlust an magnetischer Kraft möglichst zu verringern, welcher
dadurch entsteht, daſs die magnetischen Kraftlinien einen mit Luft erfüllten
Zwischenraum zwischen den Magnetpolen und dem Anker einer Dynamomaschine zu
überschreiten haben, und dabei soll doch auch die Erhitzung der Pole vermieden
werden, die bei zu kleinen Abmessungen dieses Zwischenraumes sehr leicht
eintritt.
Bei dem Crompton'schen Cylinderanker (vgl. 1887 264 * 591) wird der Zwischenraum zwischen dem äuſseren
Umfange desselben und den Polstücken der Magnete, der für die Ankerwickelung
erforderlichen Drahtmenge entsprechend gewählt, nach der neuen Erfindung aber sind
die Feldmagnete verhältniſsmäſsig klein und der Draht wird nicht auf die Auſsenseite
des Ankers a gewickelt, sondern er geht durch Löcher
b (Fig. 1), welche nahe am
Umfange der Scheiben des Ankerkernes durch dieselben gestoſsen sind. Der
gegenseitige Abstand dieser Löcher ist so gewählt, daſs noch genügend
Eisenquerschnitt verbleibt, um die von den Feldmagneten ausgehende Induction zu
gestatten.
Die Erfinder benutzen auch einen Ringanker mit quadratischem Querschnitte und geben
dann den Magneten die Form dicker Platten, welche zu den Seiten des Ringes stehen.
Der Anker ist dann mit radial gebohrten Löchern versehen, durch welche der
Wickelungsdraht so gezogen ist, daſs er von einem Loche austretend rund um den
Umfang des Ringes geführt ist, dann in das nächste Loch tritt, von wo er, die innere
Seite des Ringes überschreitend, zum ersteren Loche zurück gelangt u.s.w. (Engineering vom 4. Mai 1888 * S. 445).
2) Um die Geschwindigkeit und Umdrehungsrichtung besonders von Schiffsschraubenwellen
anzuzeigen, benutzt J. G. Statter in London (Englisches
Patent Nr. 2990 vom 25. Februar 1887) eine Dynamomaschine, welche von der fraglichen
Welle durch Riemenübertragung angetrieben wird und mit ihren beiden Polen mit einem
dem Voltmeter ähnlichen Instrumente verbunden ist. Der Ausschlag des Zeigers gibt
die Umdrehungsrichtung, während gleichzeitig an der Scala des Instrumentes die
Umdrehungszahlen abgelesen werden können, weil die von der Dynamo erzeugte
elektromotorische Kraft der Winkelgeschwindigkeit des Ankers proportional ist.
Einen ganz ähnlichen Apparat schlägt auch R. P. Fuge in
Youghal in seinem Englischen Patente Nr. 15977 vom 21. November 1887 vor.
3) R. C. Jackson in London will an Stelle des bisher bei
der Construction von Elektromagneten und Dynamomaschinen verwendeten Eisens eine
Legirung von Aluminium und Eisen benutzen, und bezeichnet eine Mischung von 1 Th.
Aluminium mit 99 Th. Eisen als sehr geeignet. Der Erfinder glaubt hierdurch eine
höhere elektrische Leistung zu erzielen, weil die Legirung von sehr gleichmäſsiger
Beschaffenheit ist und einen höheren magnetischen Sättigungspunkt besitzen soll als
das beste Eisen. Nebenbei bietet die Legirung vermöge ihrer Dünnflüssigkeit den
Vortheil, sehr scharfe und reine Guſsstücke zu liefern (Englisches Patent Nr. 1390
vom 28. Januar 1887).
4) D. Halpin und J. A.
Timmis in London (Englisches Patent Nr. 1331 vom 27. Januar 1887) geben den
Commutatorbürsten eine geringe hin und her gehende Bewegung, um die bei
feststehenden Bürsten im Umfange des Commutators sehr leicht entstehenden Riefen zu
vermeiden. Zu diesem Zwecke setzen sie ein Schneckenrad auf die Commutatorwelle,
welches in eine Schnecke greift, deren Achse an den Enden kleine Kurbelzapfen trägt,
die durch Lenkstangen mit den Bürstenhaltern verbunden sind und diesen eine hin und
her gehende Bewegung parallel zur Achse des Commutators ertheilen.
Derselbe Zweck wird bekanntlich bei den Edison- und Siemens-Dynamomaschinen viel einfacher durch einen
geringen seitlichen Spielraum der Ankerwelle in ihren Lagern erreicht.
5) J. D. F. Andrews in Glasgow macht durch die mit
Englischem Patente Nr. 6621 vom 5. Mai 1887 geschützte Anordnung die Wirkung der als
Motor benutzten Dynamomaschine unabhängig von den Wechseln der Stromrichtung in der
den Strom liefernden Maschine. Er benutzt irgend eine bekannte Form der
Dynamomaschine, welche mehrere polare Felder hat; die Kerne der Magnete bestehen aus
Eisendraht oder dünnen Eisenplatten. Die Spulen der Ankerwickelung und die
Commutatorplatten sind so angeordnet und mit den Spulen der Feldmagnete so
verbunden, daſs, gleichgültig welche Richtung der gelieferte Strom hat, jede
Ankerspule in jedem Augenblicke eine dem ihr gegenüberstehenden Feldpole
entgegengesetzte Polarität hat; die Umkehrungen des Stromes wirken dann ähnlich und
gleichzeitig sowohl auf die Anker- als auch auf die Magnetspulen. Es ist
gleichgültig, in welchen Zeiträumen die durch die erzeugende Maschine
hervorgebrachten Stromwechsel erfolgen, die Bewegung des Motors ist unabhängig von
ihnen hinsichtlich der Zeit. – In einer abgeänderten Anordnung werden die
Feldmagnete durch Spulen (ohne Eisenkern) ersetzt, welche den Anker so umschlieſsen
und einhüllen, daſs sie unmittelbar auf denselben einwirken; ebenso kann der Anker
ohne Eisenkern hergestellt werden.
6) R. E. B. Crompton und J.
Swineburne in Chelmsford gehen in ihrem Englischen Patente Nr. 6754 vom 9.
Mai 1887 von der sonst allgemein üblichen Bewickelung des Trommelankers mit
schwachem Drahte und
wenigen Ampèrewindungen ab, indem sie die letzteren verhältniſsmäſsig zahlreich
machen. Wird diese Methode bei kleinen Maschinen angewendet, so erhalten dieselben
zweckmäſsig einfache Hufeisenmagnete, deren Polstücke so geformt sind, daſs sie der
Induction der Feldmagnete möglichst geringen, der Querinduction aber möglichst
groſsen Widerstand entgegensetzen. Der Querschnitt des die zwei Hufeisen
verbindenden Eisens ist klein; obwohl es zulässig ist, die Hufeisen von einander
getrennt zu halten, ist es doch vorzuziehen, die innere Fläche der Polstücke ohne
Unterbrechungen herzustellen, um eine Erhitzung der Ankerstäbe zu verhüten. Der
Anker selbst besteht aus dünnen Scheiben von weichem Eisen, und die Achse, worauf
sie aufgereiht sind, aus Manganstahl oder anderem Stahle. – Bei gröſseren Ankern
benutzen die Erfinder nachstehend beschriebene Verbindung der Ankerstäbe mit den
Commutatorabtheilungen, auf welche R. E. B. Crompton
und W. A. Kyle in Chelmsford das Englische Patent Nr.
6409 vom 2. Mai 1887 besitzen. Durch dieselbe soll der Nachtheil der sonst
gebräuchlichen Verbindung beseitigt werden, welcher darin besteht, daſs die zunächst
auf dem Kerne angebrachten Stäbe und Verbindungen im Falle einer Beschädigung nicht
eher zugänglich sind, als bis die darüber liegenden, gewöhnlich noch nicht
verletzten Theile beseitigt sind. Die Erfinder verwenden für jede Verbindung einen
flachen Streifen von Kupfer oder ähnlichem Materiale, welcher in einer Ebene
gekröpft, in einer zweiten Ebene gebogen ist und zwar beides in solchen Formen, daſs
die gewünschte Zahl von Stäben verbunden werden kann, wobei der in der
Längenrichtung beanspruchte Raum die Breite eines Verbindungsstückes nicht
übersteigt. Diese Verbindungsstücke werden zuweilen an einem geeigneten Punkte
getheilt, so daſs sie aus zwei durch Schrauben oder auf ähnliche Weise mit den
Stäben verbundenen Theilen bestehen, die jeder für sich entfernt werden können. Sind
diese Stücke an ihrem Platze, so bilden sie einen Ring, dessen innerer Rand einen
etwas gröſseren Durchmesser hat, als der äuſsere Rand des Kreises der Stäbe; so
können die Stücke an dem äuſseren Rande der Stäbe befestigt werden und, wenn ein
Stab beschädigt ist, so kann derselbe nach Lösung der Verbindung sehr leicht nach
der Längenrichtung herausgezogen werden. – Die Erfinder ordnen die Magnete stehend
an, die Ankerwelle unten liegend. Die Feldmagnete haben schmiedeeiserne Schenkel,
die am unteren Ende durch besondere Polstücke von Guſs- oder Schmiedeeisen so
verbunden sind, daſs sie leicht entfernt werden können und der Anker bequem
zugänglich ist.
7) G. Scarlett in Liverpool patentirte in England (Nr.
7021 vom 13. Mai 1887) einen Elektromotor ohne Feldmagnete. Er verwendet einen oder
mehrere umlaufende Ringe von weichem Eisen, welche an einer oder an mehreren Stellen
aufgeschnitten, aber durch Zwischenstücke von nicht magnetischem Materiale (Bronze)
wieder verbunden sind.
Jeder Ring ist am äuſseren Umfange mit einer zur Aufnahme einer Treibschnur
bestimmten Nuth versehen. Die Ringe werden durch mit Flanschen versehene Rollen
unterstützt bezieh. in ihrer Stellung erhalten und sind von einer Reihe von
Solenoiden umgeben, deren Spulenenden nach Commutatoren geführt werden, die so
angeordnet sind, daſs, wenn die Ringe umlaufen, eine oder mehrere Spulen mit dem
Stromkreise der treibenden Batterie, die anderen Spulen aber mit dem secundären
Stromkreise in Verbindung stehen. Die Anordnung ist so getroffen, daſs der
Batteriestrom in die Spulen in der Nähe der aus weichem Eisen hergestellten Enden
des ringförmigen Stabes eintritt, so daſs er seine Magnetisation veranlaſst. Da sich
diese Spulen nur an den Enden des Magnetes befinden, so wird der letztere vorwärts
getrieben, so daſs seine Mitte in das Feld der Kraftlinien gebracht wird. In dem
Augenblicke jedoch, wo der Magnet über die Spule hinausgehen und in eine andere
eintreten will, wird durch den Commutator der Batteriestrom unterbrochen und in
dasjenige Solenoid geleitet, in das der Magnet eben eintritt. Der Magnet hat daher
stets das Bestreben in die Gleichgewichtslage zu kommen, und es tritt eine
fortdauernde drehende Bewegung ein. In der Zwischenzeit sind in den übrigen Spulen
secundäre Ströme erzeugt worden, besonders in denjenigen beiden Spulen, welche den
vom Batteriestrome durchflossenen zunächst liegen. Wenn der Batteriestrom in der
treibenden Spule unterbrochen wird, so wird in ihr ein secundärer Strom erzeugt.
Diese secundären Ströme werden nach einer secundären Batterie abgeleitet und
aufgespeichert, oder zum Treiben eines anderen Ringes verwendet.
8) W. M. Mordey in London (vgl. 1887 265 * 439) schlägt in seinem Englischen Patente Nr. 8262
vom 8. Juni 1887 vor, bei Wechselstrommaschinen einen
Magnet (in besonderen Fällen auch zwei Magnete) zu verwenden, der mit einer einzigen
erregenden Spule die gesammte inducirende Wirkung ausübt. – Wird diese Anordnung auf
einen Siemens'schen Anker angewendet, so wird der ganze
Umfang desselben mit Eisen umgeben. Im Inneren dieses Eisenringes ist eine
magnetisirende Spule angebracht, deren Windungen also auch den Anker vollständig
umgeben, in anderen Fällen liegt diese Spule zur Seite des Ankers. Die Fig. 2 und 3 erläutern
diese Anordnung; der Anker besteht aus einer Anzahl Spulen E, welche mit Hilfe der Nabe H auf der Welle
S befestigt sind. Der Umfang der Spulen ist von dem
eisernen Ringgehäuse A umgeben, welches mit den nach
innen bis nahe an den Anker vorspringenden Polstücken B
und B1 versehen ist und
in seinem Inneren die magnetisirende Spule C aufnimmt.
Die Polstücke werden durch letztere so magnetisirt, daſs auf der einen Seite des
Ankers die positiven, auf der anderen die negativen Pole liegen. – Bei einer
gewöhnlichen Wechselstrommaschine sind auf jeder Seite halb so viel Polstücke
angebracht, als der Anker Spulen E besitzt. Der Ring A ist aus zwei Theilen gebildet, die mit den Flächen
F an einander stoſsen und durch die Bolzen G verbunden sind. (Vgl. Nr. 18.)
9) A. P. Trotter und W. T.
Goolden in London geben eine neue Form von Bürstenträgern an (Englisches
Patent Nr. 5186 vom 7. April 1887), die in Fig. 4 abgebildet ist. Die
gegen den Commutator C schleifende Bürste BB1 befindet sich in
einem Halter, dessen fester Theil F mit Hilfe des
Schraubenbolzens D auf dem isolirten Träger E befestigt ist und in einer rückwärtigen Verlängerung
den mittels der Mutter Q verstellbaren Schraubenstift
O trägt. An dem festen Theile F ist der bewegliche Theil AA1 oder der eigentliche Bürstenhalter
mittels des Bolzens N drehbar befestigt, auch gestattet
das im oberen Theile von F angebrachte Gelenk eine
Drehung des Halters in einer zur Commutatorachse rechtwinkeligen Ebene. In dem
unteren Theile A befindet sich das Muttergewinde der
Schraube J, die mit Hilfe einer bei ü aufgesetzten Kurbel gedreht werden kann und mit Hilfe
der Klemme I die Bürste dem Commutator nähert oder von
demselben entfernt. Der Theil A ist auf der dem
Commutator zugewendeten Seite noch mit der hebelartigen Verlängerung G versehen, an deren unteren Theil bei L eine Spiralfeder angebracht ist, die mit ihrem
anderen Ende bei L1 an
die schon erwähnte Schraube O angeschlossen wird, so
daſs mit Hilfe der letzteren die Federspannung regulirt werden kann. Die Bürste wird
von oben durch die Platte T gehalten, auf welche eine
in der büchsenartigen Verlängerung A1 des unteren Haltertheiles A befindliche starke Spiralfeder T1 drückt, deren Spannung mit Hilfe des
aufgeschraubten Büchsendeckels K regulirt werden kann.
Will man die Bürste vom Commutator abheben, so dreht man die kurbelartige
Verlängerung H1 des
Bolzens N um 90°; hierbei legt sich der daumenartige
Bund N des letzteren gegen den Ansatz P des eigentlichen Halters, wodurch dieser angehoben
und nach rückwärts zurückgeschlagen wird.
10) S. Z. de Ferranti in London hat seine unter Nr. 3702
vom Jahre 1883 patentirte Maschine in manchen Punkten verbessert, wofür ihm das
Englische Patent Nr. 702 vom 15. Januar 1887 ertheilt wurde. Der umlaufende Anker
wird hiernach am Ende der Welle befestigt, die zwischen ihren beiden Lagern die
Riemenscheibe trägt. Die festen Magnete zu jeder Seite des Ankers sind in vier
Abtheilungen getheilt, von denen je zwei auf einer Seite des Ankers liegen und
leicht einer vom anderen entfernt werden können. Der Anker besteht aus einer Anzahl
rund um den Umfang einer Scheibe angebrachter Spulen; jede derselben ist aus einem
Metallstreifen mit ausgehöhltem Querschnitte hergestellt, so daſs die äuſseren Lagen
die inneren überdecken, wodurch sie sich gegenseitig an seitlicher Verschiebung
hindern und überhaupt eine widerstandsfähigere Anordnung erhalten wird. Die am
Umfange der Scheibe liegenden Enden der Spulen sind in halbkreisförmigen, metallenen Haltern befestigt.
Jeder dieser Behälter oder Blöcke ist an einer Seite mit einer fingerartigen
Hervorragung versehen, welche sich radial nach auſsen erstreckt und seitwärts
zwischen zwei Spulen liegt und dazu dient, die Spule bei der Umdrehung mitzunehmen.
Um die Spuren gegen die Wirkung der Centrifugalkraft zu sichern, ist über jede ein
U-förmiges Stück gelegt, dessen Schenkel zu beiden Seiten der Scheibe liegen und
sich radial nach der Welle hin erstrecken, die metallenen Befestigungsstücke der
Spulenenden überdecken und mittels ihrer flanschenartig umgebogenen Enden an der
Nabe der Scheibe befestigt sind (vgl. 1883 247 * 450.
1884 251 334. 254 * 476).
11) Zur Ergänzung des 1887 265 * 440 über G. Westinghouse's jun. in
Pittsburg, Pennsylvania, Wechselstrommaschine gegebenen Berichtes sei aus dessen
Englischem Patente Nr. 9725 vom 12. Juni 1887 noch das Folgende nachgetragen. Der
untere Theil des die Feldmagnete der Maschine enthaltenden Rahmens oder des Gehäuses
ist mit den Lagern der Ankerwelle in einem Stücke gegossen und ist mittels Handrad
und Schraubenspindel auf der aus einem Stücke gegossenen, rechteckigen Grundplatte
verstellbar, um die Kiemenspannung leicht reguliren zu können. Die zur Hälfte an dem
unteren, zur anderen Hälfte am oberen Gehäusetheile sitzenden, nach dem Anker zu
strahlenförmig vorspringenden Magnetkerne werden am besten aus Schmiedeeisen
hergestellt und mit dem Gehäuse durch Schraubenbolzen verbunden. Die inneren
Polflächen sind nach einem Halbmesser gekrümmt, der etwa dem des Ankers gleicht, und
die Ränder sind vom Anker hinweg gebogen, damit in den Kraftlinien nicht Buckel
auftreten. Der Anker besteht aus dünnen, durch Papierscheiben von einander isolirten
Eisenblechscheiben, die jede mit einer Anzahl Löcher versehen und so neben einander
auf die Welle aufgesetzt sind, daſs die Löcher aller Scheiben auf einander treffen.
Auf diese Weise werden Luftkanäle gebildet, welche auch durch die Endplatten, durch
welche die Scheiben zusammengehalten werden, fortgesetzt sind. Die Oberfläche des
Ankers ist mit dünnen Glimmerplatten belegt, um die Drähte zu isoliren.
12) Die Dynamomaschine von H. B. Sayers in London
(Englisches Patent Nr. 717 vom 17. Januar 1887) hat einen Scheibenanker mit einer
Wickelung, die der von v. Hefner-Alleneck ähnelt. Die
Leitungsdrähte derselben gehen rund um den halben Umfang der Scheibe, anstatt in
einer Richtung parallel zur Achse. Anstatt die beiden Enden des Ankers abwechselnd
zu kreuzen, kreuzen hier die Wickelungsdrähte dasselbe Ende der Scheibe ½ AB mal, wobei A die Anzahl
der jeder Abtheilung der Wickelungen gegebenen Windungen und B die Zahl der Abtheilungen, in welche die Spulen getheilt sind, bedeuten.
Die Drähte gehen dann in einer Schraubenlinie über den cylindrischen Umfang zum
anderen Ende und lassen segmentförmige Zwischenräume zwischen sich, die mit dünnen,
an der Oberfläche gefirniſsten Eisenplatte ausgefüllt werden, gegen die sie isolirt sind. Die
Trennungen zwischen den Platten müssen parallel zur Achse und concentrisch zur
Mantelfläche des Ankers angeordnet, sowie etwas länger sein als der in Richtung der
Achse gemessene radiale Theil des Leiters. Die vorstehenden Enden sind ebenfalls
etwas breiter als der gegen den Leiter liegende Theil, so daſs eine nahezu
gleichmäſsige Oberfläche durch die Eisenkanten und die Nichtleiter gebildet ist,
während die Leiter selbst verborgen und nur an ihrem Umfange sichtbar sind. Der
Anker ist mit Hilfe einer festen und einer durch Schraubenmutter andrückbaren
Endscheibe auf der Welle befestigt. Die Maschine hat vier Magnetpole, die so
angeordnet sind, daſs die magnetischen Kraftlinien parallel zur Achse durch die
Scheibe gehen, und zwar ist ihre Richtung in der einen Hälfte entgegengesetzt zu der
in der anderen Hälfte. Der Anker kann sehr wenig Zwischenraum zwischen den Polen
lassen, ohne diese zu erhitzen, und da die Polfläche sehr groſs gemacht werden kann,
so ist nur eine sehr kleine erregende Kraft nothwendig.
13) A. J. Gravier in Paris will (Englisches Patent Nr.
5700 vom 19. April 1887) die Wirkung und Oekonomie der Dynamomaschine dadurch
erhöhen, daſs er den Anker in ein magnetisches Feld bringt, dessen Magnete entweder
einander nicht gegenüber gestellt sind, oder wenn dies doch der Fall ist, vermöge
ihrer unsymmetrischen Form in einer neuen Art wirken. Diese Anordnung ist auf
verschiedene Arten von Maschinen anwendbar. Bei einer Gramme-Maschine beispielsweise wird der eine Magnetpol nach rechts hin, um
den Anker herum bis nahe an den gegenüberliegenden Pol verlängert, während dieser
letztere in gleicher Weise nach links herum geführt ist. Der Anker erhält, um die
elektromotorische Kraft zu erhöhen, ebenso viel Draht wie die Feldmagnete. Da auf
diese Weise fast der gesammte Draht des Ankers der Induction unterliegt, so ist das
neutrale Feld beinahe auf eine Linie verringert.
14) W. H. Ravenshaw in Halifax, W. T. Goolden und A. P. Trotter in London
umwickeln den ganzen Umfang eines Trommelankers mit Draht und halten denselben durch
von den Enden des Ankers vorspringende, zwischen den Spulen durchgehende Stäbe an
seinem Platze. (Englisches Patent Nr. 5303 vom 12. April 1887.) Von den beifolgenden
Fig. 5 und
6 ist
erstere ein Querschnitt durch die Commutatorseite des Ankers, letztere eine Ansicht
des entgegengesetzten Endes. Der Kern C des Ankers ist
aus eisernen Scheiben J aufgebaut; gegen die äuſserste
derselben legt sich die Scheibe D aus vulkanisirter
Fiber, in welcher die Köpfe G der ebenfalls aus Fiber
hergestellten vorspringenden Stifte H eingelassen sind.
Diese Stifte sind, wie aus Fig. 6 ersichtlich, an den
Seiten abgeflacht und werden durch den guſseisernen, am Anker befestigten Ring E, durch den sie hindurch gehen, in ihrer Stellung
gehalten. Nachdem die Drähte K in irgend einer Form der
Wickelung den Umfang des
Ankers überschritten haben, werden ihre Enden F an den
Stiften 1 und 2 vorbei nach dem Commutator geführt, wobei, wie Fig. 6 zeigt, die Stifte
zwei benachbarte Drähte von einander trennen. Je nach der besonderen Art der
Wickelung können auch zwei oder mehr Reihen von Stiften verwendet werden.
Textabbildung Bd. 270, S. 56Eine den Industries vom 25. Mai 1888 * S. 522,
entnommene Abbildung einer solchen Maschine ist in Fig. 7 wiedergegeben; wie
ersichtlich, sind die schmiedeeisernen Magnetschenkel auf der Grund platte befestigt
und tragen an ihren oberen Enden die, den Anker umfassenden guſseisernen Polstücke.
Dieser ist, wie Fig.
5 schon erkennen läſst, von Trommelform und zwecks guter Ventilation hohl.
Eine besondere Anordnung ist hier getroffen, um dem Anker die für gleichmäſsige
Abnutzung des Commutators wünschenswerthe hin und her gehende Längsbewegung zu
gehen, welche bei den Edison-Maschinen z.B. dadurch
erzielt wird, daſs die Ankerwelle etwas Längenspielraum in ihren Lagern hat und
durch eine Spiralfeder einen Druck in ihrer Längsrichtung erfährt. Bei den
vorliegenden Maschinen ist am hinteren Ende der Welle, auſserhalb des Lagers eine
guſseiserne Scheibe aufgesetzt, zwischen ihr und dem Lager befindet sich eine
ebensolche, jedoch lose auf der Weile sitzende Scheibe, deren eine Fläche geneigt
ist. An der festen Scheibe ist, rechtwinkelig zur Ankerwelle, eine Spindel befestigt, die eine, die
einander zugekehrten Flächen der beiden Scheiben berührende, lose Rolle trägt. Der
äuſsere Durchmesser der beiden Scheiben ist etwas verschieden; gegen ihren Umfang
wird durch eine Feder eine Papierrolle gedrückt, die lose auf einem Stifte sitzt. Da
der Mittelpunkt des Ankerkernes etwas hinter den der Feldmagnete gelegt ist, so
strebt die magnetische Anziehung den Anker nach der Seite des Commutators hin zu
verschieben, wodurch ein gewisser Druck zwischen den Scheiben und der
zwischenliegenden Rolle ausgeübt wird. Da die Papierrolle durch die feste Scheibe in
Drehung versetzt wird, erhält durch sie auch die lose Scheibe eine Umdrehung, aber
mit etwas abweichender Geschwindigkeit. Die Durchmesser der beiden Scheiben sind so
gewählt, daſs die relative Bewegung der losen Scheibe gegen die feste zwei
Umdrehungen in der Minute ausmacht, so daſs der Anker und der Commutator unter den
Bürsten in dieser Zeit zweimal hin und zweimal her geht.
Die Maschine gibt 500 Ampère mit 102 Volt bei 375 Umdrehungen in der Minute; der
Widerstand des Ankers ist 0,0066 Ohm, der der Feldmagnete 6,3 Ohm.
15) R. P. Sellon, W. M. Mordey und C. E. Webber geben in ihrem Englischen Patente Nr.
16661 vom 18. December 1886 folgende Verbesserungen in der Selbstregulirung
elektro-dynamischer Stromerzeuger. In Fig. 8 bezeichnet A1 den Anker einer
Wechselstrommaschine, F ist der Feldmagnet, M und M1 sind die mit dem Stromsammler A verbundenen Hauptleitungen, von denen die Lampen T gespeist werden. In den Hauptstromkreis ist der
Widerstand R eingeschaltet, a und b bezeichnen die Hauptspulen bezieh.
die regulirenden Spulen des Feldmagnetes F. Um eine
unveränderliche Potentialdifferenz entweder an den Klemmen des Stromerzeugers oder
an irgend einem entfernten Punkte des Hauptstromkreises zu erhalten, wird der
Feldmagnet F von irgend einer geeigneten
Elektricitätsquelle B theilweise erregt. Zu einem
Theile der Hauptleiter M und M1 oder des Widerstandes R wird ein Nebenstromkreis abgezweigt, dessen Strom
durch einen Commutator und Bürsten in der bei der Regulirung und Commutirung von
Wechselstrommaschinen üblichen Art gleichgerichtet gemacht und nach einer besonderen
Spule b des Feldmagnetes F
oder in den ursprünglich erregenden Stromkreis geleitet wird. Der so erhaltene
Nebenstrom wird, um unveränderliche Potentialdifferenz zu erhalten, zur Verstärkung
des Feldmagnetes F verwendet, und da dieser Strom
proportional dem Hauptstrome ist, so kann auf diese Weise, bei geeigneten
Verhältnissen der Maschine die unveränderliche Potentialdifferenz, oder das
gewünschte Steigen oder Fallen des Potentiales erzielt werden. – Bei Arbeiten mit
unveränderlichem Strome wird dieser abgezweigte und gleichgerichtet gemachte
Nebenstrom zu einer entmagnetisirenden Wirkung benutzt.
In Fig. 9 ist
C der Commutator, F
der Feldmagnet einer Gleichstrom maschine, mit deren Bürsten der Nebenschluſs oder
der ursprünglich erregende Stromkreis a unmittelbar
verbunden ist; b ist die mit den Enden des Widerstandes
R, welcher in einen der Hauptleiter M und M1 eingeschaltet ist, verbundene
Hintereinanderschaltungs- oder regulirende Spule, die so gewickelt ist, daſs sie den
verlangten höchsten Betrag der Regulirung zu leisten vermag. Diese Anordnung
vermeidet den Aufwand für die in jeder Dynamo für deren besonderen Stromkreis
erforderliche besondere Wickelung, also die Anwendung der gemischten Wickelung.
In Fig. 10 ist
C wiederum der Commutator, F der Feldmagnet einer, die Hauptleiter M und
M1 speisenden
Gleichstrommaschine; in einen der beiden Leiter ist der Widerstand R eingeschaltet. Die Feldmagnete F werden hier mit Hilfe einer besonderen kleinen
Dynamomaschine erregt, deren Commutator mit c und deren
Magnete mit f bezeichnet sind. Der besondere Erreger
ist hier als Nebenschluſsmaschine gedacht, für welchen a1 den Nebenstromkreis bezeichnet. Die
Bürsten dieses Erregers sind unmittelbar mit den Klemmen a der erregenden Spule des Feldmagnetes F
verbunden. Das Feld f ist auſser mit der
Nebenschluſswickelung a1 noch mit einer Wickelung b versehen, welche
unmittelbar mit den Klemmen des Widerstandes R oder mit
einem dem Widerstände R entsprechenden Theile des einen
der Hauptleiter M oder M1 verbunden ist. Die Spule bildet auf
diese Weise einen Theil des von der Maschine, deren Commutator C ist, gespeisten Hauptstromkreises, und es genügt zur
Regulirung des Feldmagnetes f des besonderen Erregers
ein sehr geringer Energieaufwand seitens des durch die Hauptleiter M und M1 gehenden Stromes, während das Feld F und der Hauptstrom, oder die elektromotorische Kraft
durch eine Vermehrung des erregenden Stromes der Spule a regulirt wird.
Die Magnete f des Erregers können auch, wie Fig. 11 zeigt,
unmittelbar von der Wechselstrommaschine FA1
A magnetisirt werden, indem die Erregung von f theilweise durch einen Nebenschluſs von den
Hauptleitern oder von den Klemmen durch Vermittelung des Commutators C2 und theilweise mit
Hilfe des Commutators C durch einen Nebenschluſs von
dem Hauptstromkreise MM1, oder von dem in letzteren eingeschalteten Widerstände R bewirkt wird.
16) J. L. Clerc in Paris gibt seiner Wechselstromdynamo
(Englisches Patent Nr. 563 vom 13. Januar 1887) feststehende Feldmagnete L, zwischen welchen der aus radial auf der Achse C befestigten Elektromagneten B bestehende Anker (Fig. 12 und 13) umläuft.
Die Pole der letzteren bewegen sich dicht an den Polen der ebenfalls radial
stehenden Magnete L vorüber, welche die Form eines
breit gedehnten, parallel zur Achse C liegenden U haben.
17) Die in Fig.
14 und 15 dargestellte neue Dynamomaschine von
G. Kapp in Wimbledon, Surrey (Englisches Patent Mr.
5096 vom 5. April 1887) besitzt einen ringförmigen Anker, welcher zwischen zwei in
Fig. 15
dargestellten Reihen von sogen. Haupt- und Hilfs-Polstücken umläuft. Die beiden
Seiten H, H1 (Fig. 14) des
Ankers bestehen aus auf einen geeigneten Träger T
gewickeltem Bandeisen, dessen Lagen durch ein geeignetes Material isolirt sind; der
zwischen diesen beiden Seitenscheiben verbleibende Raum ist mit weichem Eisendrahte
W voll gewickelt; das Ganze ist mit Hilfe eines
entsprechend geformten Nabentheiles auf der Welle befestigt. Die in gewöhnlicher
Weise bewickelten Magnetkerne C und C1 sind an den
Seitentheilen Y und Y1 befestigt und tragen die nach innen gerichteten,
den Anker zum Theile umfassenden Hauptpolstücke N und
S, sowie die Hilfspolstücke N1 und S1. Wenn sich die Anker in der Richtung des in Fig. 15
gezeichneten Pfeiles dreht, so tritt jede Spule desselben zunächst unter den
Einfluſs der Hauptpole N bezieh. S und dann erst in den der Hilfspole N1 und S1, Die Bürsten müssen
so gestellt werden, daſs die durch sie kurz geschlossenen Spulen eine Stellung
zwischen den Hilfspolstücken, etwa wie durch die Linien BB und B1
B1 angedeutet,
einnehmen.
Auſserdem enthält das Patent noch den in Fig. 16 dargestellten
selbsthätigen Regulirungsapparat, durch welchen ein nahezu gleicher Strom bei
veränderlicher Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine durch Einschalten eines
veränderlichen äuſseren Widerstandes erhalten werden soll. Das in den
Hauptstromkreis eingeschaltete Solenoid D enthält einen
weichen Eisenkern I, der mittels einer Spiralfeder E an der Stellschraube T
aufgehängt ist. Vom anderen Ende des Kernes läuft eine Schnur aus, welche einige
Male um die in isolirenden Glaslagern P ruhende Welle
O geschlungen und mit ihrem anderen Ende an ein
Gewicht oder eine Feder F befestigt ist. Die
vorstehenden Enden R eines Commutators sind mit
verschiedenen Punkten einer in Fig. 16 nicht
dargestellten Reihe von künstlichen Widerständen verbunden. Die Welle O trägt einen Arm mit Gegengewicht G und mit der auf dem Commutator schleifenden
Contactfeder M, die, sobald die Welle O durch die Bewegung des Solenoidkernes gedreht wird,
mit irgend einer Abtheilung des Commutators Contact macht und die betreffende Anzahl
Widerstände in den Stromkreis einschaltet, der von M
aus mit Hilfe der auf der Welle O schleifenden Feder
K nach der Klemmschraube V geschlossen ist.
(Schluſs folgt.)