Titel: | Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen) und Zubehör. |
Fundstelle: | Band 279, Jahrgang 1891, S. 101 |
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Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen)
und Zubehör.
(Patentklasse 21. Fortsetzung des Berichtes S. 49
d. Bd.)
Mit Abbildungen.
Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen) und
Zubehör.
7) W. M. Mordey in London (vgl. 1888 270 * 52) gibt in dem englischen Patent Nr. 5162 vom 7.
April 1888 eine Dynamomaschine an, welche nur eine einfache Ankerwindung oder Spule
anstatt zahlreicher Windungen oder Spulen besitzt. Der Leiter des Ankers besteht
hiernach aus einer einfachen ringförmigen Spule A von
grossem Durchmesser und geringer radialer Ausdehnung (Fig. 13 und 14). Um dieselbe sind
aus dünnen Blechen oder Draht hergestellte Eisentheile J von U-förmigem Querschnitt in gewissen Abständen angeordnet, deren beide
Schenkel radial nach innen gerichtet sind. Zwischen je zwei derselben ist innerhalb
der Ankerspule ein ähnlicher, in gleicher Weise hergestellter Theil K angeordnet, dessen Schenkel aber radial nach aussen
gerichtet sind. Dieser Anker kann mit irgend einem geeigneten Feldmagnete angewendet
werden, am besten aber besteht das Feld aus einem Eisenkern C (Fig. 14)
welcher auf der, durch die Mitte des Ankers gehenden Welle S befestigt ist und an seinen beiden Stirnenden eine Anzahl radialer Arme
w, s besitzt, die sich den Schenkeln der Theile J und K möglichst nähern.
Die Zahl dieser Arme ist gleich der Anzahl der Eisenkörper J oder K.
Textabbildung Bd. 279, S. 101
Mordey's Dynamo.
Die Feldspule F ist, wie Fig. 14 zeigt, im Innern
des Eisenkernes C concentrisch zur Spule A angebracht. Sie ist entweder fest auf C gewickelt und nimmt an dessen Umdrehung theil, oder
sie ist lieber stehend und wird in diesem Falle fest gehalten durch einen
besonderen, gleichzeitig die Ankerspule A mit ihrem
Zubehör tragenden Rahmen, so dass nur der Magnetkern C
umläuft und Stromsammler oder Reibcontacte entbehrlich sind.
Bei Umkehrung der Anordnung, bei welcher der Feldmagnet C mit seinen Polen n und s und der Wickelung F
nicht innerhalb des Ankers, sondern ausserhalb desselben concentrisch angebracht
ist, wird die Spule F mit ihren Theilen J und K von der Welle
getragen, wobei entweder das Feld oder der Anker in Umdrehung versetzt werden.
Eine neuere, von der Anglo-American Brush Electric Light
Company ausgeführte Mordey-Wechselstrommaschine (vgl. 1888 270 * 114) ist nach Industries, 1889 * S. 140, in Fig. 15
abgebildet. Dieselbe ist für eine Leistung von 37500 Watt oder 50 elektrische
gebaut. An Stelle des früher angewendeten Kupferschildes über dem
umlaufenden Magnete ist ein eisernes, mit dem Magnetkern zusammengegossenes Schild
angeordnet. Mit der Dynamo unmittelbar gekuppelt ist eine kleine, als Erreger
dienende Victoria-Dynamo, die für zwei Stromerzeuger genügt. Die Umdrehungszahl ist
650 in der Minute und bei voller Belastung werden 500 Watt zur Erregung gebraucht.
Als besonderer Vorzug dieser Maschine wird der geringe Kraftverlust hervorgehoben,
welcher bei geringer Leistung der Maschine eintritt; wenn die Maschine zum Geben der
vollen elektromotorischen Kraft bei voller Geschwindigkeit, aber ohne Belastung der
Maschine im äussern Stromkreis erregt wird, so sind, um sie zu treiben, nur 3
erforderlich. Es ist dies besonders für Beleuchtungsanlagen wichtig, wo bei
Tage und im Anfange des Abends nur geringe Leistung verlangt wird.
Textabbildung Bd. 279, S. 102
Fig. 15.Mordey's Wechselstrommaschine der Anglo-Americ. Brüsh Electr. L.
Co.
8) G. Kapp in Wimbledon (Surrey) stellt nach seinem
englischen Patent Nr. 9910 vom 7. Juli 1888 den Kern des ringförmigen Ankers C (Fig. 16) einer
Gleichstromdynamo aus Bandeisen her, welches auf den mit der Welle verbundenen
Tragring R aufgespult wird. Während dieser Arbeit
werden breite Streifen a von Metall oder isolirendem
Material, z.B. Fiber, zwischen die Windungen gelegt. Die ganze Wickelung wird
ausserdem durch radiale Bolzen B zusammengehalten. Die
breiten Bänder a werden dann so weit fortgenommen, dass
nur die Theile A verbleiben, welche der Wickelung einen
Halt bieten. Die Feldmagnetkerne M sind in der
gewöhnlichen Art angeordnet.
Textabbildung Bd. 279, S. 102
Kapp's Gleichstromdynamo mit Bandeisenkern.
Das Verbindungsstück S (Fig. 17) bildet halbe
Ringstücke und ist spiralförmig gebogen; die Enden T1 und T2 sind rechtwinklig zur Ebene des Ringes nach rechts
und links abgebogen. Der Lappen T1 ist in einer Nuth der Stange B1 gesichert, während
der andere Lappen T2
mit der gegenüberliegenden Stange B2 verbunden ist, welche etwas weniger über den
Ankerkern hervortritt als B1. Der Stromsammler Fig. 18 wird von einem cylindrischen Ansätze der Endplatte F getragen, welche gleichzeitig dazu dient, die dünnen
Eisenplatten des Ankers mit Hilfe der Mutter G zusammen
zu pressen. Die Platte F ist mit Rippen F1 und mittlerer Nabe
F2 versehen; durch
den Zwischenraum zwischen der ersteren kann Luft in den Anker treten, der noch zur
bessern Ventilation in radialer Richtung mit Platten D
versehen ist, die durch Zwischenstücke in bestimmter Entfernung geh alten werden;
auch sind die Platten D mit Hervorragungen A versehen, welche als Mitnehmer wirken.
Textabbildung Bd. 279, S. 102
Fig. 19.Dynamo der Oerlikon-Gesellschaft.
Eine Wechselstromdynamo dieser Bauart ist nach Industries, 1889 * S. 137, in Fig. 19
abgebildet, wie deren zwei Stück von der Gesellschaft Oerlikon für die Centralstation des Städtchens Schio in Norditalien
kürzlich ausgeführt wurden. Der Ankerkern ist in der beschriebenen Art hergestellt
und mit den die Wickelungsspulen unterstützenden Vorsprüngen der isolirenden
Zwischenlagen versehen. Die schmiedeeisernen Kerne der Feldmagnete sind cylindrisch,
haben 105 mm Durchmesser, sind mit ihren äusseren Enden an gusseisernen Polringen
befestigt, an ihren inneren Enden aber mit rechteckigen Polschuhen versehen,
zwischen denen der Anker rotirt. Der Anker besitzt 14 Spulen, deren jede mit 80
Windungen von 3 mm (0,120 Zoll)-Draht in zwei Lagen bewickelt ist; der
Gesammtwiderstand des Ankers beträgt 1,8 Ohm. Jeder der 28 Magnete hat eine Wickelung von 186
Windungen, der Gesammtwiderstand derselben ist 1,76 Ohm. Die Maschine soll bei 600
Umdrehungen in der Minute 30 Ampère mit 2000 Volt Klemmenspannung geben, ist aber
auf 40 Ampère geprüft. Wie die Abbildung zeigt, ist mit dieser Maschine ein
besonderer Erreger verbunden, dessen Magnete auf einer Verlängerung der Grundplatte
der Hauptmaschine stehen, während sein Anker unmittelbar auf der Welle der letzteren
befestigt ist. Dieser Erreger liefert gleichzeitig den Strom für die Beleuchtung der
Station.
Textabbildung Bd. 279, S. 103
Fig. 20.Aldred's Elektromotor.
Nach den von C. E. L. Brown, dem Ingenieur der Oerlikon-Werke, angestellten Versuchen ergeben sich
folgende Werthe, wobei die Umdrehungszahl beständig auf 600 in der Minute erhalten
und die Maschine verschieden stark erregt wurde, aber kein Strom in den Anker der
Hauptmaschine treten konnte:
Erregender Strom
9
14,5
17
18
21
Ampère.
Erregende Kraft
142
368
510
573
775
Watt.
Klemmenspannung
1000
1700
2000
2100
2400
Volt.
Konnte ein Strom von 30 Ampère durch den Anker gehen, so wurde die Klemmenspannung
von 2000 Volt bei einem erregenden Strom von 21 Ampère erhalten. Hiernach wurden
etwa 775 Watt, etwa 1,3 Proc. der Gesammtleistung, auf die Erregung verwendet,
während der Verlust durch den Widerstand des Ankers 2,7 Proc. beträgt.
Textabbildung Bd. 279, S. 103
Taylor's Dynamo.
9) Der Elektromotor von W. Aldred in London besteht nach
dem englischen Patent Nr. 18091 vom 11. December 1888 aus zwei in den Lagern b der Ständer a
umlaufenden Wellen c (Fig.
20), welche ausserhalb der Ständer die Schwungräder c2, innerhalb dagegen
die Scheiben d tragen, auf welchen die Magnete d2 befestigt sind, die
entweder Hufeisenform haben, wie in der Zeichnung, oder Ringbögen bilden. Der Strom
tritt durch die auf den Wellen c befestigten Zuführer
e in die Magnete ein und wird zu gegebener Zeit von
einer Seite unterbrochen. Die an den Vorderseiten der Magnete angebrachten Ebonit-
oder Messingplatten dienen zum Festhalten der Magnetwickelung auf den Kernen d3. Der abgebildete
Motor besteht aus zwei Hufeisenmagneten. Die Pole der Magnete auf der rechten Seite
wechseln ihre Polarität nicht, während die der linken Seite dieselbe mit Hilfe des
Zuführers e wechseln, sobald sie den Polen des andern
gegenüberkommen. Damit die beiden Magnete nicht verschiedene Umdrehungszahlen
annehmen, ist ein Rädervorgelege eingeschaltet. Da die beiden Magnete
entgegengesetzte Drehungsrichtung haben, so ist die Verbindung ihrer Achsen mit
der kraftabgebenden Scheibe g3 auf der Welle g auf der einen Seite durch
ein einfaches Räderpaar, auf der anderen Seite durch ein solches mit Zwischenrad
hergestellt.
10) A. M. Taylor in Baroda (Indien) hat auf die in Fig. 21 und 22 skizzirte Anordnung
von Dynamos bezieh. Motoren das englische Patent Nr. 17964 vom 8. December 1888
erhalten. Auf der Welle A, der Maschine sind zwei, mit
einer geraden Anzahl von äusseren radialen Armen T
versehene Seitenscheiben B befestigt, welche durch die
isolirten Bolzen J und K
zusammengehalten und gegen den aus Eisendraht oder dünnen Eisenblechscheiben
hergestellten Ring H gepresst werden, der zwischen je
zwei Armen T mit einer Spule C von isolirtem Draht bewickelt ist. Dieser so zusammengesetzte Feldmagnet
dreht sich innerhalb eines, in gleicher Weise hergestellten feststehenden Ankers,
dessen Seitenscheiben F feststehend und mit den nach
innen vorstehenden radialen Ansätzen S versehen sind,
die ebenfalls durch Bolzen L und M gegen einen Ring G
gepresst werden, der zwischen den Armen S mit den
Spulen D versehen ist. Anker und Magnet haben
gleichviel Spulen. Auf die Bolzen K des Magnetes sind
innerhalb der Seiten Scheiben eine Anzahl von Scheiben P von solcher Breite aufgesetzt, dass sie den äusseren Zwischenraum
zwischen je zwei benachbarten Spulen C ausfüllen;
ebenso sind auf die Bolzen M des Ankers entsprechende
Scheiben Q aufgesetzt. Die Scheiben P gehen bei der Umdrehung des Magnetes möglichst dicht
an den Scheiben Q vorüber, ohne dieselben zu berühren.
Auf der Welle A ist ein Stromsammler bezieh.
Stromzuführer gewöhnlicher Anordnung befestigt, dessen Contactplatten mit den
Drähten der Spulen C verbunden sind. Ausserhalb des
Sammlers sitzen isolirt auf der Welle zwei Ringe, von denen der eine mit den Platten
gerader Ordnungszahl, der andere mit denen von ungerader Ordnungszahl verbunden ist.
Der Sammler hat zwei und jeder der beiden Ringe eine Bürste. Diese vier Bürsten sind
mit vier Polklemmen verbunden, welche paarweise an die Hauptleitungen in
verschiedener Weise angeschlossen werden können, je nachdem die Maschine als
Stromerzeuger, oder als Motor mit Gleichstrom, oder mit Wechselströmen arbeiten
soll.
Textabbildung Bd. 279, S. 103
Buell's Dynamo zur Minenzündung.
11) Die durch das engl. Patent Nr. 11780 vom 24. Juli 1889 geschützte Erfindung von
C. E. Buell in Newark, N. Y., bezieht sich auf
solche Dynamomaschinen, welche eine bestimmte Ladung anhäufen sollen, die zur
Zündung einer Mine oder für andere Zwecke dienen soll, bei denen eine starke
Entladung von kurzer Dauer verlangt wird. Die Dynamomaschine A (Fig. 23
und 24) steht mittels
eines isolirenden Untersatzes J auf der Grundplatte;
unter diesem Untersatze ist eine Welle gelagert, auf welcher der Zahnbogen C und ein Kerbrad D
befestigt sind; an das letztere ist eine Spiralfeder angeschlossen, deren anderes
Ende von der Grundplatte des Apparats festgehalten wird. Auf der Welle sitzt drehbar
der Handhebel h, dessen durch eine Feder belasteter
Sperrkegel in die Kerbe des Rades D eingreift, wenn
Hebel h die gezeichnete Stellung einnimmt. Der
Zahnbogen C ist in dieser Lage ausser elektrischer
Verbindung mit dem Anker der Dynamo; wird der Hebel h
aber nach rechts bewegt, so nimmt er das Rad D und den
Zahnbogen C mit, dessen Zähne nun mit denen eines
kleinen auf der Ankerwelle sitzenden Getriebes B in
Eingriff kommen, wobei Trieb- und Zahnbogen elektrisch verbunden werden und Theile
eines den Strom verstärkenden Stromkreises bilden.
Die Wirkung des Apparates ist folgende: Der Hebel h wird
so weit nach rechts bewegt, bis der Sperrkegel e durch
Anstossen an den Zapfen f aus der Kerbe des Rades D ausgehoben wird; in diesem Augenblicke wird der
bisher von h mitgenommene Zahnbogen C vom Hebel h frei, so
dass er durch die Wirkung der bei der Rechtsdrehung gespannten Spiralfeder plötzlich
wieder in die gezeichnete Stellung zurückkehrt, wobei dem Anker der Dynamo eine sehr
schnelle Umdrehung ertheilt wird. Die Dynamo wird hierdurch bei dem ganz geringen
Widerstände im Verstärkungsstromkreise sehr kräftig in Thätigkeit gesetzt und die
Feldmagnete sehr stark erregt, so lange, bis der Zahnbogen das Getriebe B verlässt, wobei der Stromkreis unterbrochen und der
Extrastrom in den äussern Stromkreis entladen wird.
12) J. A. Timmis in London (vgl. 1889 272 125) gibt in seinem englischen Patent Nr. 1535 vom
28. Januar 1889 eine Anordnung zur Regulirung der Geschwindigkeit von
Dynamomaschinen mit irgend welcher Wickelung behufs Erzeugung eines gleichmässigen
Stromes, und wendet zu diesem Zwecke Widerstände von beliebiger Form an, welche im
gegebenen Augenblick selbsthätig eingeschaltet werden, also dann, wenn die
elektromotorische Kraft der Dynamo eine solche Höhe erreicht hat, dass der Strom im
äusseren Stromkreise den Lampen gefährlich werden könnte. Zur Einschaltung dieser
Widerstände wird am liebsten ein Zugmagnet von beliebiger Form verwendet, dessen
Wickelung entweder im Nebenschluss zu den Spulen des magnetischen Feldes liegt, oder
in Hintereinanderschaltung mit diesen, oder auch mit den Widerständen.
Textabbildung Bd. 279, S. 104
Poleschko's Dynamo.
18) A. Poleschko in Petersburg versieht nach dem
englischen Patent Nr. 85 vom 2. Januar 1889 seine neue Dynamo mit einem
Scheibenanker, der aus einer grossen Anzahl von schmalen Bögen zusammengesetzt ist.
Diese eiserne Scheibe D (Fig. 25 und 26) ist aus dem Ganzen
hergestellt und dann in 60 bis 100 Bögen zerlegt, die elektrisch leitend mit
der Bronzenabe H verlöthet sind, welche auf der aus
Aluminiumbronze hergestellten Welle sitzt. Letztere läuft in Stahllagern F, welche von Bronzestücken umgeben sind und von den
Armen des Elektromagnetes getragen werden. Die Anwendung von Bronze für die Welle
verhindert die Zerstreuung der magnetischen Kraftlinien in letztere und ebenso
isoliren die Bronzeträger die Welle gegen den Magnet. Die Scheibe D läuft zwischen den Polstücken des Elektromagnetes A, welche von weichem Stahl gegossen und nach der
Scheibe hin zugeschärft sind (Fig. 27). An den Spitzen der Polstücke befinden sich die Bürsten, welche
zu beiden Seiten auf dem Umfang der Scheibe liegen. Die nach der Scheibe hin
keilförmige Gestalt der Polstücke soll den Uebertritt der magnetischen Linien aus
dem Anker erleichtern, während ihr äusserer stärkerer Theil genügenden Querschnitt
für den magnetischen Strom bietet.
Textabbildung Bd. 279, S. 104
Fig. 28.Meston's Ringanker.
14) Alex. William Meston in St. Louis hat sich unter D.
R. P. Nr. 47072 vom 7. August 1888 den in Fig. 28 bis
30 skizzirten
Ringanker patentiren lassen. Derselbe besteht aus abwechselnd längeren und kürzeren,
mit einander vernieteten isolirten Blechscheiben B,
welche, zinkenförmig in einander greifend, einen zusammenhängenden Kranz bilden. An
den Verbindungsstellen dieser Scheiben sind zu beiden Seiten Polstücke P radial angeordnet und durch Schrauben h mit dem Kern verbunden. Diese Polstücke P sind nach innen verlängert und isolirt an einer Nabe
N (oder auch an zwei neben einander stehenden)
befestigt. Zwischen den Polstücken ist die Wickelung des Kernes angebracht (Fig. 30), die am
äusseren und inneren Umfange durch Schutzbleche M, an
den Seiten durch Bleche f gesichert werden.
Textabbildung Bd. 279, S. 104
Meston's Ringanker.
15) Zur Vervollständigung der 1890 276 * 499 bereits
gemachten Mittheilungen über die von den Oerlikon-Werken in Paris ausgestellt gewesenen Dynamomaschinen geben wir
nach Engineering, 1889 Bd. 48 * S. 106, in Fig. 31 eine Abbildung der vierpoligen, zur Kraftübertragung benutzten Dynamo. Dieselbe hat 200 (nicht 250 wie 1890 276 501 angegeben) und 150 wurden nach der
schweizerischen Abtheilung der Maschinenhalle übertragen, woselbst ein Motor von gleicher
Anordnung wie die hier abgebildete Dynamo aufgestellt war. Dynamo und Motor
unterscheiden sich in der Wickelung, welche im Motor derart verändert ist, dass
derselbe trotz der Spannungsverluste in den Leitungen mit derselben Geschwindigkeit
läuft, wie die Dynamo. Beide Maschinen haben Ringanker, die etwa 480 Umdrehungen in
der Minute machen, der Unterschied in der Geschwindigkeit zwischen Leerlauf und
voller Belastung soll nur 2 Proc. betragen.
Textabbildung Bd. 279, S. 105
Fig. 31.Vierpolige Dynamo der Oerlikon-Werke.
Der Dynamoanker ist mit 400 Windungen eines Kabels, welches aus 19 Drähten von 1,3 mm
Durchmesser besteht, bewickelt, während beim Motor nur 368 Windungen ausgeführt
sind. Der Stromsammler der Dynamo hat 200 Abtheilungen, der des Motors nur 184. Die
Ankerkerne bestehen aus 0,6 mm starken, weichen Eisenblechscheiben, die durch Papier
unter sich isolirt sind. Die Wickelung der Magnetkerne, welche mit den Rahmentheilen
zusammengegossen sind, besteht für jeden Kern aus 60 Lagen von 1 mm starkem, 300 mm
breitem Bandkupfer; die Spulen sind parallel mit dem Anker geschaltet.
Textabbildung Bd. 279, S. 105
Fig. 32.Dynamo von Sautter und Lemonnier.
16) Die von Sautier und Lemonnier (vgl. 1890 278 112) auf der Pariser Ausstellung von 1889
vorgeführten Dynamo hatten sämmtlich Grammeringe, während der Siemens'sche Trommelanker nur sehr selten angewendet
war. Die Anker bestehen aus Eisenblechscheiben, deren Stärke nach der Umdrehungszahl
verschieden ist und bei der grössten Geschwindigkeit nur etwa 0,4 mm beträgt. Die
Feldmagnete sind zwei-, vier-, sechs-, aber höchstens achtpolig; die Polstücke
bestehen aus Gusseisen, die übrigen Theile aus Schmiedeeisen. Fig. 32 ist die Abbildung einer zweipoligen Dynamo,
Fig. 33 die Anordnung der mehrpoligen Maschine;
bei letzterer sind die entgegengesetzten Spulen mit einander verbunden.
In dem Centralblatt für Elektrotechnik, Bd. 12 * S. 66,
findet sich eine Tabelle, worin die Stromstärke, die elektromotorische Kraft, die
Leistung u.s.w. der hauptsächlichen, theils für Glühlicht, theils für Bogenlicht
gebauten Dynamo angegeben sind. Die für 100 Volt angegebenen Maschinen werden in
gleicher Weise auch für 70 Volt mit entsprechend höherer Ampèrezahl zur Erreichung
der gleichen Leistung gebaut. Das Güteverhältniss schwankt zwischen 84 und 89 Proc.
Die Maschinen für Glühlichtbeleuchtung haben gemischte und Hypercompound-Wickelung,
diejenigen für Bogenlicht umfassen solche für Reihenschaltung und
Nebenschlussmaschinen.
Textabbildung Bd. 279, S. 105
Fig. 33.Dynamo von Sautter und Lemonnier.
Sautter und Lemonnier beschäftigen sich auch mit dem Bau
der zum Betrieb der Dynamomaschinen nothwendigen Dampfmaschinen (1890 277 * 289); der Engineer,
1889 Bd. 68 * S. 346, gibt die Abbildung einer zweicylindrigen
30-Verbundmaschine mit unmittelbar angekuppelter zweipoliger Dynamo. Die
Dampfmaschine arbeitet mit etwa 5 at Spannung und 380 Umdrehungen in der Minute und
verbraucht nach angestellten Brems versuchen 10 k Dampf in der Stunde und für 1
. Der Hochdruckcylinder von 206 mm Durchmesser hat Schiebersteuerung; der
Expansionsschieber wird von dem im Schwungrade angebrachten Centrifugalregulator
beeinflusst; der grosse Cylinder hat 310 mm Durchmesser und einfachen Schieber;
beide Kolben haben 170 mm Hub.
17) Die von der Westinghouse Electric Company in
Pittsburg, Pennsylvanien (vgl. 1889 272 118) in dem
englischen Patent Nr. 3272 vom 23. Februar 1889 angegebene Neuerung an
Elektromotoren bezieht sich auf solche, welche mit Wechselströmen betrieben werden sollen, und
bezweckt, die Geschwindigkeit des angehenden Motors allmählich bis zu einem Maximum
zu steigern, welches von der Anzahl der Stromwechsel in der Minute abhängig ist. In
Fig. 34 bezeichnet
A1 eine geeignete
Quelle eines Wechselstromes, von dessen beiden Polen die Leiter L1 und L2 ausgehen.
Textabbildung Bd. 279, S. 106
Elektromotor der Westinghouse Electr. Co.
In den diese beiden Leitungen verbindenden Leiter a1 ist die primäre
Spule p1 eines
Stromumsetzers C1
eingeschaltet, dessen secundäre Wickelung s1 an einem Ende mit einem Leiter a2 verbunden ist,
welcher zu den Feldmagnetspulen des Motors führt. Dieser Leiter a2 theilt sich an dem
Punkte a3 in die beiden
Zweigleitungen a4 und
a5, von denen a4 durch die Spulen e1, e3, e5 und e8 geht, welche mit den
in a5 liegenden Spulen
e2, e4, e6 und e8 abwechseln; letztere
sind auf die abwechselnden Pole f des Feldmagnetes des
Motors E gelegt. Der mit den Feldmagneten verbundene
Leiter a4 ist an eine
Bürste k1
angeschlossen, welche auf dem den Stromkreis verändernden Umschalter H ruht, der auf der Welle des Ankers K des Motors sitzt. Mit der auf demselben Umschalter
schleifenden Bürste k2
ist der zu den Feldmagneten führende Leiter a5 verbunden. Eine dritte Bürste k auf demselben Umschalter H macht abwechselnd Contact mit den Abtheilungen desselben, auf welchen
die Bürsten k1 und k2 ruhen. Diese Bürste
k ist durch einen Leiter a6, durch die secundäre Wickelung s2 eines Stromumsetzers
C2 und dann zurück
nach dem noch freien Ende der secundären Wickelung des Umsetzers C1 geführt. Es sind
also die secundären Stromkreise der beiden Stromumsetzer C1 und C2 abwechselnd geschlossen durch die Leiter a4 und a5, wodurch die Pole
der Feldmagnete abwechselnd erregt werden. Der primäre Stromkreis des Umsetzers C2 ist als Nebenschluss
mit einem Widerstände R verbunden, welcher in einen
Leiter b2 eingeschaltet
ist; b2 stellt die
Verbindung zwischen der Linie L2 und einer Contactbürste n2 her, welche auf dem auf der Ankerwelle
des Motors sitzenden Contactring m2 schleift. Ein zweiter Ring m1 auf derselben Welle ist mit einer
zweiten Bürste n1
versehen, welche durch den Draht b1 mit der Linie L1 verbunden ist. Die Ringe m1 und m2 sind bezieh. verbunden mit den Enden 1 und 2 der Ankerspulen.
Der Widerstand B kann mit Hilfe eines Hebels r ganz oder theilweise zwischen die Enden der primären
Wickelung p2 des
Umsetzers C2
eingeschaltet werden. Wenn die Maschine in Gang gesetzt werden soll, so wird der
Widerstand R als Nebenschluss zum Umsetzer C2 hinzugefügt, so dass
das Maximum der Potentialdifferenz auf die Spule p2 wirkt. Der in der secundären Wickelung s2 inducirte Strom
summirt sich mit dem gleichzeitig in der secundären Wickelung s1 des Umsetzers C1 inducirten Strom und
dieser vereinigte Strom ertheilt den Feldmagneten E
einen hohen Sättigungsgrad. Der Anker wird inzwischen durch die Leiter b1 und b2 mit Strom versorgt.
Mit zunehmender Umdrehungsgeschwindigkeit des Ankers kann der Widerstand allmählich
ausgeschaltet werden, wodurch die Potentialdifferenz an den Enden der primären
Wickelung p2 vermindert
wird, und demgemäss wird auch die Wirkung der Spule vermindert, bis schliesslich,
wenn der Widerstand R vollständig kurz geschlossen ist,
der Umsetzer eine weitere Wirkung nicht ausübt. Der Umsetzer C1 erhält dann allein mit einer
entsprechenden elektromotorischen Kraft das magnetische Feld auf entsprechender
Höhe. Die Geschwindigkeit des Ankers hat inzwischen so lange zugenommen, bis sie
synchron ist mit den Stromwechseln im Stromkreis, in Folge dessen haben die auf
einander folgenden Ströme in den wechselnden Feldmagnetspulen dieselbe Richtung und
der Motor arbeitet unter günstigen Bedingungen.
In Fig. 35 ist die
primäre Wickelung des Stromumsetzers C1 durch die Leiter 1
und 2 mit den Leitungen L1 und L2 verbunden. Die secundäre Wickelung von C1 ist an einem Ende
mit dem Leiter 4 verbunden, welcher durch einen den
Strom berichtigenden Apparat H zu den Feldmagnetspulen
e1, e2 des Motors geführt
ist. Ein gleichfalls mit H verbundener Leiter 3 kann mit Hilfe des Umschalters S1 an verschiedenen
Punkten der Länge mit der secundären Wickelung von C1 in Verbindung gebracht werden, und zwar kann diese
Verbindung mit Hilfe der Contactstücke t1, t2, t3, t4, welche mit verschiedenen Stellen der secundären
Wickelung verbunden sind, hergestellt werden.
Textabbildung Bd. 279, S. 106
Ankerspule von Goolden und Ravenshaw.
Die Ströme vom Anker K des Motors werden durch einen
zweiten Umsetzer C2
beschafft, dessen primäre Wickelung durch die Drähte 5
und 6 mit den Leitern L1 und L2 verbunden ist. Die secundäre Wickelung dieses
Umsetzers, deren wirksame Länge mit Hilfe des die Contacte u1, u2, u3 enthaltenden Umschalters S2 regulirt werden kann, ist mit ihren
jeweiligen Enden an die Bürsten n1 und n2 angeschlossen, welche auf den Contactringen m1 und m2 schleifen, die
ihrerseits wieder mit den Enden der Ankerspulen verbunden sind. Es werden demnach
beständig Wechselströme den Ankerspulen zugeführt. Ströme, deren Potentiale von
einander unabhängig sind, werden so dem Anker, sowie den Feldmagnetspulen zugeführt
und lassen sich unabhängig von einander controliren. Der Umsetzer C2 ist zu dem Zwecke eingefügt,
um einerseits das Potential des Stromes, welcher dem äusseren Stromkreis zufliesst,
zu verkleinern, falls es für die sichere und bequeme Handhabung zu hoch sein sollte,
andererseits aber um das Potential des dem Anker zugeführten Stromes zu reguliren.
Der Umsetzer C1, durch
welchen der Strom den Feldmagneten zugeführt wird, ist so gewählt, dass die
niedrigste elektromotorische Kraft, welche er erzeugen kann, noch dann für die
Thätigkeit der Maschine genügt, wenn der Anker seine richtige Geschwindigkeit
erlangt hat und der Feldmagnetstrom anfängt, in seiner Richtung unveränderlich zu
werden. Der Strom im Felde ist, ebenso wie der im Anker, bei allen Geschwindigkeiten
ein Wechselstrom, mit Ausnahme der synchronen Geschwindigkeit; der Umschalter H dient einfach nur dazu, die jeweilige Richtung der
beiden Ströme zur gegebenen Zeit umzukehren, bis die richtige Geschwindigkeit
erreicht ist.
Textabbildung Bd. 279, S. 107
Ankerspule von Goolden und Ravenshaw.
18) W. T. Goolden und H. W. Ravenshaw in London (vgl.
1889 272 * 121) geben in dem englischen Patent Nr. 16710
vom 22. October 1889 eine Verbesserung in der Anordnung der Ankerspulen, durch
welche etwaige Nachhilfen an denselben leicht und ohne Auseinandernahme der ganzen
Maschine ausführbar gemacht werden. Fig. 36 und 37 stellen die Dynamo
und Fig. 38 und 39 die Verbindung der
Ankerwickelung mit den Abtheilungen oder Stäben des Stromsammlers dar. Ein
scheibenförmiger Anker ist auf der in gewöhnlicher Weise gelagerten und getriebenen
Ankerwelle A befestigt und wird zu beiden Seiten von
den Polstücken D der Feldmagnete C umfasst, welche an einem seitlich des Ankers
angebrachten Rahmen B befestigt sind. Der Stromsammler
F ist so angeordnet, dass seine Streifen f in oder hinter der Ebene liegen, welche durch die dem
Stromsammler zunächst gelegene Fläche des Ankers geht. Die Stäbe f des Sammlers sind auf der dieser Ebene zunächst
liegenden Seite mit Gabelstücken f2 versehen, an welchen die ebenfalls gegabelten
Enden der Ankerwickelungsdrähte e mittels Schrauben
oder in sonst leicht lösbarer Weise befestigt sind, wie Fig. 38 und 39 sehen lassen. In den
Figuren ist der Anker als mit weichem Bandeisen e2 bewickelt gedacht, welches über einen Kern oder
Nabe e3 gewickelt und
mit einem isolirenden Ringe g umgeben ist, in dem sich
Vertiefungen g2
befinden, welche zur Aufnahme der Spulendrähte dienen. Die Polstücke der beiden
oberen Magnete sind durch einen Deckel H verbunden, der
leicht abnehmbar ist und das Hineinfallen fremder Gegenstände auf den Stromsammler
verhindert.
19) A. Föppl in Leipzig gibt in dem englischen Patent
Nr. 18997 vom 26. November 1889 eine Verbesserung in der Verbindung zwischen der
Speicherbatterie a (Fig. 40 und 41) und den Leitungen
b und c einer
Wechselstromdynamo an, durch welche einerseits das Laden dieser Batterie durch den
Wechselstrom, andererseits die Erhaltung des Wechselstromes im Hauptstromkreise
durch diese Batterie ermöglicht wird, falls die elektromotorische Kraft der
Wechselstromdynamo abnimmt oder ganz aufhört. Die Batterie ist daher in irgend einem
gegebenen Augenblick in Parallelschaltung mit dem Wechselstrommotor und steht in
derselben Beziehung zu der Wechselstromanlage wie eine Batterie, welche zu einer
Gleichstromanlage parallel geschaltet ist. Der angedeutete Zweck wird mit Hilfe von
Speicherzellen durch eine aus zwei Haupttheilen bestehende Anordnung erreicht. Der
eine Haupttheil besteht aus einem feststehenden cylindrischen Umschalter d, dessen gegen einander isolirte Abtheilungen durch
Drähte mit verschiedenen Punkten der Batterie verbunden sind. Unabhängig von den
Endelektroden 1 und 9 der
Batterie ist jeder Punkt der letzteren mit wenigstens zwei Platten des Umschalters
d verbunden. Zwischen je zwei solchen
Verbindungspunkten sind eine oder mehrere Speicherzellen eingeschaltet.
Textabbildung Bd. 279, S. 107
Föppl's Verbindung zwischen Batterie und Leitung.
Den anderen Haupttheil dieser Anordnung bildet ein Bürstenträger f, welcher auf eine Welle g aufgekeilt ist, die entweder von der Welle der Dynamo, oder mit Hilfe
eines besonderen kleinen Wechselstrommotors mit geeigneter Geschwindigkeit
angetrieben wird. Er trägt zwei, einander beinahe im Durchmesser gegenüberstehende
Bürsten h, welche im Contact mit den feststehenden
Umschalterplatten sind. Auf der Welle g befinden sich
noch zwei gegen einander isolirte Platten i und k, jede verbunden mit einer Bürste h und ausserdem in Verbindung mit jeder der beiden
Hauptleitungen durch die feststehenden Bürsten l und
m. Um einen etwaigen Kurzschluss in einigen Zellen
zu verhüten, sowie um Veränderungen in der Stromstärke auszugleichen, welche sich
beim Fortschreiten der Bürsten von einer auf die andere Umschalterplatte ergeben
würden, besteht jede Bürste h aus zwei getrennten
Bürsten, die derart angeordnet sind, dass die Contactpunkte derselben um einen
kleinen Bogen von einander entfernt sind, der etwas grösser ist als der isolirende
Streifen zwischen zwei Umschalterplatten. Die eine halbe Bürste h4 ist daher um einen
kleinen Winkel versetzt gegen die andere Hälfte h2 der Bürste. Zwischen den am weitesten vom
Umschalter entfernten Enden g und r der Bürsten ist eine Spule von starkem Kupferdraht
eingeschaltet, in deren Innerem sich ein eiserner Kern befindet; in der Mitte dieser
Spule ist der nach auswärts führende Leiter u
angeschlossen. Die während des Fortschreitens der Bürsten in den Wickelungen dieser
Spule inducirte elektromotorische Kraft verhindert die Folgen von Kurzschluss, sowie
die Stromschwankungen.
(Fortsetzung folgt.)