Gleichstrom-Maschine mit Wendepolen. Die bei Gleichstrommaschinen .gebräuch lichen Wendepolanordnungen, bei welchen die Wendepolkerne am Joch, ob mit oder ohne Luftspalt, anliegen und bei welchen ,der Wendepolflux sich also über das Joch schliesst, haben folgende wesentliche Nachteile: In erster Linie müssen die gesamten Quer-Ampèrewindungen des Ankers durch .die Wendepol-Ampèrewindungen überwun den werden.
Dies erfordert einen grossen Kup feraufwand, und zwar je nach der Grösse der gewählten Überkompensation vier- bis, sechs mal mehr als zur Erzeugung des nötigem Wendefeldes erforderlich wäre.
Die Streuung des Wendepolfluxes wird sehr gross, was relativ starke gerne bedingt. Mit zunehmender Jochsättigung durch den Hauptpolflux wird der Verbrauch an Wendepol-Ampèrewindungen zusehends grö sser, mit andern Worten wird die Proportio nalität von Hauptstrom und Wendefeld und infolgedessen die Kommutierung gestört. Dies wirkt sich zum Beisspiel aus bei Motoren, die im Feld in der Drehzahl in weiten Grenzen reguliert werden.
Bei rasch auftretenden Stromstössen, wie beispielsweise plötzlichen Laständerungen, beim Einschalten von Motoren unter voller .Spannung .oder bei Reversierbetrieben usw., ändert sich das Wendefeld infolge der dämp fenden Wirkung :der massiven Jochteile nicht in Phase mit der Stromänderung, so dass vor übergehende Kommutierungsfunken auftre ten können.
Zweck der Erfindung ist nunmehr die er wähnten Nachteile bei Gleichstrommaschi nen mit Wendepolen zu beseitigen und dies wird erfindungsgemäss dadurch ermöglicht, dass sich der Wendepolflux in einem besonde ren, vom Joch magnetisch getrennten Magnet system ausbildet, das magnetisch neutral, d, h. weder kompoundierend noch gegenkom- poundieren:d wirkt.
Es sind zwar auch schon vom Hauptstrom durchflossene Wende- bezw. Kompensations systeme bekannt, die vom Joch unabhängig sind. Nach diesen bekannten Anordnungen soll aber lediglich eine kompoundierende Wirkung erzielt werden, offenbar zur Kom pensation der Ankerrückwirkung, und auf jeden. Fall ist hier immer eine kompoundie- rende Wirkung des einen Polschenkels vor handen, und ein neutral wirkendes Wendefeld ist gar nicht erreichbar. Zudem sind keine Mittel angegeben, um die noch vorhandene Ankerrückwirkung auf ein Minimum zu ver mindern.
Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur eine zweipolige Maschine schematisch bezeichnet. Natürlich kann aber die Erfindung auch ohne weiteres bei mehr- poligen Maschinen. angewendet werden.
Das dargestellte Wendepol-Magnetsystem besteht aus einem Wendepolkern a und den beiden seitlichen. Polhälften b sowie den Rückschlüssen e. Das zur Kommutierung nötige Wendefeld wird mit Hilfe der Wende polwicklung W durch den Polkern a, even tuell noch mit Hilfe eines Polschuhes d, ge bildet. Der Wendepolflux OW fliesst dann, wie eingezeichnet, über einen Teil des Anker eisens und über die Schäfte b und die Rück schlüsse c zurück. Da in diesem Kreis weiter keine dämpfenden Teile, wie etwa. das mas sive Joch, vorhanden sind, so kann sich d" r Wendepolflux zeitlich praktisch ohne Ver zögerung mit dem Strom ändern.
Nötigen falls kann das ganze Magnetsystem aus lamel- lierten Blechen hergestellt werden, was sich besonders für Betriebe mit stossweisen Last änderungen, günstig auswirkt. Es genügt, ein Wendepol-Magnetsystem pro Hauptpolpaar vorzusehen.
Der Hauptvorteil der Erfindung liegt aber darin, dass :das. Ankerfeld nicht bezw. nur zu einem kleinen Teil kompensiert wer den muss. Dies ist eine Folge der magne tischen Entkopplung der Wendepol-Ampère- windungen von den Anker-Ampèrewindun- gen. Wohl wirken die Ankerdrähte, bei spielsweise die beiden herausgegriffenen Drähte A, und A2, noch auf dem Streuwege s mit einem gewissen resultierenden Flux OAS auf das ganze Wendepolsystem ein, und dieser Streuflux OAS kann trotz des grossen Luftspaltes s noch von beträchtlicher Grösse sein.
Um diesen Streufluxanteil würde das Wendefeld natürlich geschwächt, d. h. die Wendepolwicklung müsste auch bei dieser Anordnung um diesen Betrag verstärkt wer den. Gemäss' der dargestellten Ausführung der Erfindung beträgt aber der magnetische Widerstand für den Ankerstreuflux durch die Schenkel b nur ein Bruchteil desjenigen für den Ankerstreuflux durch den Polkern a. Zur Einstellung dieses magnetischen Wider- etandes kann der Luftspalt zwischen Anker, und Wendepolkern einstellbar ,sein, oder es kann ein einstellbarer Luftspalt an der Wur zel des Wendepolkerns vorgesehen sein.
Da durch verteilt sich der wirksame Streuflux OAS im umgekehrten Verhältnis der Wider stände auf die Schenkel b und den Kern a. So würde im extremen Fall, d. h. wenn der Luftspalt der Schenkel b gegen. Anker Null gemacht werden könnte, überhaupt keinen Gegenflux durch den Kern a fliessen kön nen, d. h. die Wendepolwicklung W würde ein Minimum und müsste nur gerade für die Aufbringung des Wendefeldes bemessen wer den.
Auf diese Weise ist es möglich, je nach der Grösse der gewählten Überkompensation, 70 bis & 0% des bei den bisherigen Ausfüh rungen benötigten Wendepolkupfers einzu sparen oder bezogen auf das gesamte Wick lungsgewicht der Maschine einschliesslich des Rotors ca. 20%. Unter bisheriger Ausfüh rung ist ein Wendepolkern zu verstehen, der vom Anker der Maschine weg bis zum Joch reicht, auf den also die gesamte Ankerrück wirkung einwirkt und der sich über das Joch der Maschine schliesst.
Um einerseits die Streuung zwischen den Hauptpolen klein zu halten und um anderseits die Maschine nor mal zu beaufschlagen, können 'bei einem Hilfspol pro Hauptpolpaar die Hautpole aus der Symmetrieachse x-x je in die Achse J-J verschoben werden, wie es in der Figur angedeutet ist.
Da ,der Wendepolflux bei der neuen An ordnung magnetisch isoliert ist vom Haupt- polflux, so können sich in diesem System, ab gesehen von Streuflüssen, keine aktiven Ma- schinenflüsse überlagern. Der Wendepolflux bleibt also bei gleichbleibendem Belastungs strom für alle Werte des Hauptpolfluxes kon stant. Dies ist bei den bisher bekannten Ma schinen nicht der Fall, weil der Ampèrewin- dungsverbrauch im Joch mit zunehmendem Maschinenflux steigt.
Es. ist demnach als weiterer Vorzug der neuen Anordnung zu er wähnen, dass mit ihr beispielsweise Motoren durch Feldänderung in sehr weiten Drehzahl grenzen ohne Benachteiligung der Kommu tierung geregelt werden können.