DE196347C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

Bei den bekannten Unipolarmaschinen für Gleichstrom mit ruhendem Magnetfeld und einem in letzterem kreisenden Metallzylinder (Anker) wird Gleichstrom erzeugt, dessen Spannung im allgemeinen sehr gering und daher für praktische Zwecke ungeeignet ist. Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Unipolarmaschine, welche die Erzeugung von Gleichstrom höherer Spannung

ίο ermöglicht.

Zu diesem Zwecke ist der vorteilhaft ruhend angeordnete Anker in achsial verlaufende, parallele Leiterstreifen zerlegt, welche derartig zum Teil parallel und zum Teil

1-5 hintereinander geschaltet sind, daß sich die Potentialdifferenzen der hintereinander geschalteten Leitergruppen summieren und eine Gesamtspannung ergeben, deren Höhe von der Anzahl der hintereinander geschalteten Gruppen abhängt.

In beiliegender Zeichnung veranschaulicht Fig. ι einen Längsschnitt durch einen Teil des. Ankers und Feldmagneten einer der Erfindung gemäß eingerichteten Unipolarmäschine. Fig. 2 ist ein nach der Linie a-b in Fig. ι geführter Querschnitt. Fig. 3 zeigt Hintereinanderschaltung der Leitergruppen. Fig. 4 veranschaulicht den Verlauf der Kraftlinien, und Fig. 5 verdeutlicht nochmals in schaubildlicher Darstellung die Art der Hintereinanderschaltung.

Das konstante Feld der Unipolarmaschine wird vorteilhaft durch einen kreisenden Elektromagneten mit Polringen A, B, dessen Erregerspule in der Zeichnung nicht dargestellt ist, gebildet.

Der ruhende Anker (Fig. 1 und 2) ist aus einzelnen, in Abständen voneinander angeordneten Blechpaketen F (Pole) zusammengesetzt, die auf die ebenfalls unterteilten Polringe C, D aufgekeilt sind. Das Ganze ist in einem Gehäuse G zentrisch eingebaut.

Die Kupferstäbe α sind in üblicher Weise in Nuten der Polringe isoliert eingebettet. Die zu jedem Pol gehörigen Kupferstäbe sind an den Enden und in der Mitte durch Kupfersegmente b und c ähnlich wie bei Kurzschlußankern zu Gruppen parallel geschalteter Leiter vereinigt. Zwischen den einzelnen Polstücken .F verbinden Kupferstäbe d die Segmente b und c und schalten dadurch die Leitergruppen hintereinander.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende:

Es sei angenommen, daß der Feldmagnet A, B in der Richtung des in Fig. 2 eingezeichneten Pfeiles kreist und der achsiale magnetische Kraftfluß nach der in Fig. 1 eingezeichneten Richtung verläuft. Dann werden die Leitergruppen von den senkrecht eintretenden Kraftlinien gleichmäßig geschnitten, und zwar wird die eine Hälfte der Stäbe von dem eintretenden und die zweite Hälfte von dem austretenden Kraftfluß geschnitten. Es entstehen daher in jeder Gruppe zwei entgegengesetzt gerichtete Induktionsströme, welche über die Endsegmente b, b fließen und sich im Mittelsegment C der nächstfolgenden Gruppe vereinigen. Hier verstärken sie den in letzterer erregten Induktionsstrom, wie dies durch das Schaltungsschema (Fig. 3) veranschaulicht ist. Es summieren sich dem-

nach in den aufeinanderfolgenden, hintereinander geschalteten Gruppen die Potentialdifferenzen zu einer Gesamtspannung, welche in jedem Zeitteil den gleichen Wert hat und bei entsprechender Anzahl der Gruppen beliebig gesteigert werden kann.

Bei der Anordnung des Ankers als Ständer können die ruhenden Sekundärleiter desselben sorgfältig isoliert werden.

ίο Die ruhenden Polringe G, -D sind zum Kraftfluß parallel, jedoch vertikal (senkrecht zur Achse) unterteilt, so daß dieser die in letzteren eingebetteten Kupferstäbe unbedingt senkrecht schneiden muß.

Den Kraftlinienschluß bilden sodann die achsial unterteilten Blechpakete F (Pole), welche vorteilhaft in gewissen Abständen voneinander eingebaut sind, und zwar so, daß sie für den Durchgang der Kraftlinien im Ständer den gleichen Querschnitt ergeben wie der innerhalb der Erregerspule liegende Teil des Feldmagneten.

Zwischen den Polen F entstehen so neutrale Zonen (Lufträume), welche daselbst den Durchgang der Kraftlinien verhindern und bewirken, daß der Kraftfluß nur durch die Pole fortgeleitet wird.

In diesen neutralen Zonen sind zweckmäßig die Leiter, welche die einzelnen Gruppen hintereinander schalten, eingebaut (Fig. 1, 2, 4 und 5).

Der Luftzwischenraum zwischen den Polringen ist sehr klein bemessen, ähnlich wie bei den Drehstrommotoren, damit mit wenig Amperewindungen ein kräftiges magnetisches Feld erzielt wird und die Streuung in den neutralen Zonen beseitigt wird.

Soll die Maschine verhältnismäßig hohe Spannung liefern, dann sind die Kupferstäbe auf möglichst viele Gruppen zu verteilen.

Claims (2)

Patent-An Sprüche:

1. Unipolarmaschine für Gleichstrom mit umlaufendem Feldmagnet und ruhendem Anker, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Feldmagnetpol auf Gruppen gewöhnlicher Kurzschlußwicklungen wirkt, die in zwei durch magnetische Brücken in achsialer Richtung verbundenen Ankerringen liegen, und daß die parallel geschalteten Ströme dieser Gruppen mit den parallel geschalteten Strömen der folgenden Gruppen durch Leiter, welche zwischen den magnetischen Brücken liegen und somit der Induktion durch das magnetische Feld nur in geringem Maße ausgesetzt sind, sinngemäß hintereinander geschaltet werden.

2. Ausführungsform der Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerringe senkrecht zur Achse und die diese verbindenden magnetischen Brücken parallel zur Achse unterteilt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.