DE25000C - Verfahren zur Theilung des Stromes einer elektrischen Maschine in Theile von verschiedener elektro-motorischer Kraft, sowie zur Regulirung des Stromes durch Anwendung mehrerer Bürsten - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 2. December 1882 ab.

Vorliegende Erfindung hat die Anwendung solcher Mittel zum Zwecke, durch welche von einer dynamo- oder magneto-elektrischen Maschine zwei oder mehrere unabhängige Stromkreise mit verschiedener elektromotorischer Kraft oder Druck abgeleitet werden können, wobei diese Stromkreise unabhängig von einander regulirt werden können.

Der Ergänzungsstromkreis wird dabei eine schwächere elektromotorische Kraft als der Hauptstromkreis haben, und ist speciell dazu bestimmt, den Inductionsmagnet der Maschine zu erregen oder Verwendungsstellen zu treiben, als welche (als bestes Beispiel) elektrische, in Parallelschaltungsstromkreise angeordnete Glühlichtlampen gelten können, die einen Strom mit schwächerer Spannung als die Lampen oder andere Verwendungsstellen im Hauptstromkreis erfordern; auch kann dieser Ergänzungsstromkreis zugleich die Spulen des Magnetes und die mit diesen in Parallelschaltung verbundenen Lampen in sich schliefsen.

Man erreicht diesen Zweck dadurch, dafs man auf jeder Seite einer der Haupt- oder primären Commutatorbürsten auf den Commutatorcylinder eine secundäre Bürste auflegt, die derart befestigt ist, dafs sie in Uebereinstimmung mit oder unabhängig von der gleichen Bürste auf der anderen Seite der Hauptbürste genähert oder von derselben entfernt werden kann. Beide secundäre Bürsten sind unter sich elektrisch verbunden und zweigt von ihnen ein Theil des secundären Stromkreises ab, während der andere Theil mit der Hauptbürste auf dieser Commutatorcylinderseite verbunden ist. Je weiter die secundären Bürsten auf den entgegengsetzten Seiten der Hauptbürste von einander angeordnet sind, desto gröfser ist die Stromspannung im Ergänzungsstromkreis und kann demzufolge die Spannung leicht regulirt werden, indem man nur die Stellung dieser Bürsten zur Hauptbürste variiren zu lassen braucht.

Die Spannung des Stromes im Hauptstromkreis kann durch Verstellen der primären Bürsten unabhängig regulirt werden, welche Regulirung auch auf jede andere geeignete und bekannte Weise vorgenommen werden kann. Die elektrische Verbindung der secundären Bürsten unter einander bewirkt keine Kurzschliefsung irgend einer der Armaturspulen, da auf beiden Seiten der Armatur in derselben Umfangsrichtung Ströme erzeugt werden.

Es ergiebt sich hieraus, dafs auf diese Weise zwei Ergänzungsstromkreise an Stelle eines einzigen von derselben Maschine abgeleitet werden können, indem eine Gruppe von secundären Bürsten so angeordnet wird, dafs sie einen Stromkreis mit jedem Hauptbürstencommutator bilden. In diesem Falle können die Ergänzungsstromkreise selbst unabhängig von einander oder zusammen regulirt werden und Ströme von der gleichen oder von einer verschiedenen Spannung enthalten.

Man kann statt zweierBürsten auch eine einzelne secundäre Bürste in Verbindung mit einer Hauptbürste verwenden, um jenen Ergänzungsstromkreis herzustellen; diese secundäre Bürste würde

dann so befestigt werden, dafs sie der den anderen Pol des Ergänzungsstromkreises bildenden Hauptbürste genähert oder von ihr entfernt werden kann.

Auf diese Weise kann fast jede gewünschte Zahl von Ergänzungsstromkreisen von einer einzigen Maschine abgeleitet werden, wobei die Spannung des Stromes in jedem Stromkreis von der Entfernung der secundären Bürste zu der mit dieser verbundenen Hauptbürste abhängig ist.

Wie leicht ersichtlich, kann auch ein Ergänzungsstromkreis dadurch gebildet werden, dafs man zwei secundäre Bürsten auf entgegengesetzten Seiten vom Commutatorcylinder an solchen Stellen anbringt, die zwischen den Hauptbürsten liegen, wobei die secundären Bürsten die Pole für den Ergänzungsstromkreis bilden und die Stromspannung im Ergänzungsstromkreis von der Stellung dieser Bürsten zur neutralen Erzeugungslinie abhängt.

Zum Zweck der automatischen Regulirung des Stromerzeugungsvermögens einer dynamo- oder magneto-elektrischen Maschine, wenn, wie oben beschrieben, der von dem Commutatorcylinder abgeleitete Ergänzungsstromkreis allein für die Speisung des Inductionsstromkreises der Maschine zur Verwendung kommt, kann die Anordnung zur Verwendung kommen, dafs die secundären Bürsten auf einem drehbaren Bügel oder Arm befestigt werden, der durch einen von dem erzeugten Strom getriebenen und regulirten Mechanismus in seiner Stellung justirt wird.

Als ein solcher Mechanismus kann der in P. R. No. 23979 beschriebene dienen.

Verwendet man den dort beschriebenen schwingenden Mechanismus, so kann jeder Armaturhebel zur Schliefsung und Unterbrechung des Stromkreises seines eigenen Magnetes dienen, oder es kann ein drehbarer Stromkreisunterbrecher, der von der Armaturwelle continuirlichen Antrieb erhält, in den Stromkreis der beiden Elektromagnete eingeschaltet werden.

Fig. ι ist eine Ansicht zur Veranschaulichung der Erfindung mit der zuerst beschriebenen Anordnung, und zwar mit den secundären Bürsten zur gleichzeitigen Regulirung und Justirung.

Fig. 2 ist dieselbe Anordnung, bei welcher jedoch die secundären Bürsten unabhängig von einander justirt werden können.

Die Fig. 3 und 4 sind die Ansichten anderer Anordnungen, um denselben Zweck zu erreichen.

A ist die Armatur, B der Commutatorcylinder und C der Inductionsmagnet der Maschine. D £>' sind die Hauptcommutatorbürsten, die so befestigt sind, dafs sie auf dem Commutatorcylinder verstellt werden können.

Von diesen Bürsten gehen die Hauptleiter 1, 2 nach den Parallelschaltungs- oder Zweigstromkreisen 3, 4 ab, in welchen die Lampen oder andere Verwendungsstellen α eingeschaltet sind. Die secundären Commutatorbürsten E und JS¹, Fig. ι und 2, liegen an entgegengesetzten Seiten der Hauptbürste D' auf dem Commutatorcylinder auf.

Der Ergänzungsstromkreis 5, 6 geht von den secundären Bürsten EE¹ und von der Hauptbürste D¹ aus. Die Spulen des Magnetes C und die Lampen und andere Verwendungsstellen b befinden sich in den von "den Leitern 5, 6 abgehenden Parallelschaltungs- oder Zweigstromkreisen 7, 8.

Diese Verwendungsstellen bedürfen eines Stromes mit so hoher Spannung nicht, wie eine solche für die Verwendungsstellen α nöthig ist.

In Fig. ι sind die secundären Bürsten E E \ als von einem schwingenden Arm c gehalten, angenommen, wodurch sie der Hauptbürste D¹. zusammen genähert oder von derselben entfernt werden können. In Fig. 2 werden sie durch die getrennten und unabhängig von einander regulirbaren Armee¹«² gehalten. Fig. 3 zeigt nur eine secundäre Bürste F, um einen Pol des Ergänzungsstromkreises 5, 6 zu bilden, während der andere Pol durch eine der primären Bürsten gebildet wird. In Fig. 4 " sind die secundären Bürsten G G¹ so befestigt, dafs sie auf entgegengesetzten Seiten des Commutatorcylinders an solchen Stellen aufruhen, die zwischen den Hauptbürsten liegen, und sind die Leiter des Ergänzungsstromkreises nur mit den secundären Bürsten verbunden.

Die Lampen oder andere Verwendungsstellen können nun durch einen Ergänzungsstromkreis oder durch den Inductionsstromkreis allein, statt durch beide, wie oben gezeigt, gespeist werden.

Es ergiebt sich, dafs, wenn die eine der primären Commutatorbürsten einen Pol des Ergänzungsstromkreises, wie in den Fig. 2 und 3, bildet, man bei Inbetriebnahme der Lampen oder anderer Verwendungsstellen in den Ergänzungsstromkreisen nur nöthig hat, den einen primären Leiter zu verlängern, da der an den' Hauptcommutatorbürsten anschliefsende, den anderen Pol des Ergänzungsstromkreises bildende Leiter sowohl die eine Hälfte des Ergänzungsstromkreises, als auch die eine Hälfte des primären Stromkreises bilden kann.

Fig. 5 ist die Ansicht eines Apparates zur Ausführung der Erfindung.

A ist eine dynamo- oder magneto-elektrische Maschine mit den Hauptcommutatorbürsten a b, von denen die Hauptleiter 1, 2 ausgehen. Diese Hauptbürsten sind in passender Weise gelagert.

Die Lampen oder anderen Verwendungsstellen B sind in den von 1, 2 ausgehenden Parallelschaltungsstromkreisen 3, 4 angeordnet. Auf einem schwingenden Träger e auf der Armaturwelle sind die beiden, auf dem Commu- ■ tatorcylinder aufruhenden Ergänzungsbürsten c d

Claims (2)

befestigt. Der Inductionsstrom 5, 6 der Maschine geht von diesen Bürsten c d aus. An dem Träger e sitzt ein Zahnrad f im Eingriff mit einem ! Zahnrad g, das mit zwei Sperrrädern mit entgegengesetzter Bewegungsrichtung auf derselben Welle sitzt. Ein solches Sperrrad ist bei h ersichtlich. In diese Sperrräder greifen zwei Sperrklinken i und k ein, die durch die von Zugfedern zurückgezogenen Armaturhebel I in der Elektromagnete CD gehalten werden. Der Stromkreis dieser Elektromagnete kann ein auf geeignete Weise von den durch die Maschine gespeisten Leitern abzweigender Nebenstromkreis sein, der sich in der Zeichnung als ein von den Hauptleitern 1, 2 abzweigender Pärallelschaltungsstromkreis 7, 8 darstellt. Dieser Stromkreis geht durch den Armaturhebel η des Elektromagnetes E, wobei der Stromkreis an dem vorderen und hinteren Contact op dieses Hebels getheilt wird und die Magnete CD in die getrennten Leitungen des Stromkreises eingeschaltet sind. Der Stromkreis 7, 8 geht auch durch einen Stromkreisunterbrecher, der ein den Stromkreis unterbrechendes, von der Armaturwelle r oder einem beliebigen anderen beweglichen Theil getriebenes Rad q sein kann. Die elastischen Berührungsstücke s t liegen auf dem Unterbrechungsmedium dieses Rades und sind mit dem Stromkreis verbunden. In einem von 1, 2 abzweigenden Parallelschaltungsstromkreis 9,10 ist der Elektromagnet^ angeordnet, dessen Armaturhebel η durch eine regulirbare Feder u zurückgezogen und durch die elastischen Spitzen ν in seiner centralen Mittellage zwischen den Contactstellen gehalten wird. Nimmt nun der Strom bis zu einer bestimmten Grenze zu, so stellt der Hebel η den vorderen Contact her, wodurch der Stromkreis durch D geschlossen wird, dessen Hebel dann durch den Interruptor ausschwingt. Durch diese Bewegung dreht sich der Träger e und werden die Bürsten c d auf dem Commutatorcylinder von der gröfsten Erzeugungslinie entfernt. Wird nun die Lichtstärke der Lampen normal, so nimmt der Hebel η seine centrale Lage ein, was die Unterbrechung des Stromkreises 7, 8 zur Folge hat. Sowie dagegen der Strom bis zu einer bestimmten Grenze abnimmt, stellt der Hebel η den hinteren Contact her, wodurch C erregt wird und dadurch die Bürsten c d der gröfsten Erzeugungslinie nähert. Die Bürsten cd können auf verschiedenen Theilen des Commutatorcylinders als die primären Bürsten wirken, so dafs sie einander nicht hinderlich sind. Die Ergänzungsbürsten können demzufolge den Stellen der gröfsten Erzeugungsfähigkeit genähert oder von denselben entfernt werden und kann der Inductionsstromkreis dieselbe elektromotorische Kraft als der primäre Stromkreis oder eine schwächere Kraft als dieser haben. Statt zwei Ergänzungbürsten zu verwenden, nach welchen die Enden der Leitung des erregenden oder des Inductionsfeldes gehen, kann, wie aus Fig. 3 ersichtlich, auch eine Ergänzungsbürste zur Verwendung kommen, die auf einem Träger e sitzt und die mit dem einen Ende der Inductionsleitung verbunden ist, während das andere Ende dieser Leitung mit einer primären Bürste verbunden ist; man kann aber auch zwei Ergänzungsbürsten verwenden, die einen Pol bilden, wobei die eine primäre Bürste den anderen Pol bildet, wie aus Fig. 1 und ,2 ersichtlich. Die Justirung der einen oder beider Ergänzungsbürsten durch den vorher beschriebenen Mechanismus bewirkt die Regulirung der Maschine. Patent-Ansρrüche:

1. Zum Zwecke der Ableitung zweier oder mehrerer elektrischen Stromkreise mitStrömen verschiedener Spannung von demselben Commutatorcylinder der Maschine aus die Anbringung einer secundären Bürste auf dem Commutatorcylinder an jeder Seite einer der Haupt- oder primären Commutatorbürsten.

2. Die Speisung des erregenden oder inducirenden Stromkreises einer dynamo- oder magnetoelektrischen Maschine durch den Commutatorcylinder der Maschine vermittelst einer oder mehrerer secundären Commutatorbürsten in oder ohne Verbindung mit einer primären Commutatorbürste, sowie die automatisch bewirkte Regulirung der Maschine durch die Justirung der einen oder der beiden Ergänzungsbürsten.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.