DE27673C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Bekanntlich verändert sich die elektromotorische Kraft der durch eine dynamo-elektrische Maschine erzeugten Ströme mit der Stärke der erregenden Magnete, durch welche die Armatur in Drehung versetzt wird. Gestützt auf diese bekannte Thatsache empfiehlt der Erfinder, die Zahl der Umwickelungen der von einem erregenden Strome durchfiossenen Magnete automatisch zu verändern, welche Veränderungen durch geeignete Stromkreisschliefsungsvorrichtungen vorgenommen werden; letztere stehen unter dem Einflüsse von Mechanismen, welche durch die aus den Veränderungen in den Verwendungsstellen resultirenden Veränderungen der Stärke im Arbeitsstromkreise bewegt werden.

Die Stromkreisschliefsungs- oderUnterbrechungsvorrichtung, durch welche eine solche Unterbrechung oder Kurzschliefsung bewirkt wird, mufs unter dem Einflüsse der entsprechend den Veränderungen im Arbeitswiderstande automatisch wirkenden Mechanismen stehen.

Bei Ausführung der Erfindung kommt ein durch einen von der Maschine abgeleiteten Stromkreis bewegter elektrischer Motor zur Verwendung, dessen Drehungsrichtung durch mittelst einer Armatur bewegte Vorrichtungen umgekehrt wird. Diese Armatur ist so angeordnet, dafs sie von einem Elektromagnet angezogen wird, der von einem durch die Maschine erzeugten Strome erregt wird.

Fig. ι ist die Ansicht einer Maschine mit der an derselben angebrachten Neuerung, Fig. 2 eine Seitenansicht der Armatur des elektrischen Motors und dessen Verbindungen, wobei die festen Polflächen weggenommen sind.

Fig. 3 ist die vordere Ansicht der Stromkreisregulirvorrichtung, durch welche die Bewegung des Motors umgekehrt wird, und Fig. 4 ist eine perspectivische Ansicht, aus welcher die Befestigung und Stützung des Motors und der festen Polstücke an den Polstücken der dynamoelektrischen Maschinen ersichtlich ist. Fig. 5 endlich ist eine Seitenansicht der Umkehrvorrichtung der Fig. 3.

Nach Fig. 1 sind B B^% die erregenden Magnete der dynamo-elektrischen Maschine, A die Verbindungsstücke der ersteren aus Eisen. C C sind die Polstücke mit den runden Ausnehmungen, zwischen denen die Maschinenarmatur rotirt; D ist eine Scheibe, auf welcher die Commutatorsegmente sitzen.

F ist der gewöhnliche im Kreise verstellbare Ring oder Träger für die Commutatorbürsten EE.

Von den oberen Spulen des erregenden Magnetes B zweigen bei W eine Reihe getrennter Drähte dergestalt ab, dafs ein jeder Draht von einer oder mehreren Umwickelungen der Magnetspulen in bekannter Weise abgeht, dafs, wenn beispielsweise der Stromkreis durch Draht 1 geschlossen ist, alle Umwickelungen in den Stromkreis eingeschaltet sind, während, wenn

er durch Draht 2 geschlossen ist, eine geringere Zahl von Umwickelungen eingeschaltet ist und so weiter bis zum letzten Draht 13, so dafs dann die Umwickelungszahl um die zwischen Punkt ι und 13 liegenden Umwickelungen verringert worden ist.

In der Praxis kann die Zahl der zwischen je zwei abgehenden Drähten W auf B befindlichen Umwickelungen beliebig sein, es empfiehlt sich aber, eine möglichst geringe Zahl zwischen je zwei Drähten W zu nehmen, um die Veränderungen des Magnetismus in B möglichst allmälig eintreten zu lassen. Es würde selbst möglich sein, die Drähte W an je einer der auf einander folgenden Drahtumwickelungen von aufsen anzubringen, so dafs zwischen 1 und 13 auch nur 13 Umwickelungen liegen, so dafs die Veränderungen der Spulenzahl mit dem erregenden Strome möglichst allmälige und stufenweise abnehmende sind.

Eine entsprechende Anzahl von Drähten W² geht von den Spulen B³ ab und endigt in eine Reihe passend gelagerter und isolirter Contacte 25, während die Drähte W in eine Contactreihe 26 endigen, die parallel zu 25 angeordnet ist. Die entsprechenden Drähte beider Gruppen können der Reihe nach durch eine Schleifcontactfeder 2 7 verbunden werden, die in passender Weise automatisch von Vorrichtungen bewegt wird, deren Bewegungen unter dem Einflüsse der Schwankungen des von der Maschine erzeugten Stromes stehen. Feder 27 ist von solcher Breite, dafs sie ein Paar Contacte mit einander verbindet, ehe sie die benachbarten Contacte unterbricht.

Der Stromkreis der Spulen der erregenden Magnete geht durch den eben beschriebenen Regulirmechanismus hindurch, der die Umwickelungen des einen Magnetes mit denen des anderen verbindet.

Werden beispielsweise die Drähte 1 mit einander verbunden, so ist das Maximum der Umwickelungen der erregenden Magnete im Stromkreise und nimmt die Zahl nach und nach ab, wenn der Contact 27 von dem einen Ende der beiden Contactgruppen nach dem anderen bewegt wird, während entsprechend die Stärke der erregenden Magnete und hierdurch die Stromstärke abnimmt. Contact 27 sitzt auf einem Arme α einer Welle, deren Antrieb durch die den Veränderungen der Widerstände oder Verwendungsstellen entsprechenden Veränderungen der Stromstärke automatisch regulirt wird. Es ist zu diesem Zwecke hier ein elektrischer Motor dargestellt worden; Erfinder beschränkt sich jedoch nicht auf Construction und Form dieses Theiles des Apparates, da das Wesen seiner Erfindung in der Combination von Mechanismen besteht, die automatisch die erforderliche Anzahl der Umwickelungen der erregenden Magnete in Uebereinstimmung mit den Veränderungen in den Arbeitswiderständen und den daraus resultirenden Veränderungen in der Stromstärke ein- und ausschalten.

Die Construction des elektrischen Motors selbst und der Vorrichtungen, durch welche die Bewegungsrichtung desselben automatisch umgekehrt werden kann, um die Feder 27 rückwärts oder vorwärts verstellen oder stillstehen lassen zu können, ist aus den Details der Fig. 2 bis 5 deutlicher ersichtlich.

G G sind die festliegenden Eisenpole, zwischen denen die Motorenarmatur rotirt. Dieselben sind mit Vertiefungen versehen und werden durch Winkel h h, Fig. 1 und 4, an dem oberen und unteren Pole der erregenden Magnete der Maschine befestigt.

H ist die Ringarmatur des Motors mit den Drahtspulen i, die einander in endloser Reihe folgen. Die Segmente des Commutators K sind nach Art der Pacinotti- oder Gramme-Maschine mit zwischen je zwei auf einander folgenden Spulen liegenden Stellen verbunden.

L Σ? sind die Commutatorbürsten des Motors von gewöhnlicher Construction und sind an den einander gegenüberliegenden Seiten eines auf dem einen Polstück G liegenden Klotzes / aus isolirendem Material befestigt. Ein Querstück g aus diamagnetischem Material und ein ebensolches g² verbindet beide Polstücke G G mit einander und dienen beide als Lager für die Armaturen welle e des Motors. Durch die leitenden Beschläge m m², von denen die Bürsten LL² abstellen, ist der Motor mit der elektrischen Vorrichtung zur Umkehrung seiner Drehrichtung in Verbindung gebracht.

Dieselbe besteht aus einer Anordnung von Stromkreisen und einer Stromkreisregulirvorrichtung, durch welche der durch den Motor gehende Strom umgekehrt wird. Die Fig. 1, 3 und 5 stellen die Vorrichtung dar. M ist eine isolirende Platte, an welcher die Theile sitzen und die, etwas unter der Oberkante des Magnetes B sitzend, mit dem Maschinengestell verbunden ist. Die Armatur N ist auf den Winkeln η lose aufgelegt und kann sich durch Anziehung der oberen Platte B² frei nach oben bewegen. Der an der Armatur sitzende Arm r schwingt bei der Bewegung derselben in verticaler Ebene mit und wirkt als Schliefser für den Stromkreis zwischen dem mit den Winkeln η verbundenen Draht 5 und dem einen oder beiden Stromkreisschliefsungspunkten 11², welche an den Enden der leitenden Stäbe q q², die an einem isolirenden Klotz sitzen, angebracht sind. Der hierdurch gebildete Hebel ist in den von einander isolirten leitenden Ständern//² gelagert, die durch q q² entsprechend mit den Contactstiften t/² elektrisch verbunden sind.

Eine die Armatur und den combinirten Contacthebel q q² zurückbewegende Zugfeder w ist

zu ihrer Anspannung an einem Ende mit einem Hebel w², am anderen Ende mit einer durch den combinirten Hebel hindurchgehenden Schraube w ³ verbunden, durch deren Verdrehen die Entfernung zwischen Federende und Hebeldrehpunkt q g² und so die Federwirkung zum Zurückziehen der Theile verändert wird.

Die Stromkreise und deren Verbindungen sind folgende:

Der Contact t ist durch qp und m mit der Motorenbürste Z, der Contact t² in entsprechender Weise mit der Bürste Z² verbunden. Beide Bürsten L L² sind durch Draht 6 entsprechend mit künstlichen Widerständen R R² verbunden, so dafs sich der Motor virtuell in einer Brücke zwischen zwei Zweigleitungsdrähten befindet, von denen der vom Hebel r ausgehende tqp und R, der andere t² q² p* und R² in sich schliefst. Die Stärke der Widerstände R R² richtet sich nach den Motorenwiderständen und mufs dieselbe immer so grofs sein, dafs sie so viel Strom nach dem Motor abzweigt, um letzteren treiben zu können.

Die Drähte 5 und 6 sind an die Maschinenstromkreise in geeigneter Weise angeschlossen, wodurch der von der Maschine erzeugte Stromkreis durch die Stromkreisregulirung und die Widerstände R R* geht.

Im vorliegenden Falle sind diese Theile in den Stromkreis zwischen den beiden erregenden Magneten eingeschlossen, Fig. 3, indem Draht 5 mit dem oberen, Draht 6 mit dem unteren erregenden Magnet verbunden ist.

Die Wirkungsweise dieser Theile ist folgende:

Im normalen Zustande oder wenn die Maschine einen. Strom von gewünschter Stärke erzeugt und sich die Bürsten der Dynamomaschine auf dem Commutatorcylinder in der richtigen Peripheriestellung befinden, wird die Armatur N genügend stark angezogen, um den Stromkreisschliefser f in verticaler Lage oder gegen beide Contacte tt² zu halten. Auf diese Weise geht der Strom durch die beiden die gleichen WiderständeRR² einschliefsenden Zweigleitungen und nicht durch den Motor, da er sich in einem Brückendrahte befindet, dessen Enden an Punkten gleicher Potentiale mit den Verzweigungen verbunden sind.

Nimmt jedoch der Widerstand des Hauptstromkreises der Maschine ab, so wird die Strom-.menge vergröfsert und macht sich daher eine Verstellung der Commutatorbürsten der Dynamomaschine nöthig.

Es wird die Armatur entsprechend der vergröfserten Anziehungskraft der Platte B² des erregenden Magnetes angezogen, r stöfst an den Contacthebel und unterbricht den Stromkreis durch /², während er durch t bestehen bleibt. Der Strom geht dann nach dem Beschläge m, von dem aus dann ein Theil durch Widerstand R nach 6, ein anderer Theil durch Z, den Motor, Z² und den Widerstand R² nach 6 abzweigt. Hierdurch dreht sich der Motor in solcher Richtung, dafs sich die Commutatorbürsten der Maschine so weit nach vorn bewegen, dafs der erzeugte Strom seine, normale Stärke erreicht und die Armatur JY ihre Normalstellung einnimmt. Hierauf werden beide Contacte t i² geschlossen, der Motor kommt in Ruhe und geht kein Strom mehr durch denselben hindurch.

In diesem Falle hängt natürlich die durch den Motor abgezweigte Strommenge vom Widerstände R ab. Bilden R und R" und der Motor gleiche Widerstände, so geht ein Drittel des Stromes durch den Motor, dessen Widerstand und R² doppelt so grofs wie R ist.

Würde nun der Widerstand im Hauptstromkreise zunehmen, wodurch eine Schwächung des Magnetismus eintritt und N gegen den Zug der Feder nach oben gehalten wird, so würde das obere Ende des combinirten Stromkreisschliefsers durch Feder w nach aufsen bewegt, so dafs der Contact t² den Arm r ebenfalls nach aufsen bewegt und die Berührung zwischen r und t authebt. Durch den bestehenbleibenden Contact mit t² geht dann der Strom statt nach m nach m² , von welchem ein Theil durch den Motor, aber in umgekehrter Richtung nach Z, Widerstand R und Draht 6, der andere Theil durch R² nach 6 geht. Der Motor dreht sich dann in entgegengesetzter Richtung, bis der Strom seine Normalstärke wieder besitzt. Die Armatur wird dann mit der erforderlichen Normalstärke angezogen, um r mit t und t² in Contact zu halten, in welcher Stellung die Verstellung wegen des Stillstandes des Motors aufhört.

Durch die beschriebene elektrische Verbindung wird der Motor H in der einen Richtung gedreht, wenn die-elektromotorische Kraft der Maschine über die normale Stärke steigt.

Tritt letzterer Umstand ein, so bewegt sich der Schleifcontactarm 27, wodurch mehr oder weniger Umwickelungen der erregenden Spule kurzgeschlossen und dadurch die elektromotorische Kraft verringert wird. Wird der Arm 27 und der Motor in anderer Richtung bewegt, so werden mehr Umwickelungen der erregenden Spule in den Stromkreis eingeschaltet und nimmt die magnetische Kraft zu.

Claims (1)

1. PATENT-AnSPRUCH:

   Andern unter No. 20465 patentirten Verfahren zur Regulirimg dynamo-elektrischer Maschinen behufs Einstellung einer gröfseren oder geringeren Zahl der Umwickelungen in den Stromkreis der Rollen der erregenden Magnete je nach den Veränderungen der von einer Dynamomaschine erzeugten Stromstärke die Anbringung eines in der Hauptsache aus den Theilen i HG KL L² bestehenden

   Elektromotors, auf dessen Achse der Schleifcontact 27 sitzt, der auf den Contactplatten 25 und 26 die Ein- oder Ausschaltung der Leitungen ifund W* bewirkt, wobei die Bewegungen und Bewegungsrichtungen des Motors durch einen Stromumschalter bedingt werden, der in der Hauptsache aus den Theilen Nr q q*, Fig. 3 und 5, besteht, welche Theile unter dem magnetischen Einflüsse der Platte B* und der Einwirkung der regulirbaren Feder w entweder bei t oder t"* Contact herstellen und in Verbindung mit den Widerständen R R² den Strom entweder durch m oder durch m^ in den Motor leiten.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.