DE295225C

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Publication number: DE295225C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Das in dem Hauptpatent beschriebene Relais zur Verstärkung periodischer Ströme liefert um so stärkere Ströme, je größer die Oberfläche der Scheibe und j e größer ihre Umdrehungszahl ist. Da die mechanischen Anforderungen dahin drängen, die Umdrehungszahl zu begrenzen, wenn der Durchmesser des Rotors vergrößert wird, so ergibt sich dabei ohne weiteres, daß es vorteilhafter ist, die Vorrichtung mit einer großen Anzahl Scheiben von kleinem Durchmesser auszuführen, als mit einer einzigen großen Scheibe.The relay described in the main patent to amplify periodic currents, the stronger the currents, the larger the Surface of the disc and the greater its number of revolutions. As the mechanical requirements urge to limit the number of revolutions when the diameter of the rotor is increased, so it results without further ado that it is more advantageous to use the device with a large number of disks with a smaller diameter than with a single large disk.

Nach der Erfindung wird deshalb ein Vielfachapparat in der Weise hergestellt, daß eine größere Anzahl Scheiben in gleichen Abständen auf einer Welle befestigt werden, die mit großer Geschwindigkeit gedreht wird. Zwischen den Scheiben sind Gruppen von Spulen angeordnet, deren jede aus zwei Paaren, einem primären und einem sekundären, besteht, die in der Weise wie es in dem Hauptpatent beschrieben ist, angeordnet und verbunden sind.According to the invention, therefore, a multiple apparatus is produced in such a way that one larger number of disks are attached to a shaft at equal intervals, with is rotated at high speed. There are groups of coils between the discs arranged, each of which consists of two pairs, a primary and a secondary, the are arranged and connected in the manner as described in the main patent.

Ein abgeänderter Vielfachapparat ergibt sich aus dem oben dargelegten Gedankengang dadurch, daß man jede AVicklung, die primäre und die sekundäre, auf eine größere Anzahl Spulen verteilt, aber nur einen einfachen Rotor anwendet. Um die Oberfläche der drehbaren Kupferscheibe besser auszunutzen, ist es empfehlenswert, die Zahl der an sich unbedingt nötigen Spulen jeder Wicklung, primär und sekundär, zu verdoppeln oder allgemein auf das 2 η fache zu erhöhen, immer unter Wahrung der eigenartigen Merkmale des Systems in bezug auf Symmetrie und sonstige Eigenschaften.A modified multiple apparatus results from the train of thought set out above by reducing each winding, primary and secondary, to a greater number Distributed coils, but only uses a simple rotor. In order to make better use of the surface of the rotatable copper disc, is it is advisable to determine the number of coils that are absolutely necessary for each winding, primarily and secondarily, to double or in general to increase by 2 η times, always below Preservation of the peculiar characteristics of the system in terms of symmetry and others Properties.

Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele dargestellt.Some exemplary embodiments are shown in the drawing.

Fig. ι zeigt teils in Ansicht, teils im Schnitt einen Vielfachapparat der erstgenannten Art, Fig. 2 das Schema eines Apparates der zweiten Art, Fig. 3 das Schema eines andern Vielfachapparats der zweiten Art, und Fig. 4 den wesentlichen Teil eines Vielfacbapparates nach dem Schema der Fig. 3 im Schnitt.Fig. Ι shows partly in view, partly in section, a multiple apparatus of the first-mentioned type, FIG. 2 shows the diagram of an apparatus of the second type, FIG. 3 shows the diagram of another multiple apparatus of the second type, and FIG. 4 shows the essential part of a multiple apparatus according to the scheme of FIG. 3 in section.

Der in Fig. 1 dargestellte Vielfachapparat besteht aus neun Kupferscheiben R (von 110 mm Durchmesser und 1,5 mm Stärke), die in gleichen Abständen (von 13 mm) auf einer Welle befestigt sind. Die Welle wird, etwa durch einen Gleichstrommotor mit Reibrädervorgelege, mit großer Geschwindigkeit (bis zu 8000 Umdrehungen in der Minute) gedreht. Zwischen den neun Scheiben sind acht Gruppen von Spulen, jede Gruppe aus zwei Paaren, einem primären und einem sekundären, bestehend, in der in dem Hauptpatent beschriebenen Art angeordnet und verbunden. In der Fig. 1 ist ein Schnitt in der Ebene der Kerne α und b aus weichem Eisen durch zweiThe multiple apparatus shown in Fig. 1 consists of nine copper disks R (110 mm in diameter and 1.5 mm thick), which are fixed at equal intervals (of 13 mm) on a shaft. The shaft is rotated at high speed (up to 8000 revolutions per minute), for example by means of a direct current motor with friction gear reduction. Between the nine disks are eight groups of coils, each group consisting of two pairs, a primary and a secondary, arranged and connected in the manner described in the main patent. In Fig. 1 is a section in the plane of the cores α and b made of soft iron through two

diametral gegenüberliegende Spulen A und B gelegt. Sind dieses die primären Spulen, so liegen die beiden sekundären zugehörigen Spulen um 90⁰ dazu versetzt.diametrically opposed coils A and B are placed. If this is the primary coils, the two coils are associated secondary 90 ⁰ offset thereto.

Bei diesem Vielfachapparat kann man alle Primärwicklungen unter sich und alle Sekundärwicklungen unter sich in Serie schalten; man kann aber auch die aufeinanderfolgenden Gruppen in Kaskade schalten, d. h. die Sekun-With this multiple unit, all primary windings and all secondary windings can be placed under one another connect in series among themselves; but you can also use the consecutive Cascade groups, d. H. the second

10. därwicklung der ersten Gruppe mit der Primärwicklung der zweiten Gruppe verbinden, die Sekundärwicklung der zweiten Gruppe mit der Primärwicklung der dritten Gruppe usw. Schließlich kann man auch gemischte Schaltungeil anwenden, teils Serien-, teils Kaskadenschaltung. Die zu wählende Schaltung wird sich aus den elektrischen Verhältnissen der Linien und der Sender- und Empfängerapparate, für die der beschriebene Apparat als Telephonrelais benutzt wird, ergeben.10. connect the primary winding of the first group to the primary winding of the second group, the secondary winding of the second group with the primary winding of the third group, etc. Finally, you can also use a mixed circuit, partly in series, partly in cascade. The circuit to be selected will depend on the electrical conditions of the Lines and the transmitter and receiver apparatus for which the apparatus described as Telephone relay is used.

Fig. 2 zeigt das Schema einer doppelten Primär-Sekundärwicklung mit vier Spulen für jede. Die aufeinanderfolgenden Spulen jeder Wicklung sind in Serie geschaltet in der Reihenfolge, wie sie auf dem Umfange verteilt sind, derart, daß sie abwechselnd entgegengesetzt gerichteten Kraftlihienfluß durch die Scheibe ergeben. Die Reihe der primären Spulen ist mit I, 2, 3, 4 bezeichnet, die Reihe der sekundären Spulen mit 5,6,7,8; beispielsweise geben die Spulen 1 und 3 Kraftlinien in einer bestimmten Richtung, die Spulen 2 und 4 in der entgegengesetzten Richtung. Man hat also in jeder Wicklung ein vierpoliges System an Stelle des zweipoligen der Fig. 1.Fig. 2 shows the scheme of a double primary-secondary winding with four coils for every. The successive coils of each winding are connected in series in the order how they are distributed on the circumference in such a way that they are alternately opposed directed Kraftlihienfluss result through the disc. The row of primary coils is denoted by I, 2, 3, 4, the row of secondary coils with 5,6,7,8; for example Coils 1 and 3 give lines of force in a certain direction, coils 2 and 4 in the opposite direction. So you have a four-pole system in each winding instead of the two-pole one in FIG. 1.

Die beiden Wicklungen sind auch symmetrisch in bezug auf Paare von rechtwinklig zueinander stehenden Ebenen und ergeben keine gegenseitige Induktion bei stillstehender Scheibe.The two windings are also symmetrical with respect to pairs of right angles levels standing to each other and do not result in mutual induction when standing still Disc.

Infolge der Drehung der Scheibe gegenüber der Primärwicklung, die von einem periodischen Strom durchflossen wird, entstehen in ihrer Masse vier radial gerichtete Ströme in den Richtungen 01, 20, 03 und 40, abwechselnd nach dem Umfang und dem Mittelpunkt gerichtet. Diese Ströme schließen sich in der Mitte und am Rande der Scheibe zu vier gleichen Stromkreisen gemäß der Form der zugehörigen Quadranten. Die magnetischen Kraftlinien dieser induzierten Stromkreise, welche im Raum während der Drehung der Scheibe feststellen, fallen mit den magnetischen Achsen der Spulen der Sekundärwicklung 5, 6, 7, 8 zusammen; diese nimmt die Energie der induzierten Ströme auf, wie in dem vorher behandelten Fall.As a result of the rotation of the disc with respect to the primary winding, caused by a periodic When current flows through, four radially directed currents arise in their mass the directions 01, 20, 03 and 40, alternating according to the circumference and the center directed. These currents close to form four equal ones in the middle and at the edge of the disk Circuits according to the shape of the associated quadrants. The magnetic lines of force These induced circuits, which are established in space during the rotation of the disk, coincide with the magnetic axes the coils of the secondary winding 5, 6, 7, 8 together; this takes the energy of the induced Current as in the case discussed earlier.

Wenn man nun die Zahl der Spulenpaare für jede Wicklung mehr und mehr vergrößert, so wird das benutzte Kupfer der Scheibe mehr und mehr auf einen Kreisring am äußeren Umfang beschränkt. Andererseits gewinnt man durch Vermehrung der Zahl der Spulenpaare und durch entsprechende Verkleinerung der Breite tangential zur Drehrichtung den Vorteil, daß man die zugehörige Breite der auf dem Rotor induzierten Stromkreise vermindert. Daraus ergibt sich eine Verminderung der Bedeutung der Ströme, die in den Kreisring innerhalb der peripherischen Stromwege in den durch die Drehung induzierten Sektoren abgezweigt werden, und deshalb wird die elektromagnetische Kopplung mit den Sekundärspulen, die diese Sektoren umfassen, immer besser.If you now increase the number of coil pairs for each winding more and more, so the used copper of the disc is more and more on a circular ring on the outside Limited scope. On the other hand, one gains by increasing the number of coil pairs and by correspondingly reducing the width tangential to the direction of rotation The advantage of reducing the associated width of the circuits induced on the rotor. This results in a reduction in the importance of the currents flowing into the annulus within the peripheral flow paths in the sectors induced by the rotation, and therefore the electromagnetic coupling will be with the secondary coils that comprise these sectors are getting better and better.

Man kommt zu der geeignetsten Gestalt der Maschine, indem man schließlich den Rotor aus z\vei gleichen und parallelen Kreisringen aus homogenem Kupfer herstellt, die auf dem Umfang eines Rades von großem Durchmesser befestigt sind. Zwischen diesen Kupferringen ist das beschriebene System der beiden unbeweglichen Wicklungen angeordnet, von denen jede aus einer großen Zahl (2η) kleiner radial gestellter Spulen .mit Kernen aus weichem Eisen besteht, die nach dem Radius des Rotors lamelliert sind und einen erheblichen Teil der Höhe der Ringe einnehmen.One arrives at the most suitable shape of the machine by finally adding the rotor made of two equal and parallel circular rings of homogeneous copper, which on the Perimeter of a large diameter wheel are attached. Between these copper rings the described system of the two immovable windings is arranged, each of which consists of a large number (2η) small radially placed coils .with cores made of soft iron, which according to the radius of the rotor are laminated and occupy a considerable part of the height of the rings.

Das Schema dieser beiden Wicklungen ist in Fig. 3 angegeben und im Grunde nicht verschieden von demjenigen eines zweiphasigen vielpoligen Wechselstrominduktors mit voneinander isolierten Phasen.The scheme of these two windings is given in FIG. 3 and is basically not different from that of a two-phase multi-pole alternating current inductor with one another isolated phases.

Fig. 4 stellt einen Querschnitt dieser vielpoligen Maschine dar. R, R sind die beiden Kreisringe aus Kupfer; sie werden von einem Rad M aus unmagnetischem Stoff getragen. A ist eine der Spulen der beiden Wicklungen.Fig. 4 shows a cross-section of this multi-pole machine. R, R are the two circular rings made of copper; they are carried by a wheel M made of non-magnetic material. A is one of the coils of the two windings.

Diese Bauart kann auch als Vielfachmaschine hergestellt werden, d. h. mit 2, 3 ... η ioo Kupferringen auf derselben Felge und 1,2... (n-i) Reihen doppelter Wicklungen, die dazwischen angeordnet sind und denen gleichen, die eben beschrieben wurden.This type of construction can also be manufactured as a multiple machine, i.e. H. with 2, 3 ... η ioo Copper rings on the same rim and 1.2 ... (n-i) rows of double windings arranged between and equal to those, which have just been described.

Claims

Patent Claims:

i. Reversible relay for amplifying weak periodic currents under Expenditure of mechanical work according to patent 295047, characterized in that that the two fixed windings are multi-pole and the axes of the sub-coils are arranged in uniformly distributed radial planes perpendicular to the disk, and each coil of the one Winding system lies between two coils of the other winding system, so that each system has the maximum of the electromagnetic Has coupling with the currents in the disc by their rotation in the field of the other system be induced.

2. Multiple apparatus according to claim i, characterized in that η copper disks are attached to a shaft in the same way and at equal intervals and (n-i) two systems of the same type are fixed between them fixed windings, primary and secondary, are arranged between the disks, being connected in series or Cascade connection or mixed connection can apply, but the apparatus always has the characteristics of symmetry and preserved perfect reversibility.

3. Multiple apparatus according to claims ι and 2, characterized in that η parallel full circular rings made of copper are attached to the rim of a wheel and at their rotation at the poles of (n-i) rows of fixed, the width of the copper rings pass appropriately sized winding pairs.

1 sheet of drawings.