DE949753C - Unipolarmaschine - Google Patents

Description

• Unipolarmaschine Bei Unipolarmaschinen kann sich unter Umständen eine in der Maschine selbsttätig erzeugte Strom- oder spannungsregelnde Wirkung als sehr erwünscht erweisen. Insbesondere kann sie im gegebenen Fall erhebliche Vorteile in der Maschinenbemessung mit sich bringen, wenn das Anschwellen des an sich schon sehr großen Maschinenstroms auf noch wesentlich höhere Werte im Kurzschlußfall einwandfrei und sicher verhindert werden kann, der Maschinenstrom also in allen Fällen verläßlich innerhalb gewisser Grenzen gehalten wird. In anderen Fällen kann eine zwangläufige Gleichhaltung der Maschinenspannung innerhalb gewisser Grenzen erwünscht sein. Nach der Erfindung kann beiden Forderungen in einfacher Weise dadurch entsprochen werden, daß die Bürstenanschlußleitungen oder Teile davon zu Leiterelementen ausgebildet sind, die zwecks Hervorbringung einer Gegenverbund- oder Verbundwirkung dem Erregerfeld der Maschine entgegengerichtete oder mit diesem Feld gleichgerichtete Kraftflüsse erzeugen.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben.
• Fig. i zeigt eine Maschine gemäß Erfindung im Längsschnitt; die Fig. 2 und 3 geben Querschnitte dieser Maschine wieder, und zwar Fig. 2 nach der Ebene A-B und Fig. 3 nach der Ebene C-D gemäß Fig. ii ist der umlaufende induzierte Teil der Maschine mit den Stromabnahmebürsten 2 und 2'. Im feststehenden Magnetgestell 3 sind die Erregerwicklungen q. und ¢' angeordnet. Die Bürstenanschlußleitungen 5 und 5' sind je- als einfache Leiterschleife 7 bzw. 7' um den Läufer i herumgeführt, so daß sie zugleich mit dem Erregerkraftfluß der Maschine verkettet sind. Wie Fig. 2 und 3 durch die angedeuteten Pfeile erkennen läßt, ist der in der Ableitungsschleife fließende Strom in seiner Richtung dem Strom in den Erregerwicklungen q. und q.' entgegengesetzt, wirkt also schwächend auf das Erregerfeld.
• Ergibt sich ein Ansteigen des Maschinenstroms z. B. infolge Kurzschlusses, so wirkt ein entsprechendes stark ansteigendes Gegenfeld, erzeugt von den Leiterschleifen 7, 7',-dem Erregerfeld entgegen. Das resultierende Maschinenfeld wird dadurch entsprechend herabgedrückt und damit jedes unzulässige Ansteigen des Stromes über eine gewisse Grenze hinaus einwandfrei verhindert. Die Maschine kann dementsprechend in den stromdurchflossenen Teilen kleiner. bemessen werden.
• Kommt es darauf an, daß nicht der Maschinenstrom, sondern die Maschinenspannung gewisse Grenzen nicht unterschreiten soll, so kann die gleiche Anordnung wie gezeichnet verwendet werden, wobei- nur der Windungssinn der hauptstromdurchflossenen Ableitungsschleifen- der umgekehrte sein muß. In diesem Falle wirkt die Hauptstrornschleife als Verbundwicklung feldverstärkend und gleicht dadurch den durch den Belastungsstrom verursachten Spannungsabfall an den Maschinenklemmen aus. In vielen Fällen wird in Anbetracht der sehr großen Ströme, mit denen Unipolarmaschinen im allgemeinen arbeiten, die Verwendung des vollen Maschinenstroms zu Verbund- oder Gegenverbundzwecken auch schon bei. Anordnung einer einzigen Leiterschleife den praktischen Betrieb der Maschine weitgehend behindern oder unter Umständen unmöglich machen. Die folgend beschriebenen Beispiele betreffen Anordnungen, die -bei Vermeidung übermäßiger Hauptstromeinwirkung eine beliebige Anpassung der Verbund- oder Gegenverbundwirkung an die tatsächlichen Betriebsverhältnisse ermöglichen.
• Nach Fig. ¢ wird die Leiterschleife 7, die mit dem Erregerfeld der Maschine verkettet ist; nur von einem Teil des Bürstenableitungsstromes durchflossen. Zu diesem Zweck ist die Leiterschleife 7 an den Shuntwiderstand 8 der Bürstenableitung 6 angeschlossen, bildet also nur einen Parallelzweig in der gesamten Stromableitung. Durch entsprechende Bemessung des Widerstandes 8 kann der Strom im Abzweig 7 und damit die gewünschte Gegenverbund- oder Verbundwirkung beliebig groß gemacht werden.
• Eine entsprechende verringerte Kompoundierung bzw. Gegenkompoundierung kann auch durch unsymmetrische Stromabnahme vom Bürstenkranz erzielt werden, wie aus Fig. 5 zu entnehmen ist. Der Anschluß 6 an den mit dem Erregerkraftfluß verketteten Bürstensammelleitungen 9 liegt hier so, daß die durch die Pfeile angedeuteten rechts- und linksherum um den Kraftfluß führenden Läufer fließenden Ströme je verschiedene Größe haben, nachdem sie aus je verschieden vielen Bürsten gespeist werden. In diesem Fall kommt nur die Differenz der in der Bürstensammelleitung entgegengesetzt fließenden Ströme in den auf das Erregerfeld wirkenden'Amperewindungen zur Wirkung.
• Nach Fig. 6 wird nur der einem Teil der Bürsten entnommene Strom zur Speisung der mit dem Erregerkräftfluß verketteten Leiterschleife 7 benutzt. In diesem Fäll sind beispielsweise drei Bürsten bei i o, i1; 12 an die Leiterschleife 7 angeschlossen. Der Strom aus den übrigen Bürsten wird wie sonst üblich symmetrisch von den Bürsten abgenommen, wobei die betreffenden Ableitungen zweckmäßig zugleich als durch das feststehende Magnetsystem hindurchgeführte Kompensationsleiter 13 ausgebildet sein können. Diese Kompensationsleiter 13 können - wie dargestellt - am Bürstenanschluß durch eine Ausgleichsleitung miteinander verbunden sein. Bei 14 vereinigt sich der in der Leiterschleife 7 abgezweigte Teilstrom wieder mit dem aus den übrigen Bürsten abgenommenen Strom.
• Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Herabsetzung der elektromagnetischen Wirkung des Bürstenstroms dadurch erreicht wird, daß die Bürstenableitungen 17 nur einen kleinen Bruchteil einer vollen Leiterschleife bilden, der zweckmäßig bis zur nächsten oder übernächsten Bürste usw. reicht. Im Bereich dieser Bürste ist die Stromableitung vorteilhaft als Kompensationsleiter 13 durch den feststehenden Teil des Magnetsystems 3 weitergeführt.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Unipolarmaschine mit selbsttätiger Strom-oder Spannungsregelung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenanschlußleitungen oder Teile davon zu Leiterelementen ausgebildet sind, die zwecks Hervorbringung einer Gegenverbund-oder Verbundwirkung dem Erregerfeld der Maschine entgegengerichtete oder mit diesem Feld gleichgerichtete Kraftflüsse erzeugen.
2. 2. Unipolarmaschine nac?< Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenanschlußleitungen oder Parallelzweige derselben in einer oder mehreren Leiterschleifen mit dem Erregerkraftfluß der Maschine oder einem Teil desselben verkettet sind.
3. 3. Unipolarmaschine nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einem Shuntwiderstand (8) abgezweigter Teil de-Bürstenanschlußleitung in einer oder mehreren Leiterschleifen (7) mit dem Erregerkraftfluß der Maschine verkettet ist (Fig. ¢). q..
4. Unipolarmaschine nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromabnahme vom Bürstenkranz derart unsymmetrisch erfolgt, daß die in den mit dem ErregerkraftfluB verketteten Bürstensammelleitungen (9) rechts-und linksherum fließenden Ströme je verschiedene Größe haben (Fig.5).
5. 5. Unipolarmaschine nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur von einem Teil der Bürsten abgenommene Ströme zur Speisung der mit demErregerkraftfluß verkettetenLeiterschleife (7) bzw. Leiterschleifen dienen, während die übrigen Bürstenableitungen, die zweckmäßig zugleich als durch das feststehende Magnetsystem hindurchgeführte Kompensationsleiter (i3) ausgebildet sind, keinen Einfluß auf das Erregerfeld ausüben (Fig.6).
6. 6. Unipolarmasrhine nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder ein Teil der Bürstenableitungen (i7) einen zweckmäßig bis zu einer der weiteren Bürsten reichenden Bruchteil einer Leiterschleife bilden und zweckmäßig im Bereich dieser Bürste als Kompensationsleiter (i3) durch den feststehenden Teil des Magnetsystems weitergeführt sind (Fig. 7 und 8). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 432 163.-