DE61245C

DE61245C - Stromumwandler, aus ringförmig angeordneten Platten bestehend

Info

Publication number: DE61245C
Application number: DENDAT61245D
Authority: DE
Original assignee: A. POLESCHKO. Rath, in St. Petersburg
Anticipated expiration: 1911-03-26

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Sämmtliche bekannten Stromumwandler lassen sich in zwei Gruppen theilen; bei der einen (dem Ruhmkorff sehen Inductor und dem Stromumwandler von Gaulard und Gibbs) besitzt der Eisenkern die Form eines Cylinders, bei den anderen dagegen stellt der Eisenkern eine geschlossene- geometrische Figur vor (ein Kreis: bei Zipernowsky, Deri und Blathy, oder eine sonstige Figur: bei Westinghouse, Ferranti u. s. w.).

Bei den Stromumwandlern der ersteren Gruppe zerstreuen sich die durch die Primä'rspule in dem Eisenkern erzeugten magnetischen Kraftlinien in Form eines Büschels vom Nordpol aus und laufen durch den äufseren Raum zum Südpol zurück, oder aber dieselben bilden eine Anzahl von geschlossenen Linien beliebiger Richtung. Die Secundärwickelung befindet sich in diesem Falle in dem Raum zwischen dem Eisenkern und dem äufseren magnetischen Kraftfeld.

Bei den Stromumwandlern der zweiten Gruppe bleiben sämmtliche durch die Primärwickelung in dem Eisenkern erzeugten Kraftlinien beständig in dem Kern selbst, ohne sich in irgend einer Weise nach aufsen zu zerstreuen; diese im Eisenkern verbleibenden Kraftlinien werden demnach nur im Innern der Secundärwickelung kreisen können (bei den sogen. Kernstromumwandlern) oder aber dieselben umgeben die Secundärwickelung (bei den sogen. Mantelstromumwandlern). In beiden Fällen berühren die Kraftlinien die Secundärwickelung in keiner Weise.

Bei den Stromumwandlern der ersteren sowohl wie der letzteren Art wird die Secundärwickelung nicht von den sämmtlichen im Eisenkern fliefsenden Kraftlinien gekreuzt; ein unbedeutender Theil dieser Kraftlinien verzweigt sich vielmehr gewissermafsen von dem Hauptstrom der Kraftlinien, welcher die Secundärwickelung durch kurze, geschlossene Linien berührt. Mit anderen Worten: in beiden Fällen wird die Secundärwickelung nicht von den magnetischen Kraftlinien des Eisenkernes, sondern unmittelbar durch die Primärwickelung inducirt. Bei den Anordnungen dieser Art nimmt der Eisenkern, trotzdem derselbe die Inductionswirkung der Primärspule erhöht, dennoch eine sehr beträchtliche Anzahl von Kraftlinien in sich auf, ohne an und für sich irgendwie wirksam zu sein.

Diese Erscheinungen treten beim Schliefsen des Primärstromes und der Bildung des magnetischen Feldes ein. Die Natur der magnetischen Kraftlinien, sowie die Art und Weise ihrer Entstehung sind noch nicht hinreichend ermittelt. Nach Poyting und anderen Physikern fliefst die magnetische Kraft von aufsen zu und vertheilt sich in dem Augenblick, in welchem der Strom geschlossen wird, in dem Mantel des cylindrischen oder ringförmigen Eisenkernes. Die Art der Gruppirung dieser Kraftlinien und die Vertheilung derselben im Augenblick ihrer Einführung in den Eisenkern sind indessen unbekannt. Von diesem Standpunkt aus und unter der Annahme, dafs der günstigste Augenblick für die Induction genau derjenige ist, in welchem die magnetische Kraft von aufsen in den Eisenkern durch den Mante' desselben eintritt, ist es bei den beiden erwähnten Gruppen von Stromumwandlern sehr

Claims

unwahrscheinlich, dafs die sämmtlichen magnetischen Kraftlinien im Augenblick ihrer Einführung in den Eisenkern die Secundärwickelung kreuzen können. Der bei weitem gröfsere Theil derselben wird vielmehr aufserhalb der Secundärwickelung verlaufen. Die Inductionswirkung hängt indessen von der Durchkreuzung der inducirten Spule (Secundärwickelung der Stromumwandler) durch die Kraftlinien ab, und die inducirende Wirkung ist um so gröfser, je gröfser die Anzahl der die Spule durchkreuzenden Kraftlinien ist. Hieraus folgt, dafs ein thatsächlicher Vortheil durch eine solche Anordnung der Vorrichtung erreicht werden würde, bei welcher die magnetischen Kraftlinien, welche in den Eisenkern fliefsen, sämmtlich die Secundärwickelung durchkreuzen.

Der den ..Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende und in den Fig. ι und 2 der beiliegenden Zeichnung dargestellte Stromumwandler erfüllt diese Bedingung. Bei dieser Anordnung wird die Secundärwickelung Z₂ Z₂ zunächst durch die Primärwickelung Z₁ Z₁ und aufserdem durch die gesammten, durch die Einwirkung der Primärspule im Eisenkern AA entstehenden Kraftlinien inducirt. Bei einem derartigen Stromumwandler ist, wenn beispielsweise Erzeugermaschinen angewendet werden, der Verlust an magnetischer Kraft durch den Luftwiderstand nur sehr gering, und fast sämmtliche Kraftlinien, welche in dem Eisenkern fliefsen, begegnen beim Eintritt der Secundärwickelung und schneiden dieselbe im rechten Winkel.

Die Einrichtung dieses Stromumwandlers ist folgende:

Der Kern besteht aus dünnen Lamellen oder Platten, welche (mittelst einer Stanze) aus Schwarzblech oder Blechen von schmiedbarem Eisengüfs gefertigt sind. Diese Platten A A, deren Gestalt in der Fig. 1 angegeben ist, werden zu einem Ring vereinigt und oben und unten in zwei isolirende Halter B B eingesetzt. Die Primärwickelung Z₁ Z₁ ist in der verticalen Höhlung' des Kernes ab, Fig. 1, angebracht, während die Secundärwickelung aufserhalb der Primärwickelung in Form eines flachen Ringes von geringer Höhen-, aber gröfser Breitenausdehnung (in der Richtung des Ringdurchmessers) angebracht ist. Die Secundärwickelung liegt auf diese Weise in einem engen Einschnitt c d des Kernes. Die Enden der beiden Wickelungen sind an entsprechende Klemmen angeschlossen, welche auf dem isolirten Halter befestigt sind.

Durch diese Anordnungsweise treffen die Kraftlinien auf ihrem Wege den Zwischenraum c d, welcher zwar Luft enthält, aber niedrig und breit ist und infolge dessen einen nur geringen magnetischen Widerstand darbietet. Aufserdem erhöht der die Masse des Eisenkernes in der Längsrichtung der Kraftlinien durchschneidende Kanal in erheblicher Weise die Schnelligkeit der , Entmagnetisirung und schwächt die unter dem Namen Hysteresis bekannte Erscheinung. Auf diese Weise werden die bei anderen Stromumwandlern durch innere Arbeit bedingten Energieverluste vermindert. Die dünnen Eisenplatten des Kernes werden von einander durch Luft isolirt. Diese Anordnungsweise des Kernes hat den doppelten Vortheil, dafs erstens die Fo ucaul t-Ströme vollkommen vermieden und zweitens die Kühlfläche beträchtlich erhöht wird.

Der beschriebene Stromumwandler gleicht demnach seiner äufseren Gestalt nach einem Heizapparat oder Ofen mit äufseren Rippen, denn die gesammte Wärme, welche in der Primär- und Secundärwickelung durch den elektrischen Strom frei wird, strahlt von der Oberfläche der Eisenkernplatten und deren Rippen aus und theilt sich der umgebenden Luft mit. Die Primär- und Secundärwickelung können einen Strom von gröfser Dichte führen, ohne eine schädliche Erwärmung des Stromumwandlers herbeizuführen.

Pateντ-Ansρruch:

Ein Stromumwandler, bestehend aus ringförmig angeordneten Platten, welche von einander durch Luft isolirt und mit je einem senkrechten Einschnitt für die innere Primärwickelung und einem äufseren horizontalen Einschnitt für die äufsere Secundärwickelung versehen sind, derart, dafs der gesammte Strom der in dem Kern erzeugten Kraftlinien die Secundärwickelung im rechten Winkel durchschneidet.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.