DE630598C - DC influenza machine - Google Patents

Description

Gleichstrominfluenzmaschine Die Erfindung betrifft eine Gleichstrominfluenzmaschine, die aus einem oder mehreren Ständern mit Erregerpolen und einem oder mehreren Läufern mit influierten Sektoren besteht. Gegenüber bekannten Maschinen dieser Art besteht die Erfindung darin, daß im Ständer zwischen je zwei der sämtlich gleiches Vorzeichen besitzenden Erregerpole Entladepole vorgesehen sind, die alle gleiches Vorzeichen besitzen, untereinander leitend mit Enladeschleifsegmenten verbunden sind, mit denen die Sektoren vom Augenblick des Erreichens eines bestimmten Potentials bis zum Zeitpunkt des Übergangs in die Achse der Entladepole in Berührung kommen, sowie darin, daß der Ständer Erregerschleifsegmente aufweist, mit denen die Sektoren nach Entladung vom Augenblick ihres Eintretens in das wirksame Feld der Erregerpole bis zu dem Augenblick ihres Übergangs in die Achse der Errgerpole in Berührung kommen.Direct current influence machine The invention relates to a direct current influence machine, consisting of one or more stator with exciter poles and one or more rotors with influenced sectors. Compared to known machines of this type the invention is that in the stand between each two of the all the same sign Possessing exciter poles discharge poles are provided which all have the same sign own, are conductively connected to each other with unloading loop segments with which the sectors from the moment a certain potential is reached until the moment of the transition in the axis of the discharge poles come into contact, as well as in that the stator has exciter loop segments with which the sectors after discharge from the moment of their entry into the effective field of the exciter poles to the Moment of their transition into the axis of the exciter poles come into contact.

Der durch die Erfindung erzielte Fortschritt besteht in der restlosen und augenblicklichen Entladung der influierten Sektoren sowie darin, daß alle nacheinander influierten Sektoren eine Ladung gleichen Vorzeichens besitzen; dadurch wird eine hohe Leistung bei gutem Wirkungsgrad erreicht. Weitere Vorteile bestehen in der Vermeidung der Funkenbildung und folglich in der Schonung der Kontakte sowie in der Erzielung eines bestimmten Potentials.The progress achieved by the invention is complete and instantaneous discharge of the affected sectors as well as that all one after the other influenced sectors have a charge of the same sign; this becomes a high performance achieved with good efficiency. Further advantages exist in the Avoidance of sparks and consequently in the protection of the contacts as well as in the achievement of a certain potential.

Einige weitere Erfindungsmerkmale gehen aus der Beschreibung hervor. Dieser wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zugrunde gelegt, bei dem die Maschine zwei symmetrische Gruppen der oben beschriebenen Organe besitzt. Das Ausführungsbeispiel ist in den Figuren dargestellt; in diesen zeigen: Fig. i eine Seitenansicht der Maschine, Fig. z einen durch die Drehachse gelegten Schnitt, Fig.3 bis 7 einige Einzelheiten der Maschine, Fig. 8 und 9 Schaltbilder, die die für die Schaltung wesentlichen Verbindungen in Abwicklung zeigen, Fig. io eine abgeänderte Ausführungsform der Maschine in schematischer Darstellung. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, enthält die Maschine einen Läufer und einen Ständer, die symmetrisch sind in bezug auf eine Ebene z-2', die senkrecht zur Rotationsachse o-o verläuft (Fig. i und 2).Some further features of the invention emerge from the description. This is based on a preferred embodiment of the invention which the machine has two symmetrical groups of the organs described above. The embodiment is shown in the figures; in these show: Fig. i a side view of the machine, FIG. 2 a section through the axis of rotation, 3 to 7 show some details of the machine, FIGS. 8 and 9 are circuit diagrams showing the show essential connections for the circuit in development, Fig. io a modified one Embodiment of the machine in a schematic representation. As from the drawings As can be seen, the machine includes a rotor and a stand that are symmetrical are with respect to a plane z-2 'which is perpendicular to the axis of rotation o-o (Figs. I and 2).

Der Läufer oder Anker besteht aus zwei symmetrischen Gruppen I und II (Fig. 2). Jede Gruppe (Fig. 3 und q.) ist aus Ankerelementen i zusammengesetzt, die ihrerseits je von metallischen Sektoren s gebildet -werden, die mit einer Isolierschicht q umkleidet und unter sich parallel angeordnet sind. a Die Fußteile der Sektoren können a größer ausgeführt werden, wie es beispiel-@= weise in Fig. 5 dargestellt ist, damit eit1:r' größere Widerstandsfähigkeit gegen seitliche Verbiegung und gegen Zentrifugalkräfte herbeigeführt wird. Die Sektorgruppen, die ein Ankerelement bilden, können -aus einem einzigen gegossenen Block hergestellt werden und mit einem der Gußform angepaßten Isolierstoff überzogen werden. Ein solcher Block ist in Fig, 5 dargestellt, und zwar vor seiner Umkleidung mit dem Isolierstoff.The rotor or anchor consists of two symmetrical groups I and II (Fig. 2). Each group (Fig. 3 and q.) Is composed of anchor elements i, for their part ever are formed by metallic sectors, which are lined with an insulating layer q and arranged in parallel under each other. a The foot parts of the sectors can be made a larger, like - @ = as shown in Fig. 5, so that eit1: r 'greater resistance to lateral bending and against centrifugal forces is brought about. The sector groups, which form an anchor element can be made from a single cast block and coated with an insulating material adapted to the mold. Such a Block is shown in Fig. 5, before it is encased with the insulating material.

Die so gebildeten Ankerelemente werden auf einem Gestell angebracht, das aus isolierenden Scheiben P, P' (Fig. 2) besteht. Unter sich werden sie mittels Ringen k zusammengehalten. Die Verbindungselemente p sind kreisförmig angeordnet und bilden den beweglichen Kollektor.The anchor elements formed in this way are attached to a frame, which consists of insulating discs P, P '(Fig. 2). Among themselves they become means Rings k held together. The connecting elements p are arranged in a circle and form the movable collector.

Der Ständer besteht aus Erregerpolen I (Fig. r), die mit Entladepolen D abwechseln, die den Erregerpolen gleichen. Diese Pole sind an einem isolierenden Gerippe C befestigt, das seinerseits mit dem Gestell fest verbunden ist. Jeder der Pole besteht, wie aus Fig. 6 zu erkennen ist, aus einer Reihe identischer metallischer Flächen, zwischen die die Ankerlamellen wie bei einem Drehkondensator eingreifen (Fig. z)... Die Pole sind breit genug, um gleichzeitig mehrere Ankerelemente i zu decken. Die in Fig. 6 dargestellten Stifte 'v dienen zur Befestigung am Maschinengestell.The stator consists of exciter poles I (Fig. R), those with discharge poles D alternate which resemble the exciter poles. These poles are on an insulating one Frame C attached, which in turn is firmly connected to the frame. Everyone who As can be seen from FIG. 6, Pole consists of a number of identical metallic ones Areas between which the armature lamellas intervene like a variable capacitor (Fig. Z) ... The poles are wide enough to hold several anchor elements i at the same time cover. The pins' v shown in Fig. 6 are used for attachment to the machine frame.

Gegenüber' den Kollektorbürsten p, p' befinden sich feste isolierende Scheiben 0, Q', die schräg geschnittene Schleifsegmente.asz,na', ml, m,' für die Erregung und IL, n', @zl, n1 für die Entladung tragen (Fig. z und 2). Die beweglichen Kollektorbürsten* laufen über diese Verbindungsstücke. Die Erregerschleifsegmente m, m' gehen von der neutralen Linie r, r' aus, die: vor den Erregerpolen I, I' liegt, und erstrecken sich bis ztir Mitte der Erregerpole (Fig. 8 und 9). Die schräg verlaufenden Entladeschleifsegmente, iz, n beginnen an einer Linie t, t', an der die Sektoren dasselbe Potential annehmen -wie die Entladepole, und endigen in der Mitte dieser Pole.Opposite 'the collector brushes p, p' there are fixed insulating disks 0, Q ', which carry obliquely cut grinding segments.asz, na', ml, m, 'for the excitation and IL, n', @zl, n1 for the discharge (Figs. Z and 2). The movable collector brushes * run over these connecting pieces. The exciter loop segments m, m ' start from the neutral line r, r' , which: lies in front of the exciter poles I, I ' , and extend to the middle of the exciter poles (FIGS. 8 and 9). The inclined discharge loop segments, iz, n begin at a line t, t ', at which the sectors assume the same potential - as the discharge poles, and end in the middle of these poles.

Die Pole sind in besonderer Weise miteinander verbünden, wie schematisch in Fig. 8 dargestellt ist. Diese Figur stellt eine Abwicklung der Maschine dar. Der Pol I ist mit dem Pol I1 durch einen Leiter c verbunden, ebenso der Pol I' mit dem Pol Ii durch einen Leiter'c`. Der Pol D ist mit dem Pol D1 durch einen Leiter e verbunden und der Pol D' mit dem Pol D1 durch den Leiter e'. Außerdem sind die Erregerpole 1 und I' mit den entsprechenden sie speisenden Polen D' und D durch Leiter f und f' derart verbunden, #4aß die Maschine eine Selbsterregungsäüäschinemit paralleler Erregung ist. Die @-egerschleifsegmente vz, W und in" ini -g@td auch unter sich durch Leiter d und dl verbunden, die entweder geerdet sind oder nicht. b, b' sind die Stromabnahmeklemmen, die mit den Entladepolen verbunden sind.The poles are connected to one another in a special way, as is shown schematically in FIG. 8. This figure shows a development of the machine. The pole I is connected to the pole I1 by a conductor c, as is the pole I 'with the pole Ii by a conductor' c '. The pole D is connected to the pole D1 by a conductor e and the pole D ' to the pole D1 by the conductor e'. In addition, the excitation poles 1 and I 'are connected to their respective feeding poles D' and D by conductors f and f 'in such a way that the machine is a self-excitation machine with parallel excitation. The @ -egerschleifsegmente vz, W and in "ini -g @ td also interconnected by conductors d and dl, which are either earthed or not. B, b 'are the current pick-up terminals which are connected to the discharge poles.

Die Maschine arbeitet wie folgt: Die Sektoren s, s', die dem Einfluß der Erregerpole I, I' unterworfen sind und miteinander durch die Erregerschleifsegmente m, yri und die Leitung d verbunden sind, laden sich mit Elektrizitäten entgegengesetzten Vorzeichens auf. Der Erregerpol I, der beispielsweise negativ geladen ist, induziert eine positive Ladung, während der Erregerpol I', der positiv geladen ist, eine negative Ladung induziert. Diese Induktion findet statt von dem Augenblick an, in dem die Träger in das Feld einbtreten, und zwar weil von diesem Augenblick an die Erregerschleifsegrnente in, und m,' die Träger s, s' miteinander in Verbindung bringen. Die Induktion schreitet dann anwachsend fort, bis die Sektoren in der Mitte der Erregerpole angelangt sind. In diesem Augenblick hat die Induktion einen Maximalwert erreicht, und die Sektoren trennen sich von den Erregerschleifsegmenten und sind nicht mehr mit diesen verbunden. Die auf den Sektoren des Ankers induzierten Ladungen sind um so größer, je besser die induzierenden Flächen die Ankerkörper einhüllen.The machine works as follows: The sectors s, s ', which are subject to the influence of the exciter poles I, I' and are connected to one another by the exciter loop segments m, yri and the line d, are charged with electricity of opposite signs. The exciter pole I, which is negatively charged, for example, induces a positive charge, while the exciter pole I ', which is positively charged, induces a negative charge. This induction takes place from the moment in which the carriers enter the field, namely because from this moment on the excitation loop segments in, and m, 'bring the carriers s, s' into connection with one another. The induction then progresses increasingly until the sectors are in the middle of the exciter poles. At this moment the induction has reached a maximum value and the sectors separate from the exciter loop segments and are no longer connected to them. The charges induced on the sectors of the anchor are greater, the better the inducing surfaces envelop the anchor body.

Von dem Augenblick an, in dem die Kontaktbürsten des Kollektors die Erregerschleifsegmente m und m' verlassen und sich von den Erregerpolen entfernen, steigt nach bekannten Gesetzen das Potential der Ladungen, die in den von den Kontaktbürsten bestrichenen Sektoren induziert worden sind. An derjenigen Stelle, an der das Potential der Sektoren die Nutzspannung erreicht, die hier diejenige der Entladepole D, D' ist, das heißt-gerade auf der Linie t, t', treten die Kontaktbürsten p mit den Entladeschleifsegmenten n,. n' in Berührung, die mit den Polen D, D' in Verbindung stehen. Die Entladung vollzieht sich während der ganzen Zeit, während der die Sektoren mit den Entladeschleifsegmenten über die Bürsten in Berührung stehen. Die Entladung würde vollständig sein, wenn die Pole D, D' vollständig die Sektoren bedecken würden.From the moment in which the contact brushes of the collector leave the exciter loop segments m and m 'and move away from the exciter poles, according to known laws, the potential of the charges that have been induced in the sectors swept by the contact brushes increases. At the point at which the potential of the sectors reaches the useful voltage, which here is that of the discharge poles D, D ', that is, just on the line t, t', the contact brushes p come into contact with the discharge loop segments n,. n 'in contact, which are connected to the poles D, D'. The discharge takes place during the whole time that the sectors are in contact with the discharge grinding segments via the brushes. The discharge would be complete if the poles D, D ' completely covered the sectors.

Dieselben Vorgänge spielen sich ab, wenn die Sektoren vor den Erregerpolen I, und I1 erscheinen. Dann treten die Entladungspole DI, DL' in Tätigkeit usw. Die Vorgänge spielen sich gleichzeitig in den verschiedenen Gruppen der Erregerpole und der Entladungspole ab, so daß sich die positiven und negativen Ladungen der verschiedenen Pole addieren. Die positiven und negativen Elektrizitätsladungen, die durch die Pole D, D' gesammelt werden, werden von den Stromabnahmeklemmen b, b' abgeführt.The same processes take place when the sectors appear in front of the exciter poles I, and I1. Then the discharge poles DI, DL 'become active, etc. The processes take place simultaneously in the different groups of the exciter poles and the discharge poles, so that the positive and negative charges of the different poles add up. The positive and negative electricity charges collected by the poles D, D ' are discharged from the power collection terminals b, b'.

Anstatt die Verbindungen so anzuordnen, Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, kann man sie auch in der in Fig.9 gezeigten Weise anbringen. Bei dieser Anordnung sind alle Erregerpole mit demselben Vorzeichen unter sich verbunden und werden von einem einzigen Paar von Entladungspolen gespeist. Die anderen Entladungspole speisen die Stromabnahmeklemmen. Auf diese Weise wird eine selbsterregende Maschine geschaffen mit unabhängiger Erregung.Instead of arranging the connections as shown in FIG it can also be attached in the manner shown in Figure 9. With this arrangement all exciter poles are connected to each other with the same sign and are from fed by a single pair of discharge poles. Feed the other discharge poles the current pick-up terminals. In this way a self-exciting machine is created with independent excitement.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung enthält die Maschine nur einen einzigen Anker, der eine Gruppe I oder II der oben. beschriebenen Art aufweist, wobei die Erregerpole auf beiden Seiten einer durch die Rotationsachse des Ankers gelegten Ebene y, y' angeordnet sind (Fig. io). Die Erregerpole einer Seite Il, I2, I3 sind alle positiv geladen und die der anderen Seite 1i , L', Is alle negativ. Die Entladepole D wechseln mit diesen Erregerpolen ab. In diesem Falle erhalten die Anker immer Ladungen gleichen Vorzeichens während einer halben Umdrehung und immer Ladungen des entgegengesetzten Vorzeichens während der anderen halben Umdrehung.In a modified embodiment of the invention, the machine includes just a single anchor that is a group I or II of the above. described type having, the exciter poles on both sides one through the axis of rotation of the anchor laid plane y, y 'are arranged (Fig. io). The exciter poles one Side II, I2, I3 are all positively charged and those of the other side 1i, L ', Is all negative. The discharge poles D alternate with these exciter poles. In this case the armatures always receive charges of the same sign during half a revolution and always charges of the opposite sign during the other half Revolution.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Gleichstrominfluenzmaschine, bestehend aus einem oder mehreren Ständern mit Erregerpolen (I, Il) und einem oder mehreren Läufern mit influierten Sektoren (s), dadurch gekennzeichnet, daß im Ständer zwischen je zwei der sämtlich gleiches Vorzeichen besitzenden Erregerpole (1, Il) Entladepole (D, Dl) vorgesehen sind, die alle gleiches Vorzeichen besitzen, untereinander leitend und mit Entladeschleifsegmenten (n, n') verbunden sind, mit welchen die Sektoren (s, s') vom Augenblick des Erreichens eines bestimmten Potentials. bis zum Zeitpunkt des Überganges in die Achse der Entladepole (D, Dl) in' Berührung kommen, und daß der Ständer Erregerschleifsegmente (m, ml) aufweist, mit welchen die Sektoren (s, s1) nach Entladung vom Augenblick ihres Eintretens in das wirksame Feld der Erregerpole (I, Il) bis zu dem Augenblick ihres Überganges in die Achse der Erregerpole (I, Il) in Berührung kommen. PATENT CLAIMS: i. Direct current influence machine, consisting of one or more stator with exciter poles (I, II) and one or more runners with influenced sectors (s), characterized in that in the stator between each two of the exciter poles (1, II) which all have the same sign, discharge poles (D , Dl) are provided, which all have the same sign, are mutually conductive and are connected to discharge loop segments (n, n ') with which the sectors (s, s') from the moment a certain potential is reached. until the point of transition into the axis of the discharge poles (D, Dl) come into contact, and that the stator has exciter loop segments (m, ml) with which the sectors (s, s1) after discharge from the moment they enter the effective Field of the exciter poles (I, Il) come into contact until the moment of their transition into the axis of the exciter poles (I, Il). 2. Gleichstrominfluenzmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangsteil der Entladeschleifsegmente (n, n1) in beiden Drehrichtungen einstellbar ist. 2. DC influence machine according to Claim i, characterized in that the initial part of the unloading loop segments (n, n1) is adjustable in both directions of rotation. 3. Gleichstrominfluenzmaschine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Selbsterregung oder Fremderregung der Maschine ein Teil der Entladepole (D, Dl) eines jeden Vorzeichens leitend mit den gleiches Vorzeichen führenden Erregerpolen (I, Il) verbunden sind und diese speist, wobei der andere Teil der Entladepole von dem ersten isoliert und mit den entsprechenden Stromabnahmeklemmen (b, b1) der Maschine verbunden ist. q.. Gleichstrominfluenzmaschine nach Anspruch z bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ständer zu einem Ganzen vereinigt sind und die Erregerpole (I, Il bzw. I', Il) dieser Ständer entgegengesetztes Vorzeichen besitzen sowie entweder auf zwei verschiedene oder einen einzigen Läufer einwirken, in welch letzterem Falle die Ständer in einer Diametralebenezusammenstoßen (Fig. io). 5. Gleichstrominfluenzmaschine nach Anspruch i bis q., bei welcher Ständer und Läufer aus einer Reihe paralleler, zur Drehachse senkrecht stehender Scheiben bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Läuferscheiben (s, s) aus einer Reihe von gegeneinander und gegen die Welle isolierten Sektoren mit mehreren Lamellen oder solchen Läuferelementen besteht, die im Kreise angeordnet sind und durch irgendwelche geeignete Mittel, z. B. mittels Umschnürung, mit dieser Welle starr verbunden sind.3. DC influence machine according to claim i and 2, characterized in that for the purpose of self-excitation or external excitation of the machine part of the discharge poles (D, Dl) of each sign conductively with the same sign leading exciter poles (I, Il) are connected and feeds them, wherein the other part of the discharge poles is isolated from the first and connected to the corresponding power take-off terminals (b, b1) of the machine. q .. DC influence machine according to claim z to 3, characterized in that two stator are combined into a whole and the exciter poles (I, Il or I ', Il) of these stator have opposite signs and act either on two different or a single rotor in which latter case the uprights collide in a diametrical plane (Fig. 10). 5. DC influence machine according to claims i to q., In which the stator and rotor consist of a series of parallel disks perpendicular to the axis of rotation, characterized in that the rotor disks (s, s) consist of a series of sectors isolated from one another and from the shaft a plurality of lamellas or such rotor elements, which are arranged in a circle and by any suitable means, e.g. B. by means of constriction, are rigidly connected to this shaft.