Titel: | Ueber Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen). |
Fundstelle: | Band 264, Jahrgang 1887, S. 532 |
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Ueber Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen).
(Patentklasse 21. Fortsetzung des Berichtes Bd.
262 S. 337.)
Mit Abbildungen im Texte sowie auf Tafel 30 und 33.
Ueber Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen).
H. H. Lake in London (Englisches Patent Nr. 10646 vom 8.
September 1885) hat einen eigenthümlichen, in Fig. 3 und 4 Taf. 30 dargestellten
Anker vorgeschlagen, dessen Kerne ein flacher
Eisenring A bildet, welcher auf seinem inneren Umfange
acht vorspringende Ansätze a besitzt. Auf beiden
Flächen dieser ringförmigen Scheibe A sind zunächst die
Spulen b von nicht isolirtem Eisendrahte gewickelt und
über diese wiederum in mittlerer radialer Richtung die eigentlichen Ankerspulen B, welche in den Zwischenräumen der inneren Ansätze a der Kernscheibe liegen. Die zwischen diesen Spulen
auf beiden Seiten des Kernes entstehenden Zwischenräume sind durch keilförmige
Holzklötze C ausgefüllt; ebenso sind die Spulen B am äuſseren Umfange durch die Holzstücke c von einander getrennt. Die Keile C liegen nicht mit ihrer ganzen Fläche auf den Drähten
b, sondern nur mit vorspringenden Leisten auf (vgl.
Fig. 4),
wodurch die Erhitzung der Drähte vermieden werden soll. Der so hergestellte Kern
wird mit Hilfe der 8 Ansätze a auf die entsprechend
gestaltete Nabe D aufgezogen, welche einen I-förmigen
Querschnitt (in radialer Richtung) zeigt und behufs leichterer Kühlung und
Verminderung des Gewichtes mit den Löchern g versehen
ist.
E. T. und D. Higham in
Philadelphia (Englisches Patent Nr. 7669 vom 8. Juni 1886) bezwecken besonders die
Beseitigung der Bürsten und des Stromsammlers.
Diese in Fig.
5 und 6 Taf. 30 dargestellte Maschine besitzt zwei Elektromagnete E und E1 mit den Polstücken e
und e1, zwischen denen
der Anker umläuft. Diese beiden Elektromagnete sind in geeigneter Weise mit den
gebogenen Platten B und B1 verbunden und in richtiger Entfernung
gehalten, während letztere Platten in der Mitte wiederum durch die Querstücke D zusammengehalten werden, in welchen endlich die
Ankerwelle A gelagert ist. Um sowohl in den
Feldmagneten, als auch in den Ankerspulen die möglichst gröſste Zahl von Windungen
auf dem kleinsten Raume zu erhalten, sollen zwischen die Wickelungen von dem
gebräuchlichen starken Drahte noch Windungen von feinem Drahte gelegt werden, deren
Enden elektrisch leitend mit den starken Drahtspulen verbunden sind, so daſs also
beide Drähte auf demselben Kerne parallele Stromkreise bilden. Sowohl die Polstücke
des Ankers, als auch die der Elektromagnete E und E1 sowie deren Kerne
bestehen aus zwei durch die nicht magnetische Zwischenlage f getrennten Theilen, um die Bildung störender Ströme zu verhüten. Die
Querstücke D, die Ankerwelle A und die Verbindungsplatten B und B1 sind von
magnetischem Material hergestellt, so daſs ein geschlossener magnetischer Kreis
beispielsweise vom oberen Pole E durch den
entsprechenden Theil der Platte B, das Querstück D, die Ankerwelle A, durch
den Kern und das Polstück der Ankerspule I hergestellt
ist, wodurch die magnetische Wirkung zwischen den Polen der Feldmagnete und denen
des Ankers erhöht werden soll.
Um den eingangs erwähnten Zweck zu erreichen, wird der gewöhnliche Stromsammler durch
einen magnetischen ersetzt und ist die ganze Maschine mittels der isolirenden Platte
g in zwei getrennte Theile zerlegt, wodurch
zugleich beide Achslager von einander isolirt sind; die schon erwähnte Trennung der
Ankerpole und der Ankerwelle entspricht dieser Theilung. Ferner befinden sich
zwischen den drei Magnetpolen der Ankerwelle und parallel zu derselben drei
bleibende Magnete a, a1
und a2, welche an
radial von der Welle A ausgehenden Armen p, p1 und p2 drehbar befestigt
sind. Auſserdem sind parallel zu denselben paarweise geordnete radiale Contactarme
auf der Welle A angebracht, deren Länge so bemessen
ist, daſs die Magnete a, a1, a2 eine
geringe schwankende Bewegung machen und in Folge derselben mit einem oder dem anderen Ende
Contact mit jenen Armen herstellen können. Bei der Umdrehung der Ankerwelle A wird nun, sobald einer der Dauermagnete in das
Bereich der Feldmagnete E und E1 gelangt beispielsweise der Südpol von
a2 angezogen, wobei
er auſser Berührung mit seinem Contactarme kommt, während gleichzeitig der Nordpol
von a2 Contact hat. Auf
diese Weise wird der Strom abgeleitet.
Silv. P. Thompson in London (vgl. 1886 261 * 408) verwendet in seiner unter Nr. 7860 vom 11.
Juni 1886 in England patentirten Dynamomaschine ganz auſser
ordentlich schwere Magnete M (Fig. 8 Taf. 30), welche
gleichzeitig die Grundplatte der Maschine bilden und den Vortheil bieten, daſs die
Magnete keine Verbindungsstellen haben. Die Wickelung C
dieser Magnete befindet sich über dem Anker zwischen beiden Schenkeln. Der Anker S (Fig. 9 und 10 Taf. 30) wird auf
einer Anzahl Sternen von nicht magnetischem Material aufgebaut, welche auf die Welle
gekeilt sind und die isolirten Mäntel oder Cylinder W
tragen, auf denen die aus dünnen, durch gefirniſstes oder paraffinirtes Papier oder
durch Asbest gegen einander isolirten Blechscheiben bestehenden Ringe B befestigt sind. Soll der Anker geringen Widerstand
geben, so verwendet man dünne Kupferbänder, deren 3, 4 oder mehr auf einander gelegt
sind, welche also einen vierfachen aus Platten bestehenden Leiter bilden, der nach
gehöriger Isolirung auf den Kern gewickelt wird. In gewissen Fällen werden die am
Umfange des Ankers liegenden Drähte mit Hilfe von umgewickelten Lederschnuren oder
Bändern zusammengehalten, indem letztere zunächst über den einen und dann unter den
nächsten Leiter u.s.w. gehen, so daſs sie ein vollständiges Flechtwerk bilden,
welches die Drähte gegen die Wirkungen der Fliehkraft schützt. Der Magnet kann auch
liegend statt stehend wie in Fig. 8 angeordnet werden;
seine Spule liegt alsdann im wagerechten Durchmesser des Ankers.
Die Elwell-Parker-Company in Wolverhampton gibt ihrer
neuesten, in Industries, 1886 Bd. 1 * S. 472
beschriebenen Dynamomaschine vier Pole (Textfig. 1), indem sie einen zweischenkeligen Magnet
lothrecht unter die Ankertrommel und einen
ebensolchen Magnet entsprechend über die Ankertrommel stellt; die oberen sowohl, als
auch die unteren Magnetschenkel werden durch die Gestelltheile der Maschine
verbunden. Jeder der vier Magnetpole greift nur um einen kleinen Theil des
Ankerumfanges, wodurch man einen sehr scharf markirten neutralen Punkt am
Stromsammler erhalten und damit das Funkensprühen der
Maschine fast ganz beseitigt haben will. Der Anker ist
nach Art des Gramme'schen Ringes gewickelt; doch ist
ein verhältniſsmäſsig viel geringeres Gewicht an Kupferdraht verwendet, wodurch
wieder der elektrische Widerstand des Ankers geringer wird. Die Maschine wird in 4
verschiedenen Gröſsen ausgeführt, welche aber sämmtlich nicht über 600 Umdrehungen
in der Minute machen.
Fig. 1., Bd. 264, S. 535
Für die zweitkleinste Maschinensorte, welche einen Strom von 200
Ampère mit 105 Volt Spannung geben soll, beträgt die Gesammtlänge 1m,60, die Breite 740mm, die Höhe 1m,32; die Antriebscheibe
hat 380mm Durchmesser, 288mm Breite, das Gewicht etwa 2300k. Der Anker hat gemischte Wickelung und macht
auch bei veränderlicher Leistung beständig 600 Umdrehungen in der Minute; sein
Widerstand beträgt 0,024 Ohm, der Widerstand der Nebenschluſsspulen bezieh. der
hinter einander geschalteten Hauptspulen 17,8 bezieh. 0,0025 Ohm.
Hiernach muſs der Spannungsverlust in den Hauptspulen 200 × 0,0025
= 0,5 Volt, und der Leistungsverlust 200 × 0,5 = 100 Watt betragen. Der Unterschied
an elektromotorischer Kraft an den Bürsten ist 105 +
0,5 = 105,5 Volt und demnach der durch den Nebenschluſs gehende Strom (105,5 : 17,8)
= 5,92 Ampère, so daſs der Verlust in den Nebenspulen 5,92 × 105,5 = 624 Watt
erreicht. Der durch den Anker gehende Strom ist 200 + 5,92 = 205,92 Ampère, der
Verlust im Anker (205,92)2 × 0,024 = 1018 Watt.
Die Nutzleistung der Maschine ist 200 × 105 = 21000 Watt, während die
Gesammtleistung 21000 + 100 + 624 + 1018 = 22742 Watt, der Nutzeffect also 92,34
Proc. beträgt, bei voller Belastung. Für halbe Belastung betragen die entsprechenden
Werthe 25, 621, 269, 10500 und 11415 Watt, der Nutzeffect 92 Proc., also ebenso viel
wie bei voller Belastung.
Die vierpoligen Maschinen werden auch mit wagerecht liegenden (früher gegen einander
geneigten, jetzt parallelen) Magneten angeordnet, wie in Fig. 7 Taf. 30 im
Querschnitte ersichtlich ist. Die Maschine ist mit Nebenschluſswickelung versehen
und macht 450 Umdrehungen in der Minute. Die elektromotorische Kraft ist 130 Volt,
die regelrechte Leistung 385 Ampère. Der Anker ist mit einer einfachen Lage von mit
Seide übersponnenem Kupferdrahte in 196 Windungen bewickelt und hat 0,015 Ohm
Widerstand. Zur Aufnahme des Stromes dienen natürlich 4 Sätze Bürsten; die einander
gegenüber liegenden sind von gleichem Potential. Die Magnete haben gemischte
Wickelung mit 15 Ohm Widerstand.
Die Gulcher Electric Light and Power Company in London
hat ihren neuesten Dynamomaschinen (vgl. 1886 262 * 55.
1884 254 466) ebenfalls eine veränderte Form gegeben,
welche sich hinsichtlich der Anordnung der Magnete den
von Edison befolgten Grundsätzen nähert, wie nach Industries, 1886 Bd. 1 * S. 238 aus Textfig. 2 und 3 zu
ersehen ist.
Fig. 2., Bd. 264, S. 536
Fig. 3., Bd. 264, S. 536
Der Ankerring dieser neuen Maschinen hat quadratischen
Querschnitt und der Kern ist aus Eisendrähten mit rechteckigem Querschnitte
hergestellt, welche durch Firniſsuberzug gegen einander isolirt sind. Die
Feldmagnete sind mit Seitenplatten versehen, um den magnetischen Widerstand des
Luftzwischenraumes möglichst zu vermindern. Die abgebildete Maschine dient als Motor
von 1 bis 1¼ Pferd Leistung bei 2200 Umdrehungen in der Minute; ihr Gewicht ist
81k und ihre Nutzleistung beträgt etwa 75 bis
80 Proc.
Fig. 4., Bd. 264, S. 537Kremenezky, Mayer und Comp. in Wien geben dem
Gramme-Ringe groſsen Durchmesser, geringe Breite und verbinden denselben durch
Metallarme sicher mit der Welle. Die beiden Polstücke liegen über und unter diesem
Ringe und sind an jeder Seite durch einen aufrecht gestellten stabförmigen
Elektromagnet verbunden (Textfig. 4).
Fig. 5., Bd. 264, S. 537Bruckner, Roſs und Konsorten in Wien stellen
in ihrer neuesten Maschine die Grundplatte, die beiden Lagerböcke der Ankerwelle und
die beiden Elektromagnete aus einem Guſsstucke her (vgl. Textfig. 5). Die zwischen den beiden Lagerböcken befindlichen, aufrecht
stehenden, hohlen
Elektromagnetschenkel sind in ihrem oberen Theile zu Polstücken ausgebildet, welche
den Anker fast ganz urnschlieſsen und mit den beiden Lagerböcken aus einem Stücke
gegossen und aus einem Mittel ausgebohrt sind. Der Anker ist nach Art des
Gramme-Ringes gewickelt, jedoch cylinderförmig. Die Lagerzapfen der Ankerwelle
werden mit Hilfe eines auf denselben aufgesetzten leichten Messingringes von
gröſserem Durchmesser geschmiert, welcher mit seinem unteren Theile in einen
Oelbehälter der unteren Lagerschale eintaucht.
Marcel Deprez in Sceaux (* D. R. P. Nr. 30405 vom 18.
Juli 1883) will an Dynamomaschinen mit Gleichstrom die Stromstärke entweder durch beständige oder theilweise, zeitweilig
eintretende Drehung der magnetischen Achse des Systemes
unverändert erhalten, ferner eine willkürliche Regulirung des magnetischen Feldes der Maschine
ermöglichen.
Bei der in Fig. 11 und 12 Taf. 30
wiedergegebenen Maschine wirkt nur Eisen auf Eisen; die Zahl der inducirenden
Magnete ist hier nur vier; doch empfiehlt Deprez
möglichst viele anzuwenden. Diese einfachen Elektromagnete A, A1 und B,
B1 sind über Kreuz angeordnet, die
Windungen derselben in A und A1 sowie in B
und B1 gleich
gerichtet, so daſs sich in A und B der Nordpol, in A1 und B1 der Südpol befinden. Zwischen diesen Magneten
dreht sich ein gewöhnlicher Siemens'scher
Cylinder-Inductor C, dessen Kern I-förmigen Querschnitt
besitzt. Die Drahtanfänge und Enden der inducirenden Magnete sind mit den unter
einander isolirten Contactstreifen des Stromsammlers D
der Reihe nach verbunden, so daſs, wenn der Strom durch die Abtheilungen von A und A1 geht, diejenigen von B und B1
unberührt bleiben.
In Fig. 11 ist ein Viertel
dieses Stromsammlers D einer als Elektromotor benutzten
Maschine abgewickelt dargestellt; seine Abtheilungen oder Zungen l stehen mit A und A1 seine Abtheilungen
l1 mit B und B1 in Verbindung, so daſs die beiden Gruppen A, A1 und B, B1 hinter einander
geschaltet sind, wobei die Contacthebel d und d1 so weit von einander
entfernt stehen, daſs sie nur so viel Zungen umfassen und in den Strom einschalten
können, wie die Zahl der Abtheilungen jedes einzelnen Inductors beträgt. Wird bei
der in Fig.
11 gezeichneten Stellung der Contacthebel d
und d1 durch dieselben
ein Strom in die Inductoren geleitet, so wird derselbe nur durch die Abtheilungen 1,
2 und 3 von A und B gehen;
in beiden entsteht der Nordpol, in A1 und B1 dagegen der Südpol, wobei der Anker die in Fig. 11
gezeichnete Stellung einnimmt. Verschiebt man nun die Hebel d und d1 von
unten nach oben, so wird die Zahl der vom Strome durchlaufenen Abtheilungen in A und A1 in demselben Maſse vermehrt, wie sie in B und B1 abnimmt, bis am Ende dieser Bewegung nur noch die
Inductoren A und A1 erregt sind, wobei der Anker C die lothrechte Stellung eingenommen hat. Wird die
Bewegung in derselben Richtung fortgesetzt, so tritt die umgekehrte Wirkung ein; der
Strom wird demnach die Abtheilungen der Inductoren einmal in der Reihenfolge 1, 2, 3 bis 6, das andere
Mal aber in der Folge 6, 5, 4 bis 1 durchlaufen, also einen beständigen Polwechsel der
Elektromagnete hervorrufen, wodurch eine stetige Drehung der Pollinie des
magnetischen Feldes sowie der Ankerspule C in demselben
Sinne bedingt ist.
Die immer in derselben Weise magnetisirte Ankerspule wird also,
indem sie sich dem Pole jedes Elektromagnetes nähert, oder von demselben entfernt,
das von den Elektromagneten gebildete magnetische Feld beeinflussen und in sich
selbst eine elektromotorische Kraft erzeugen, welche sich bei jedem Elektromagnete
vermehrt; der hierbei entstehende Strom durchfielst die Windungen der Spule und
vermehrt den Magnetismus derselben. Die Maschine wird hiernach zur Kraftquelle,
sobald man den Contacthebeln oder Bürsten d und d1 dieselbe Drehung
ertheilt wie der Ankerspule. Die Maschine ist in Folge des remanenten Magnetismus
selbsterregend; die Bürsten e und e1 (Fig. 12) schalten die Elektromagnete
hinter einander und der erzeugte Strom kann leicht abgeleitet und benutzt
werden.
Zur Erreichung des oben angegebenen zweiten Zweckes verwendet Deprez einen Apparat, welcher im Wesentlichen auf der
Anwendung eigenthümlich geformter Inductoren nach Art der Pacinotti-Gramme'schen beruht: Zwei gerade, parallel angeordnete, durch
die Polstücke A und B
(Fig. 13
Taf. 30) von weichem Eisen verbundene Cylinder von gleichem Material sind mit
beispielsweise sechs von einander isolirten Abtheilungen von Kupferdrahtwickelungen
a bis f und a1 bis f1 umgeben, welche nach
Art des Gramme-Ringes gruppirt und mit den verschiedenen Streifen eines
Stromsammlers verbunden sind und zwar in folgender Weise: 1) der Anfang von a und das Ende von a1, 2) das Ende von a
und der Anfang von b, 3) das Ende von b und der Anfang von c
u.s.w., 7) das Ende von f und der Anfang von f1, 8) das Ende von f1 und der Anfang von
e1 u.s.w. bis 12)
das Ende von b1 und der
Anfang von a1.
Wird nun mittels der Bürsten g und
g1 der Strom irgend
einer Elektricitätsquelle in dieses System geleitet und nimmt man an, daſs die
Drahtwickelungen so angeordnet sind, daſs bei A
Nordpol, bei B Südpol entsteht, so werden bei der in
der Figur gezeichneten Einstellung der Bürsten g und
g1 auf die Streifen
1 und 7 alle oberen
und alle unteren Abtheilungen in derselben Richtung vom Strome durchlaufen; die Pole
bleiben in der gezeichneten Stellung und das gröſste magnetische Feld wird erhalten.
Werden nun die Bürsten in Drehung gesetzt und kommen in die Stellungen 2 und 8, so wechselt die
Stromrichtung in a1 und
f und es wird, selbst wenn durch die Wirkung der
übrigen Abtheilungen die magnetische Kraft dieselbe Richtung wie vorher behält,
dennoch eine Abnahme derselben in A und B eintreten. Diese Aenderung läſst sich durch die
veränderliche Zahl der Abtheilungen beliebig gröſser oder kleiner machen; so werden
bei der Stellung 4 und 10
nur noch die Abtheilungen a, b, c und f1, e1, d1 allein wirksam sein,
um die Magnetisirung in der ursprünglichen Richtung aufrecht zu erhalten, während
die übrigen sechs Abtheilungen im entgegengesetzten Sinne wirken, so daſs die
Polstücke A und B
vollständig unmagnetisch werden. Bei weiter fortschreitender Bewegung der Bürsten
tritt wieder Magnetisirung auf, jedoch in umgekehrtem Sinne, bis zu ihrer gröſsten
Stärke, von wo sie darauf bis Null abnimmt, um dann in der ursprünglichen Richtung
wieder zu beginnen u.s.w.
Die Anwendung dieses Prinzipes auf die Elektromagnete einer Gramme'schen Maschine ist nach Fig. 13 leicht
erkenntlich.
Fig. 14 Taf.
30 zeigt die Anordnung für einen Pacinotti-Gramme'schen
Ring, dessen Wickelungsabtheilungen a bis e bezieh. a1 bis e1 so liegen, daſs ihre Projectionen beispielsweise
auf dem wagerechten Durchmesser neben einander fallen. Denkt man sich noch statt des
Durchmessers AB einen Stab von weichem Eisen und auf
diesen die angedeuteten Wickelungsabtheilungen aa1, bb1 . . ., so erhält man einen geraden Magnet, welcher
bei geeigneter Stellung der Bürsten bei A seinen
Nordpol, bei B seinen Südpol hat. Bei Drehung der
Bürsten um 90° hört, da jede Abtheilung im umgekehrten Sinne wie die folgende wirkt,
der Magnetismus auf, welcher aber, sobald die Bürsten weiter gedreht werden, mit
entgegengesetzter Polarität zunimmt, bis er bei um 180° vollendeter Drehung seinen
Hochstwerth erreicht.
Durch Anwendung dieses Systemes kann man also die Stärke des durch
Drehung des inducirenden Theiles erzeugten Stromes beliebig ändern, je nachdem es
die zu leistende Arbeit verlangt.
Die Drehung der Pollinie des magnetischen Feldes kann aber
erreicht werden, ohne den einen oder anderen Theil zu bewegen, wie dies bisher
vorausgesetzt war. Die Inductoren erhalten dann an Stelle einer Leitung deren zwei
getrennte, von denen jede in der oben beschriebenen Weise mit Abtheilungen versehen
ist, deren Windungen so neben einander angeordnet und verbunden sind, daſs ihre
Wirkungen sich vereinigen. Jede dieser Leitungen ist in der Weise angeordnet, daſs
sich der Strom in derselben in zwei Theile theilt und somit die Pollinie in den
Inductoren in der beschriebenen Weise bestimmt. Die Enden der einen Leitung
trachten, die Pole des magnetischen Feldes, entsprechend der gröſsten inducirenden
Wirkung, in die Ebene der inducirten Theile zu legen, während die Enden der anderen Leitung bestrebt sind,
die Pollinie in eine zur Drehachse geneigte Stellung zu bringen, entsprechend einer
schwachen inducirenden Wirkung. Läſst man durch jede der Leitungen einen bestimmten
Strom gehen, so nimmt die Pollinie des magnetischen Feldes eine von der
gegenseitigen Stärke der beiden Ströme abhängige mittlere Stellung ein. Man kann
also diese Stellung drehen, indem man die Stärke der beiden Ströme verändert.
Durch dieses Verfahren vermag man demnach die Energie selbstthätig
auf unveränderter Gröſse zu erhalten, wenn man durch eine der beiden Leitungen den
von der Maschine selbst erzeugten Nutzstrom, durch die andere aber einen Strom von
unveränderlicher Stärke gehen läſst, welcher entweder einer fremden Kraftquelle
entnommen oder durch Ableitung vom Hauptstrome gewonnen wird. Sobald sich nun die
Stärke des Nutzstromes ändert, wird auch die Lage der Pollinie des magnetischen
Feldes eine andere und diese Verschiebung kann benutzt werden, um die Schwankungen
im Nutzstrome auszugleichen.
M. Deprez und Maurice
Leblanc in Paris (* D. R. P. No. 32063 vom 28. September 1884) construirten
eine besonders als Motor für Locomotiven zu verwendende
dynamo-elektrische Maschine, welche bei einem bestimmten
Gewichte eine möglichst groſse Kraft bei
maſsiger Umlaufsgeschwindigkeit erzeugen soll.
Ein eiserner Ring A (Fig. 18 Taf. 30) von
groſsem Durchmesser und Kreisquerschnitt ist mit einer Anzahl dicht an einander
gereihter Spulen von geringer Höhe und Dicke bedeckt, deren Drähte unter einander
verbunden sind. Das Drahtende s, s1, s2 . . (Fig. 16) jeder Spule
steht mit dem Drahtanfange e, e1, e2 jeder folgenden Spule in Verbindung und jeder
dieser Vereinigungspunkte ist mit vom Stromsammler C
radial ausgehendem Draht verbunden; diese radialen Drähte sind von einander isolirt.
Der Ring A ruht auf einem flachen Holzringe b, der wieder von einem Rade oder von zwei runden
Scheiben aus nichtmagnetischem Material getragen und so mit der Welle G verbunden ist. Zu beiden Seiten dieses Ringes A befindet sich parallel zu demselben je eine ebenfalls
ringförmige Scheibe D als Inductor; die Scheiben tragen
auf der dem Ringe zugekehrten Seite eine gerade Anzahl gleich weit von einander
abstehender radial gestellter Stücke J und J1, welche den Ring A mit ihrer inneren Seite fast ganz umgeben, ohne
jedoch die freie Drehung desselben zu behindern.
Erfahrungsgemäſs sind diesen Haupttheilen der Maschine folgende
Verhältnisse zu geben: Wenn B den mittlern Radius des
Ringes A und 2 n die
Anzahl der auf einer Seite desselben liegenden Stücke J
bezeichnet, so wird der Durchmesser des Ringquerschnittes π
B : n gemacht; die Drahtumwickelung des Kernes A soll die Dicke 0,3 π B : n, die Stärke der
Stücke J und J1 0,25 (π B : n) und die Dicke der Ringscheiben 0,4 (π B : n) betragen.
Auf der Welle G befindet sich,
unabhängig von derselben drehbar, das Schraubenrad H,
welches mit dem Rade R verbunden ist; in ersteres
greift die mittels eines Handrades drehbare Schnecke F,
so daſs man das Rad R rechts und links herum drehen
kann. Dieses Rad R ist mit so viel Bürsten ausgerüstet,
als jede der Scheiben D Ansatzstücke J bezieh. J1 trägt, also mit einer geraden Anzahl, welche der
Reihe nach mit 1, 2, 3 bis 2 n bezeichnet sein mögen.
Alle Bürsten mit gerader Nummer stehen unter sich in unmittelbarer Verbindung, sind
aber von den unter sich ebenfalls verbundenen Bürsten von ungerader Nummer isolirt.
Sind nun in dem der Einfachheit halber nur 4 Bürsten enthaltenden Diagramm Fig. 15 Taf.
30 die Bürsten 1 und 2 mit
zwei Leitungsdrähten so verbunden, daſs sie eine Drehung des Rades R gestatten (die immer nur einen kleinen Winkel
betragen wird) und sind beide Leitungsdrähte mit den Polen eines Stromerzeugers in
Verbindung, so wird der elektrische Strom durch jede Bürste von gerader Zahl
eintreten und sich in diejenigen Spulen abzweigen, deren entsprechende,
strahlenförmig vom Sammler ausgehende Drähte zwischen den beiden benachbarten
Bürsten von ungerader Zahl liegen.
Der Strom wird nun in dem Ringe A
(Fig. 15)
eine Reihe gleich weit von einander entfernter Indifferenzpunkte erzeugen, deren Zahl gleich der der
Bürsten ist. Diese Pole sind abwechselnd positiv und negativ und haben das
Bestreben, sich den Stücken J bezieh. J1 (Fig. 18) zu nähern, so
daſs sich der Ring drehen wird, wenn die Pole nicht in der Ebene des Ankers stehen.
Sind nun die Bürsten fest, so bleibt die Lage der Indifferenzpunkte im Raume
unverändert und der Ring wird sich bei dem Bestreben, in eine Gleichgewichtslage zu
kommen, beständig drehen. Wenn man aber mit Hilfe der Schraube V und des Schneckenrades H
die Bürsten dreht, so ändert sich die gegenseitige Lage der Pole und des Ankers,
wodurch man sowohl die Kraftleistung, als auch die Drehungsrichtung des Ringes
verändern kann.
Man kann auch statt des Ringes die Scheibe D mit den Stücken J bez. J1 sich drehen lassen,
muſs dann aber den Ring von auſsen statt von innen stützen; der Sammler muſs fest
sein, während sich das Rad R mit dem Anker dreht. Da
sich nun auch die Bürsten drehen, so müssen an die Stelle der den Strom zu- und
abführenden Leitungsdrähte zwei mit Bürsten versehene Contacte, ähnlich den bei
Wechselstrommaschinen verwendeten, treten.
Um hierbei die Kraftleistung bezieh. die Drehungsrichtung
verändern zu können, hat M. Deprez das in Fig. 17 Taf.
30 dargestellte Umlaufgetriebe gewählt, bei welchem die Räder R und H (Fig. 18) nicht mehr in
fester Verbindung stehen. Auf der Welle G ist das
Kegelrad T fest aufgekeilt, während ein ebensolches mit
dem Schneckenrade H verbundenes Rad T1 lose auf G läuft; mit beiden Rädern steht das Zwischengetriebe
S, welches auf einer Speiche des Rades R sitzt, im Eingriffe. Steht nun T1, so ist die
Winkelgeschwindigkeit von R halb so groſs als die von
T. Man kann also dem Rade, welches die Bürsten
trägt, die doppelte Wickelgeschwindigkeit von R
ertheilen; die Bürsten, welche sich mit dem Anker drehen, erhalten eine relative
Bewegung gegen denselben, sobald man auf das Rad T1 wirkt.
(Fortsetzung folgt.)