Titel: | Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen) und Zubehör. |
Fundstelle: | Band 281, Jahrgang 1891, S. 1 |
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Neuerungen an Elektromotoren
(Dynamomaschinen) und Zubehör.Vgl. auch Westinghouse,
Motor 1891 280 * 131; Ventilator 280 * 180.
(Patentklasse 21. Fortsetzung des Berichtes Bd.
279 * S. 177.)
Mit Abbildungen.
Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen) und
Zubehör.
Textabbildung Bd. 281, S. 1Fig. 1.Dynamo von Smit & Co. 1) Willem Smit und Co. in Slikkerveer
(Holland) geben ihrer Dynamo die in Fig. 1
abgebildete Form. Die Elektromagnete derselben bestehen aus Schmiedeeisen, der Anker
ist nach Gramme-Art aus weichem Eisendraht auf einem bronzenen Mittelstück
gewickelt, welches mit Vertiefungen behufs der Ventilation versehen ist. Die aus der
Zeichnung ersichtlichen kupfernen Deckplatten oder Ringe an beiden Enden des Ankers
sind an den Polstücken befestigt und sollen die ventilirende Thätigkeit des Ankers
befördern; es lässt daher diejenige auf der Seite der Riemenscheibe eine
concentrische Oeffnung von grösserem Durchmesser als die Welle, damit Luft durch
dieselbe eintreten kann. Die eingesogene Luft kann durch Oeffnungen in den die
Polstücke am oberen Ende verbindenden Deckplatten austreten. – Der Stromsammler ist
mittels Schrauben auf der Welle befestigt, damit er leicht entfernt werden kann; die
einzelnen Abtheilungen desselben sind durch Glimmer isolirt. Die Maschine ist für
gleichbleibendes Potential gewickelt und kann bei 750 Umdrehungen in der Minute 150
Glühlampen von je 10 Kerzen speisen.
Unsere Quelle gibt auch die Abbildung einer für den Dampfer Groninger gebauten, unmittelbar von der Dampfmaschine getriebenen Dynamo
derselben Fabrik, welche sich von der hier und der in D. p.
J. 1891 279 * 54 abgebildeten dadurch
unterscheidet, dass die Magnete über dem Anker liegen. Dampfmaschine und Dynamo
befinden sich auf gemeinschaftlicher gusseiserner Grundplatte, von der die
Lager und Magnete der Dynamo durch Zinkzwischenlager isolirt sind. Die Kurbelwelle
des Motors und die Ankerwelle der Dynamo sind in der Schwungradnabe gekuppelt,
jedoch ist das Schwungrad nicht aus dem Ganzen mit dieser hergestellt, sondern
mittels Schraubenbolzen an derselben befestigt, damit man es für sich abnehmen kann.
Durch einen unmittelbar auf das Dampfventil wirkenden Centrifugalregulator wird die
Geschwindigkeit der Maschine bei veränderlicher Belastung geregelt. Die regelrechte
Umdrehungszahl beträgt 260 in der Minute und bei derselben werden 52 Glühlampen von
je 16 Kerzen und eine Bogenlampe von 3000 Kerzen gespeist. (Engineering, 1889 Bd. 48 S. 259.)
Textabbildung Bd. 281, S. 1Fig. 2.Tyne-Dynamo von Scott. 2) Ernest Scott und Co. in Newcastle on Tyne
bezeichnen ihre durch die Abbildung Fig. 2 (nach dem
Londoner Electrical Engineer, 1889 Bd. 5 * S. 235 und
1890 Bd. 6 * S. 444) gekennzeichnete Maschine mit dem Namen „Tyne“-Dynamo.
Dieselbe besitzt gemischte Wickelung und vier tangential unter 45° um den
scheibenförmigen Anker gelagerte Magnete, ist daher vierpolig. Die Magnetkerne
bestehen aus ausgeglühtem weichen Schmiedeeisen und sind durch vier gusseiserne
Schuhe verbunden, von denen die in der wagerechten Mittellinie liegenden getheilt
und durch Schraubenbolzen verbunden sind; beim Abheben der oberen Magnete ist daher
der Anker leicht zugänglich. Die Magnete ruhen mittels Seitenlappen ihrer
Verbindungsschuhe auf entsprechenden Hervorragungen der kräftigen gusseisernen
Grundplatte, wodurch die Ankerwelle ziemlich dicht über letzterer liegt. Der Anker
hat Scheibenform, aber einen im Verhältniss zum Durchmesser grossen Querschnitt und
ist mit einer einfachen Lage von rechteckigem Draht bewickelt, dessen
Querschnittsmaasse beispielsweise bei der 15-Einheiten-Maschine 0,16 × 0,14 Zoll
engl. betragen. Die Lagerstellen der stählernen Ankerwellen sind durch Ringe begrenzt; die Lager
selbst haben Bronzeschalen, welche mit einem besonderen, von Scott und Co. hergestellten Weissmetall ausgegossen sind. Die durch
Glimmer isolirten Stromsammlerabtheilungen bestehen aus hart gezogenen Kupferstäben,
welche auf einer Bronzenabe befestigt sind, die durch Schraubenmuttern und eine
Feder auf der Welle gehalten ist.
Textabbildung Bd. 281, S. 2Fig. 3.Wechselstrommaschine von Scott. Dieselbe Firma baut auch Wechselstrommaschinen von der in Fig. 3
(nach dem Londoner Electrical Engineer, 1890 Bd. 6 * S.
445) abgebildeten Anordnung. Die Abbildung stellt eine Maschine dar, welche bei 1200
Umdrehungen in der Minute einen Strom von 10 bis 15 Ampère mit 1000 Volt Spannung
liefern soll. Die Maschine hat ein cylindrisches Gehäuse, an dessen innerem Umfange
10 radial nach innen gerichtete Magnete angebracht sind. Dieselben sind mit
isolirtem Kupferdraht bewickelt und werden durch eine gewöhnliche Dynamo erregt,
welche unmittelbar mit der Welle der Wechselstrommaschine gekuppelt werden kann.
Der Kern des Ankers ist ringförmig aus Draht von rechteckigem Querschnitt gewickelt;
dessen Lagen durch Papier von einander isolirt sind; über diesem Kern liegen 10
Spulen von isolirtem Draht, deren Wickelungen parallel zur Achse laufen, wie die
Abbildung deutlich erkennen lässt. Diese Anordnung bietet den Vortheil einer guten
Ventilation. Der im Anker erzeugte Strom wird durch kupferne, mit Gummi isolirte
Leiter zum Stromsammler geführt, welcher aus zwei auf einer hohlen Bronzenabe
befestigten Ringen aus demselben Material besteht. Diese Sammelringe sind durch
Ebonitringe und Scheiben von der Nabe isolirt und der Strom wird durch zwei Bürsten
von denselben abgenommen, deren Halter mittels Bolzen am Maschinengestell befestigt
und von diesem durch Ebonitbüchsen isolirt sind. Die Lagerständer enthalten,
wie bei der zuerst beschriebenen Maschine, Bronzeschalen mit Einlagen von
Weissmetall.
Bei einer derartigen, auf der Edinburger Ausstellung von 1890 befindlichen
Wechselstrommaschine wurde der Strom von 1000 Volt Spannung durch einen Scott'schen Stromumsetzer (Transformator) in einen
solchen von 100 Volt umgesetzt. Diese Transformatoren befinden sich hier gewöhnlich
in gusseisernen Kästen mit wasserdicht verschlossenen Zugängen; die primären und
secundären Sicherheitspfropfen sind auf Porzellanlagern in diesem Kasten befestigt,
so dass, falls eine der primären oder secundären Leitungen undicht werden sollte,
keine Verletzungen durch den Strom bei Berührung des Kastens entstehen können.
Textabbildung Bd. 281, S. 2Dynamoregulator von Goolden & Ravenshaw. 3) Der Regulator für Dynamomaschinen von Goolden und Ravenshaw, in Fig. 4 und 5 nach dem Londoner Electrical Engineer, 1890 Bd. 6 * S. 447, abgebildet,
hat folgende Einrichtung: Der Hebel C wird durch den
bei zunehmendem Strom sich nach der einen Richtung, bei abnehmendem Strom sich nach
der entgegengesetzten Richtung bewegenden Kern eines Solenoids in schwingende
Bewegung gesetzt, die auf eine auf der Welle A
verschiebbare Hülse übertragen wird. Diese Hülse ist auf einer Keilfeder a der Welle A verschiebbar
und trägt eine mit den Stiften b versehene Scheibe B. Diese Stifte können je nach der Stellung der Hülse
in die Gänge eines der Schraubengewinde E und E1 eingreifen, welche
entgegengesetzte Steigung haben und auf die in den Lagern F und F1
ruhenden Wellen D und D1 geschnitten sind. Diese Wellen sind mit den in
einander greifenden Gewinden H und H1 versehen; wenn daher
D mittels der Riemenscheibe G angetrieben wird, ergibt sich ein Druck in der Richtung der beiden
Achsen, durch welchen die Reibungsscheiben J und J1 gegen einander
gedrückt werden, so dass auch die Welle D1 an der Umdrehung, aber in entgegengesetztem Sinne
zu D, theil nimmt. Es wird also die zwischen Spitzen
K laufende Welle A
nach der einen oder anderen Richtung umgedreht, je nachdem die Stifte b in das Gewinde E oder
E1 eingreifen.
Diese Bewegung der Welle A wird in geeigneter Weise zur
Ein- oder Ausschaltung von Widerständen benutzt und so der Strom regulirt.
Textabbildung Bd. 281, S. 2Fig. 6.Dynamobetrieb von Evans. 4) Eine eigenthümliche Art, Dynamomaschinen zu betreiben, ist von Evans in Boston angegeben und in Boston in einer
Pumpstation angewendet worden; sie besteht in der Anwendung eines lose über die
angetriebene Scheibe D (Fig.
6) gelegten Lederringes X, gegen welchen die
treibende Scheibe C gepresst wird. Um gekehrt könnte
auch D die Scheibe C
treiben. Hierbei fällt der Druck in den Lagern geringer aus. Da hier treibende und
getriebene Scheibe dicht neben einander liegen, so werden die sonst nothwendigen langen Riemen
und damit Raum und Anlagekapital gespart. Durch Verschiebung der getriebenen Scheibe
ist das Ausrücken derselben sehr leicht und schnell zu bewerkstelligen, während das
Einrücken allmählich und ohne Stoss erfolgt.
Textabbildung Bd. 281, S. 3Fig. 7.Dynamobetrieb mittels Lederringes von Evans.Fig. 7 zeigt die Anwendung dieser Uebertragungsweise
auf die Regulirung der Umdrehungszahl der Trieb welle einer Dynamo. Zwischen den
treibenden Kegel A und den getriebenen B, an dessen
Welle die Dynamo angekuppelt sein oder von ihr aus mittels Riemen betrieben werden
kann, ist der Evans'sche Lederring eingelegt, dessen
Stellung in der Längenrichtung der Kegel durch den auf der angetriebenen Welle
angebrachten Centrifugalregulator C E T entsprechend
beeinflusst wird. (Modern Light and Heat, 1889 * S.
344.)
Textabbildung Bd. 281, S. 3Taylor's Wechselstrommaschine. 5) Taylor in Baroda (Indien) gibt in dem
englischen Patent Nr. 17964 vom 8. December 1888 die Einrichtung einer
Wechselstrommaschine an mit innerhalb des feststehenden Ankers umlaufenden Magneten.
Zwei auf der Welle A befestigte Seitenrahmen B (Fig. 8 und 9) sind mit einer geraden
Anzahl gleichweit von einander entfernter radialer Arme T versehen, welche durch isolirte Bolzen I
verbunden sind und zwischen sich den aus Eisendraht oder Bandeisen hergestellten
Ring H aufnehmen. Zwischen jezwei Armen T sind die Drahtspulen C
auf den Ring H gewickelt. Das Ganze bildet die
umlaufenden Feldmagnete, welche von dem feststehenden, in ähnlicher Weise
hergestellten Anker umgeben sind. Die beiden Seitenrahmen F desselben haben ebenso viele radial nach innen gerichtete Arme S, als Arme T vorhanden
sind, und werden durch die isolirten Bolzen L, M unter
einander und mit dem in gleicher Weise wie H
hergestellten Ringe G verbunden, der zwischen den Armen
S wiederum mit den Spulen D bewickelt ist. Der Zwischenraum zwischen den Spulen C des inneren Ringes ist auf jeder Seite durch eine
Anzahl Scheiben P von weichem Eisen, welche durch die
Bolzen K getragen werden (Fig. 9), ausgefüllt:
ebenso sind die betreffenden Zwischenräume am Anker durch die von den Bolzen
M getragenen Scheiben Q ausgefüllt. Die Abtheilungen des in gewöhnlicher Weise ausgeführten
Stromsammlers sind mit den Drähten der Spulen C, die
gleichfalls auf der Welle A festen Ringe R, R1 (Fig. 10) abwechselnd mit
den Stromsammlerplatten verbunden.
6) Die Société Anonyme pour la Transmission de la Force par
l'Électricité hatte auf der letzten Pariser Weltausstellung eine sehr
bedeutende Anlage, theils für Beleuchtungszwecke, theils für Kraftübertragung
dienend und Ströme von hoher und niedriger Spannung liefernd. Als Betriebskraft
dient nach Engineering, 1889 Bd. 48 * S. 68, eine von
Lecouteux und Garnier in Paris gebaute 500pferdige
Zwillingsdampfmaschine mit Bajonettbalken; jeder der beiden Cylinder hat 813 mm
Bohrung, 1219 mm Kolbenhub; die Maschine macht 60 Umdrehungen in der Minute, sie
arbeitet mit 12,6 at Kesselspannung und ist mit Condensation versehen. Die
Kurbelwelle trägt zwei Schwungräder von je 762 mm Kranzbreite und je 15 t Gewicht,
die gleichzeitig als Riemenscheiben dienen. Die Cylinder haben eine abgeänderte
Corlisssteuerung; die beiden Regulatoren werden von einer gemeinschaftlichen Welle
betrieben, arbeiten daher beide in gleichem Sinne. Diese Maschine ist für eine
Centrale in St. Ouen bestimmt, welche sowohl zur Kraftlieferung, als auch zur
Beleuchtung in diesem Theile von Paris von der eingangs genannten Gesellschaft
erbaut wird. Diese Anlage soll 12 solcher Zwillingsmaschinen erhalten und etwa 10000
elektrische liefern, so dass jede Zwillingsmaschine etwa 1000
leisten muss; während der Tagesstunden sollen dieselben zur
Kraftlieferung, während der Nachtstunden für Beleuchtungszwecke in Thätigkeit sein.
Es wird ferner verlangt, dass jeder Cylinder einer Zwillingsmaschine für sich allein
die ganze Arbeit derselben verrichten kann, und deshalb sind alle Gleitflächen und
Lagerschalen in aussergewöhnlichen Abmessungen ausgeführt. Von den Schwungrädern aus
wird durch Riemenübertragung eine Zwischenwelle mit 180 Umdrehungen in der Minute
angetrieben, welche acht Riemenscheiben zum Betriebe von vier Doppelankerdynamo nach Marcel
Depez' Anordnung trägt.
Textabbildung Bd. 281, S. 3Fig. 11.Dynamo, Betrieb für die Beleuchtung der Pariser
Weltausstellung. Jede dieser Dynamomaschinen (Fig. 11)
besteht aus zwei sowohl mechanisch, als auch elektrisch von einander unabhängigen
Ankern mit einem gemeinschaftlichen Feldmagnete. Der Kern des letzteren hat die
Grundform eines Rechtecks; die beiden längeren Seiten desselben tragen die Wickelung
für die Erregung, während die beiden kurzen Seiten getheilt und als Polstücke für
jeden der beiden Anker ausgebildet sind. Jeder Anker ist daher der Wirkung eines zweipoligen Feldes
ausgesetzt; der Lauf der magnetischen Kraftlinien in den Feldmagneten hat dieselbe
gleichbleibende Richtung, nur unterbrochen durch den Zwischenraum zwischen den
Ankern und Polstücken. Die Polstücke sind, wie aus Fig.
11 ersichtlich, durch eine Metallkappe B
verbunden, welche sich über den Anker legt, diesen vor Beschädigungen von oben
schützt und dem Ganzen eine grössere Stabilität verleiht. Falls einer der Anker
herausgenommen werden soll, müssen sowohl Kappe B als
auch die beiden Magnetschenkel entfernt bezieh. zur Seite gezogen werden. Letzteres
wird mit Hilfe der durch eine Kurbel oder einen Schlüssel zu drehenden Welle S (Fig. 11) erreicht,
welche zwei Schnecken trägt, die in entsprechende, auf zwei festgelagerte
Schraubenspindeln aufgesetzte Räder greifen; die Muttern dieser Schraubenspindeln
sind an den Füssen, mit welchen die Magnetschenkel auf der Grundplatte ruhen,
befestigt. Die beiden Anker liegen in der nämlichen Drehungsachse, aber jeder hat
seine eigene Welle, deren innere Lager zwar auf einem gemeinschaftlichen Untersatze
ruhen, im Uebrigen aber getrennt und mit besonderen Schmiervorrichtungen versehen
sind. Jede Ankerwelle hat ausserhalb eine feste und eine lose Kiemenscheibe, so dass
jede unabhängig von der anderen angehalten oder in Gang gesetzt werden kann. Die
Riemenverschiebung wird mit Hilfe der aus Fig. 11
ersichtlichen Schraubenspindeln bewirkt. Ausser dieser mechanischen Trennung sind
beide Anker auch elektrisch von einander unabhängig und werden erst am Schaltbrett
parallel, oder hinter einander geschaltet.
Die Anlage auf der Pariser Ausstellung lieferte zunächst Strom für
mehr als 200 Bogenlampen, von denen über die Hälfte in Entfernungen von 915 bis 1372
m aufgestellt waren. Zur Ersparung an Kosten der Leitungen wurde für diese Lampen
ein hochgespannter Strom gewählt, für dessen Erzeugung die Dynamo Nr. 4 mit
entsprechender Wickelung versehen war. Die Magnete derselben wurden durch den Strom
einer Speicherbatterie erregt und die Dynamo lieferte einen solchen von 600 Volt und
50 Ampère. Die Polklemmen beider Anker dieser Dynamo sind getrennt nach zwei für
hohe Spannung bestimmten Schaltbrettern geführt, woran sich je fünf Stromkreise,
jeder für 12 hinter einander geschaltete Bogenlampen, vereinigen. Jeder dieser
Stromkreise hat seinen eigenen Ammeter zu 50 Ampère, Widerstand und Umschalter,
während der von der Dynamo kommende Strom zunächst durch ein Ammeter für 50 Ampère
geht, bevor er sich in die fünf einzelnen Kreise theilt. Ein Rheostat hier und ein
ebensolcher am Hauptschaltbrett regeln den für beide Anker gemeinschaftlichen
Feldstromkreis. Die Rückleitungen der fünf Stromkreise vereinigen sich mit Hilfe je
eines Sicherheitsausschalters zu einer gemeinschaftlichen, nach dem Anker der
Maschine geführten Leitung. Die auf einander folgenden Lampen, welche sich in ihrer
Wirkung zu unterstützen haben, sind an zwei verschiedene Stromkreise angeschlossen,
so dass, falls in einem derselben eine Störung eintritt, dennoch die Beleuchtung
aufrecht erhalten wird.
Die übrigen drei Dynamo dienten in der Ausstellung zur Erzeugung
schwach gespannter Ströme, welche 76 Cance-Bogenlampen zu je 8 Ampère in
verschiedenen Stromkreisen, 3 Lampen derselben Art zu je 25 Ampère, 6 Breguet-Lampen
zu je 12 Ampère, 120 Pilsen-Lampen zu je 8 Ampère in verschiedenen Stromkreisen, 2
dgl. zu 25 Ampère und endlich 9 Bogenlampen verschiedener Art speisten. Ausserdem
wurden noch 1200 Glühlampen zu 4 Kerzen und 1400 dgl. zu 10 Kerzen mit Strom
versorgt. Die 4kerzigen Lampen beanspruchen jede 20 Volt und sind zu 5 parallel
geschaltet auf denselben Stromkreis wie die 10kerzigen, für 100 Volt hergestellten
Lampen. Sämmtliche Glühlampen waren nach Cruto's Weise
hergestellt; ihre Kohlenfäden werden aus einer besonderen teigartigen Mischung durch
Pressung hergestellt und zeichnen sich durch Gleichmässigkeit ihrer Beschaffenheit
aus. – Die erwähnten 10kerzigen Lampen für 100 Volt brauchen je 0,35 Ampère.
Ausser der genannten Beleuchtungsanlage wurden von derselben
Centralstation noch ein 3pferdiger Elektromotor in der Abtheilung der französischen
Nordbahn und ein solcher von 5 in einer anderen Abtheilung betrieben.
In der gedachten Anlage für Bogenlampen wurde ein Strom von
75 Volt verwendet und waren die Lampen hinter einander geschaltet; für die
Glühlampen waren dagegen 100 Volt nöthig, auch hatten die Dynamo in der Zwischenzeit
Speicherbatterien mit 160 Volt zu speisen. Diesen Anforderungen entsprechend war das
Schaltbrett so eingerichtet, dass die sechs Anker der drei Dynamo mit niedriger
Spannung entweder hinter einander geschaltet werden konnten (für die Bogenlampen),
wobei die Erregung so geregelt wurde, dass jede Maschine 75 Volt hervorbrachte, oder
die Anker wurden paarweise parallel geschaltet für die Speisung der Glühlampen oder
Speicherbatterien, wobei die Erregung so regulirt wurde, dass jedes Paar entweder
115 oder 160 Volt hervorbringen konnte.
Diese verschiedenen Bedingungen wurden mit Hilfe eines
entsprechend angeordneten Schaltbrettes erfüllt, welches ausserdem die nothwendigen
Messinstrumente und Sicherheitsschaltungen, auf Schieferplatten befestigt,
enthielt.
Jede der beiden Speicherbatterien enthält 65 Zellen; um den gestellten Anforderungen
zu entsprechen, ist eine dreifache Regulirung der im Stromkreis befindlichen
Zeilenzahl erforderlich; nämlich 1) der im ladenden Stromkreis; 2) der im
entladenden, d.h. arbeitenden Stromkreis und 3) der in dem mit der Maschine parallel
geschalteten Stromkreis. Die beiden ersten Regulirungen werden an den positiven
Enden der Batterien, aber durch je zwei verschiedene Umschalter, die letzte aber,
wobei durch die Zellenzahl das Potential regulirt wird, an den negativen Enden der
Batterien, mittels je eines dritten Umschalters bewerkstelligt. Es können hiernach
beide Batterien geladen werden, während die Lampen nur durch einen Theil derselben
gespeist werden, oder das Laden und Entladen kann getrennt geschehen oder endlich
können die Batterien als Regulatoren in der angegebenen Weise thätig sein.
Textabbildung Bd. 281, S. 4Fig. 12.Umschalter für Dynamobetrieb. Die Glühlampen waren auf zwei Stromkreise vertheilt, einer für öffentliche
und einer für private Beleuchtung. Für jeden Stromkreis ist eine Controllampe am
Schaltbrett über dem Batterieumschalter befestigt, so dass letzterer nach derselben
regulirt werden kann: Vor den vier Regulirungsumschaltern ist eine wagerechte, mit
vier Schnecken versehene Spindel gelagert, durch welche vier entsprechende, auf den
Achsen der Umschalter befestigte Räder gedreht werden können, so dass sämmtliche
Umschalter in gleicher Weise gestellt werden. Die negativen Leitungen der Batterien,
Dynamomaschinen und Lampenkreise, sind mit den Umschaltern verbunden, und zwar sind
die Batterieleitungen mit jedem Umschaltercontactstück in der durch Fig. 12 dargestellten Weise auf der Rückseite des
Schaltbrettes verbunden.
7) Die von der Société Alsacienne de Constructions
Mécaniques gebauten vielpoligen Dynamo mit Aussenanker ähneln, wie Fig. 13 erkennen lässt, in ihrer äusseren Erscheinung
der vielpoligen Trommeldynamo mit Aussenpolen der Allgemeinen Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin (vgl. 1889 274 * 503). Die Magnetkerne der Elsasser Maschine sind
nach Industries, 1889 * S. 381, aus bestem
Schmiedeeisen hergestellt und auf einer gusseisernen Nabe befestigt, welche an das
Gestell der Maschine angeschraubt ist und dadurch eine durchgehende Verbindung
hergestellt. Die Polstücke selbst sind am Umfange sorgfältig abgedreht. Die
gusseiserne Nabe hat eine concentrische Oeffnung, durch welche die in äusseren Lagern ruhende
Ankerwelle frei hindurchgeht.
Textabbildung Bd. 281, S. 5
Fig. 13.Vielpolige Dynamo der Allgemeinen
Elektricitäts-Gesellschaft.
Auf letzterer ist nahe dem einen Aussenlager (in der Abbildung
dasjenige an der Seite der unmittelbar angekuppelten Betriebsmaschine) ein
gusseiserner Stern aufgekeilt, an dessen den Magneten zugekehrter Seite der Anker so
befestigt ist, dass er über die Magnete überhängt. Der Anker selbst ist ein grosser
Gramme-Ring. Der Stromsammler ist auf dem äusseren Umfange des Ankers angebracht, so
dass selbst bei der geringen Zahl von 150 Umdrehungen in der Minute eine bedeutende
Umfangsgeschwindigkeit des Stromsammlers erzielt wird. Die Maschine hat sechs Pole;
demgemäss sind sechs Sätze Bürsten angebracht. Jeder Bürstensatz sitzt auf einem
Halter, die sämmtlich von einem sechsarmigen Stern getragen werden, der, wie die
Abbildung zeigt, mittels eines Zahnkranzes und eines in denselben greifenden Triebes
gedreht werden kann, so dass alle Bürsten gleichzeitig auf dem Stromsammlerumfange
verstellt werden. Durch eine weitere Einrichtung können alle Bürsten vom
Stromsammler abgehoben bezieh. an denselben angelegt werden. Die Lagerung der
Ankerwelle ist sehr sorgfältig ausgeführt, auch ist besondere Sorgfalt auf genaue
Ausbalancirung des Ankers verwendet, damit ein ruhiger Gang der Maschine erzielt
werde. Der grosse Ankerdurchmesser erlaubt eine geringe Umdrehungszahl; die Dynamo
kann daher mit einer verhältnissmässig langsam gehenden Dampfmaschine unmittelbar
gekuppelt werden, wobei Zwischenübertragungen entbehrlich sind.
Textabbildung Bd. 281, S. 5Fig. 14.Fritsche's Wickelung für eine vierpolige Maschine. 8) W. Fritsche in Berlin hatte in dem D. R.
P. Nr. 45808 eine neue Ankerwickelung angegeben, die besonders für vielpolige
Gleichstrommaschinen von Vortheil ist und eine geringere Umfangsgeschwindigkeit
des Ankers als bei anderen Anordnungen zulässt. Die gewöhnliche Trommelwickelung,
bei welcher der Draht, ähnlich wie die Lagen eines Garnknäuels über die Mantel- und
Stirnflächen eines Cylinders oder einer Trommel gewickelt wird, ist besonders für
Maschinen mit grosser Stromstärke unzulänglich. Massive Drähte mit einem der grossen
Stromstärke entsprechenden Querschnitte lassen sich schwer biegen und wickeln, so
dass man genöthigt ist, mehrere dünne Drähte zu verwenden. Dieselben müssen durch
Baumwollenbespinnung von einander isolirt sein, und hierdurch, sowie durch die
Anwendung mehrerer Drähte wird der Wickelungsraum nicht so vortheilhaft ausgenutzt,
als dies mit einem Draht oder Stab von grossem Querschnitte möglich ist. Legt man
andererseits massive Kupferstäbe von rechteckigem oder quadratischem Querschnitt
neben einander, so wird zwar der Wickelungsraum besser ausgenutzt, aber es wird die
Verbindung dieser Stäbe quer über die Stirnflächen des Cylinders schwierig. Die
Stäbe müssen gekröpft sein und zwar in verschiedener Weise, wodurch die Ausführung
vertheuert wird. Dieselben Uebelstände treten bei einer Ringankerwickelung oft in
erhöhtem Maasse ein. Alle diese schon bei der zweipoligen Dynamo fühlbaren
Uebelstände machen sich bei der mehrpoligen noch weit stärker geltend und diese
Maschinen thatsächlich sind nur, je nach der Polzahl, zwei, drei u.s.w., parallel
geschaltete zweipolige Maschinen.
Textabbildung Bd. 281, S. 5Fig. 15.Fritsche's Wellenwickelung.Fritsche stellte zunächst eine aus starken Stäben
bestehende Wickelung nur auf der Mantelfläche des Cylinders, ohne Benutzung der
Stirnflächen desselben, her. Fig. 14 zeigt diese
Wickelung für eine vierpolige Maschine; die Kupferstäbe liegen auf dem Ankerkern
parallel zu dessen Achse, sind an den Seiten gekröpft, wo sie als Schraubenlinien
über den verlängert gedachten Cylinder verlaufen. Diese Wickelung, welche sich zwar
in der Praxis bewährt hat, hat aber den Nachtheil der kostspieligeren
Herstellung.
Textabbildung Bd. 281, S. 5Fig. 16.Radanker von Fritsche und Pischon. Deshalb hat Fritsche diese Wickelung, nach
dem D. R. P. Nr. 45808 in der in Fig. 15
dargestellten Weise, der sogen. „Wellenwickelung“, abgeändert, bei welcher die Stäbe lediglich auf
dem Mantel des Cylinders liegen, die nun sämmtlich in Hintereinanderschaltung nach
einander durch alle Pole geführt werden. Wie die Abbildung zeigt, besteht die
Wickelung aus geraden Stäben von rechteckigem Querschnitt, die sämmtlich mit den
Stromsammlerabtheilungen verbunden sind und nur zwei um 90° von einander entfernte
Stromabgabestellen haben. Obwohl auch diese Wickelung sich bewährt hat, so ist
dieselbe doch vom Erfinder in anderer und noch vortheilhafterer Form für den Bau von
Dynamomaschinen nutzbar gemacht worden.
Zeichnet man nämlich die in Fig. 15 dargestellte
Wellenwickelung auf den abgewickelten Umfang des Cylinders auf und denkt sich diese
dann als parallele Linien erscheinenden Stäbe in der Papierebene um einen in
letzterer liegenden Mittelpunkt aufgewickelt, so erhält man das Wickelungsschema für
den Radanker von Fritsche,
wie er in den Dynamomaschinen von Fritsche und Pischon
in Berlin angewendet wird.
Dieser in Fig. 16 abgebildete Radanker hat weder eine
aus übersponnenen Drähten bestehende, noch überhaupt eine Wickelung, sondern besteht
aus lauter festen Stäben, die zu einem Rad zusammengestellt und hinter einander
geschaltet sind. Diese Stäbe bestehen aus Schmiedeeisen; soweit sie nicht in der
Nabe gehalten werden, sind sie nur durch einen Luftzwischenraum von einander
isolirt. Diese Stäbe bilden am Umfange gleichzeitig die Stromsammlerabtheilungen, so
dass ein besonderer derartiger Apparat nicht nothwendig ist. Die Stromabnahme
erfolgt an zwei Stellen, entweder oben, oder seitwärts, je nachdem es am bequemsten
ist.
Dieser Radanker läuft zwischen zwei Reihen kreisförmig, concentrisch zur Ankerachse
angeordneter Magnete; die einander gegenüber stehenden Magnete haben
entgegengesetzte Polarität; die Magnetkerne sind an den beiden scheibenförmigen
Gestellwänden der Maschine befestigt. Die Umfangsgeschwindigkeit des Radankers
beträgt 7 bis 9 m in der Secunde, während sich dieselbe bei anderen Maschinen auf 15
bis 16 und selbst bis 22 m beläuft.
Die Vorzüge dieser Dynamo sind: 1) die Unverbrennlichkeit des Ankers, weil jede
Baumwollisolirung vermieden ist; 2) wird durch Wegfall des besonderen Eisenkernes
die Bildung von Foucault-Strömen und in Folge dessen jede Erwärmung des Ankers
vermieden, 3) werden durch die Anwendung von Eisenstäben statt der Kupferstäbe nicht
bloss die elektrischen, sondern auch die magnetischen Ströme geleitet, 4) wird durch
Anwendung der freistehenden Stäbe eine vorzügliche Ventilation des Ankers bewirkt,
5) ist die vielpolige Maschine in Folge der eigenartigen, nur zwei
Stromabnahmestellen erfordernden Schaltung thatsächlich nur eine Maschine, und 6)
gestattet der Radanker eine geringe Umlaufszahl.
Die folgende, von Fritsche und Pischon aufgestellte
Tabelle lässt letzteren Umstand deutlich erkennen.
Modell
Volt
Ampère
Umdrehungenin der Minute
Lampen zu16 Norm.-Kerz.
L2
65110
50 25
240270
55 50
L
65110
100 50
240270
110 200
C
65110
200 100
180210
220 200
2C
65110
400 200
140165
440 400
4C
65110
800 400
115130
880 800
M
65110
1600 800
90105
17601600
2M
65110
32001600
70 82
35003200
Wir geben noch in Fig. 17 die Abbildung einer Fritsche-Dynamo, sowie in Fig. 18 ein Schema des achtpoligen Ankers, beide nach Revue IndustrielleDaselbst wird eine verwandte Dynamo berührt, welche Desroziers erfunden hat.
vom 29. März 1890 * S. 121. Aus der letzteren Zeichnung ist ersichtlich, dass der
Anker aus zwei Reihen hinter einander liegender, entgegengesetzt geneigter Stäbe
besteht, die in der Mitte an einer Nabe befestigt und am Umfange durch zur Achse
parallele Stäbe verbunden sind. Letztere stellen die Verbindung zwischen zwei
entgegengesetzt geneigten Stäben her, sind von einander isolirt und bilden die
Abtheilungen des Stromsammlers, auf welchem die beiden Bürsten B1 und B2 ruhen.
Textabbildung Bd. 281, S. 6
Fig. 17.Fritsche's Dynamo.
Der durch die Bürste B1 in die Stromsammlerabtheilung 11 (Fig. 18) eintretende Strom geht in die beiden durch
dieselbe verbundenen geneigten Stäbe von entgegengesetzter Neigung und gelangt in
der durch Pfeile angedeuteten Richtung zur Bürste B2. Der Stromsammler hat 79 Abtheilungen; die
elektromotorische Kraft der Maschine ist gleich der Summe der in jeder dieser
Abtheilungen erzeugten Kraft, die sämmtlich hinter einander geschaltet sind.
Textabbildung Bd. 281, S. 6
Fig. 18.Fritsche's Dynamo.
In Folge ihrer geringen Umdrehungszahl können diese Dynamomaschinen sehr gut
unmittelbar mit ihrem Motor gekuppelt werden.
Die nachstehende, dem französischen Journal entnommene Tabelle gibt die
Hauptverhältnisse der von Crompton und Co. zu Paris
gebauten Fritsche-Dynamo, sämmtlich für 110 Volt.
Um-drehnungenin derMinute
Ampèrefür 110 Volt
Watt
Widerstanddes Ankersin Ohm
GewichtderMaschinein k
Gewicht für1 Dampf-HPin k
180
50
5500
–
1421,9
193
160
85
9400
0,060
2132,8
167,5
160
130
14300
0,040
2843,8
147,2
140
200
22000
0,025
3860
132
140
330
26300
0,0138
5180
147,2
110
540
59400
–
7110
88,8
(Fortsetzung folgt.)