Titel: | Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen) und Zubehör. |
Fundstelle: | Band 285, Jahrgang 1892, S. 84 |
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Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen)
und Zubehör.Ueber Vielphasen-Stromerzeuger hat am 16. December 1891 Dr. M. J. Pupin von Columbia College im American
Institute of Electrical Engineers zu New York einen eingehenden theoretischen
Vortrag gehalten, welcher in den Transactions der
Gesellschaft Bd. 8 * S. 562 abgedruckt ist, während ebenda * S. 586 die an den
Vortrag sich anschliessende Besprechung folgt. – Ueber das Gesetz der Hysteresis
sprach in dieser Gesellschaft am 19. Januar 1892 Charles
Proteus Steinmetz; vgl. Transactions, Bd.
9 * S. 3.
(Patentklasse 21. Fortsetzung des Berichtes Bd.
283 S. 251.)
Mit Abbildungen.
Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen) und
Zubehör.
1) W. T. Goolden und Co., Woodfield Works (Harrow-Road)
London W. (vgl. 1889 272 * 121, 1891 279 * 107,
281 * 2) bauen Elektromotoren für die Verwendung in
Bergwerken, insbesondere in Kohlengruben. Einerseits bereitet der Staub und Schmutz,
andererseits die Anwesenheit entzündlicher Gase besondere Schwierigkeiten für die
Ausführung derartiger Motoren. Für gewöhnliche Zwecke, selbst in Kohlengruben kann
sicher angenommen werden, dass der Motor nicht für gewöhnlich in einer entzündlichen
Luft zu arbeiten hat, und daher genügt es, den Anker und die Bürsten desselben luft-
und staubdicht einzuschliessen oder zu verdecken. Eine solche Verdeckung dürfte
genügen, um eine entzündliche Gasmischung für viele Stunden von den Bürsten
abzuhalten und in dieser Zeit würde die Beschaffenheit der umgebenden Luft sicher
vom Wärter wahrgenommen und der Strom abgestellt werden.
Textabbildung Bd. 285, S. 85Fig. 1.Elektromotor von Goolden und Co. Die Abbildung Fig. 1 (vgl. auch Fig. 2) zeigt nach den Industries, 1891 * S. 89, einen Motor von Goolden
und Co., welcher ausser dieser vollständigen Verdeckung des Ankers noch
einige andere Eigenthümlichkeiten besitzt. Der Anker ist nämlich ausserordentlich
kräftig ausgeführt; die Bewickelungsdrähte desselben sind verkeilt und sowohl unter
sich, als auch vom Ankerkerne durch Glimmer isolirt. Hierdurch wird der Motor zum
Betriebe von Hebemaschinen mittels Rädervorgelege geeignet, dessen Stössen er dann
genügend Widerstand leistet, so dass Riemen, Ketten oder andere Uebertragungsmittel,
welche sich in der Praxis nicht bewährt haben, entbehrlich werden.
In denjenigen Fällen, in welchen eine unbedingte Sicherheit des Motors in
entzündlichem Gas verlangt wird, trifft Goolden eine
durch besondere Patente geschützte Anordnung, bei welcher die mit dem Stromsammler
in Berührung stehenden Bürsten so eingeschlossen sind, dass das sie umgebende
Gasgemisch keinen grösseren Raum erfüllt, wie in einer Sicherheitslampe, so dass die
Gasmenge in einem solchen Verhältniss zur Länge und der kühlenden Oberfläche des
Auslasses steht, dass, falls wirklich eine Entzündung stattfinden sollte, ausserhalb
keine Flamme erscheint.
Diese Motoren haben vielfach Verwendung gefunden zum Betriebe von
Kohlenschrämmaschinen, Pumpen, Aufzügen und Steinbohrmaschinen.
2) Als Ergänzung zu den in 1) gemachten Mittheilungen über die Verwendung von Elektromotoren in Bergwerken folgen einige Bemerkungen,
welche einer in der Institution of Civil Engineers vorgelesenen, auf vierjährige
Erfahrungen gestützten Abhandlung von L. B. und
C. W. Atkinson nach den Engineering News, 1891 * S. 114, entnommen sind.
Die Bedenken, welche gegen die Verwendung von Elektromotoren zu dem gedachten Zwecke
erhoben werden, beziehen sich hauptsächlich auf die Gefahren, welche der elektrische
Strom in entzündlichen Gasen hervorbringen kann. – Nach den Versuchen der Verfasser
wird ein gewöhnlicher Motor, welcher etwa bis zu 500 Volt arbeitet und bei welchem
die Bürsten richtig eingestellt sind, zunächst gar keine Funken geben, also auch
ohne Gefahr in Kohlenbergwerken verwendet werden können. Dann aber, wenn in Folge
von Abnutzung des Stromsammlers, oder in Folge von Abnutzung, oder von
veränderlicher Belastung wirklich ein leichtes Funkengeben eintritt, geschieht dies
in Gegenwart einer grossen Masse von sehr gut leitendem Metall (Kupfer), so dass die
Temperatur nicht in dem Maasse zunimmt, um ein entzündliches Gemisch von Kohlengas
und Luft, oder gewöhnlichem Sumpfgas und Luft zu erzeugen.
Es ist hierbei Folgendes zu beachten:
Einerseits ist die Temperatur, bei welcher unter gewöhnlichem Drucke ein Gemisch von
1 Raumtheil Kohlengas mit 5 Th. Luft, oder von 1 Th. Sumpfgas mit 9,4 Th. Luft sich
entzündet, auf 900 bis 1100° C. anzunehmen. Andererseits geschieht die Bildung von
Kupferoxyd, sobald Kupfer mit Sauerstoff in Berührung ist, bei einer Temperatur von
etwa 700° C. Da nun aber unter gewöhnlichen Verhältnissen eine Bildung von
Kupferoxyd weder am Stromsammler, noch an den Spitzen der Bürsten wahrgenommen wird,
so dürfte dies ein Beweis sein, dass hier eine zur Bildung eines entzündlichen
Gasgemisches erforderliche Temperatur nicht herrscht.
Um aber möglichen Gefahren durch grössere Temperaturerhöhung bei ungewöhnlichem
Verschleiss, oder erheblicher falscher Einstellung der Bürsten vorzubeugen,
schliessen Atkinsons den Anker mit dem Stromsammler und
den Bürsten, oder, wo dies nicht ausführbar ist, wenigstens den Stromsammler und die
Bürsten in einen luftdichten Kasten ein. Mit Erfolg ist dies geschehen bei Motoren
von 1 bis 45 . Die erstere Anordnung zeigt Fig.
2 in der Ausführung von Goolden, bei einem
Motor von 14 (vgl. auch Fig. 1). Es ist
hierbei vorausgesetzt, dass die Maschine nicht beständig in einem entzündlichen
Gasgemisch arbeitet; die angegebene Vorrichtung soll die Anhäufung solcher Gase beim
Motor für einige Stunden abhalten, wenn derselbe etwa ohne Aufsicht arbeitet. Der
Motor soll aber ausserdem abgestellt werden können, falls irgend welche Gefahren
plötzlich auftreten, so dass er bereits ausser Thätigkeit ist, wenn ihn die Gase
erreichen.
Textabbildung Bd. 285, S. 85Fig. 2.Elektromotor von Goolden und Co. Es ist bekannt, dass durch entsprechende Grösse der Oberfläche der
Magnetwickelungen die Erhöhung der Temperatur während der Arbeit auf einer
bestimmten Höhe erhalten
werden kann, und zwar wird beispielsweise hier eine Endtemperatur von 70° F.
(21° C.) über der atmosphärischen erzielt, wenn die kühlende Oberfläche 2,3
Quadratzoll (14,8 qc) für 1 Watt beträgt. Für gewöhnliche Dynamo und Motoren, welche
in beständiger Berührung mit Luft sich drehen, kann die kühlende Oberfläche auf etwa
0,7 Quadratzoll für 1 Watt verringert werden.
Die angegebenen Umhüllungen sind überall luftdicht an die Dynamo angeschlossen, wo
nöthig, ist die Dichtung mit Gummi hergestellt, so dass es nicht wahrscheinlich ist,
dass entzündbare Gase in einer gefährlichen Menge eintreten können, wenn der Motor
einige Stunden arbeitet. Sollte aber eine Undichtheit vorhanden sein, so würde,
sobald das Verhältniss des Sumpfgases in der Luft 3 bis 4 Proc. erreicht hat, eine
langsame Verbrennung stattfinden, durch welche Kohlensäure gebildet wird, die eine
weitere Explosion verhindert.
In solchen Fällen aber, in welchen der Motor für längere Zeit in einem entzündlichen
Gasgemisch arbeiten soll, bringen Atkinsons einen
Stahlcylinder an, der mit zusammengepresstem Kohlendioxyd gefüllt und durch eine
Röhre mit der Umhüllung des Ankers verbunden ist, so dass ein langsamer,
gleichmässiger Strom dieses Gases in die Umhüllung eintritt, der die darin
enthaltenen brennbaren Gase unentzündbar macht. 14procentiges Kohlensäuregas genügt
ja in den entzündbarsten Schwadenmischungen, um sie unentzündbar zu machen.
Textabbildung Bd. 285, S. 86Fig. 3.Umschalter von Atkinson. Nach Ansicht der Herren Atkinson bieten die
Um- und Ausschalter viel grössere Gefahren, als die Motoren, und sie suchen
dieselben dadurch zu beseitigen, dass sie zunächst das Bestreben zum Funken geben
bei der Umschaltung möglichst zu vermindern suchen, sowie durch die Anordnung der
Umschalter derart, dass sie, wenn wirklich ein Funken auftritt, unter den
gewöhnlichen Verhältnissen noch Sicherheit bieten. Zu diesem Zweck wird die mit
Reihenwickelung versehene Dynamo mit einer Widerstandsspule von geringer
Selbstinduction ausgestattet, welche stets mit den Enden der Magnetspulen verbunden
ist, so dass sie einen Weg bildet, durch welchen der Strom in jenen unterhalten
bleibt, selbst wenn der Hauptstromkreis unterbrochen wird. In gleicher Weise werden
auch die Umschalter angeordnet, derart, dass bevor der Stromkreis unterbrochen wird,
die Spule der Magnete kurz geschlossen wird. Durch diese Mittel erzeugt die
Stromunterbrechung dieselben Bedingungen, welche in mit Nebenschlusswickelung
versehenen Dynamo oder Motoren bestehen, und dann kann das Funkengeben nur durch die
Selbstinduction der Leitung und des Ankers veranlasst werden. Um nun dieses letztere
Funkengeben möglichst zu vermindern, wird der Umschalter an seiner unteren Seite mit
einer Widerstandsspule versehen, welche mit den verschiedenen Punkten, mit denen er
Contact macht, verbunden ist. Die Drahtstärke dieser Spule ist so gross gewählt,
dass er den Strom für die kurze Zeit des Umschaltens aufnehmen kann. Selbst wenn der
Stromerzeuger kurz geschlossen ist, ist dieser Strom so weit verringert, dass er,
selbst wenn der Umschalter langsam über die Contacte bewegt wird, noch weniger
beträgt als der sogen. kritische magnetisirende Strom der Dynamo. Das Ergebniss
davon ist, dass für die Zeit, in welcher der Stromkreis offen ist, die mit
Reihenwickelung versehene Dynamo aufhört, sich selbst zu erregen; die
elektromotorische Kraft und der Strom sind sehr klein und das Funkengeben beinahe
gleich Null. – Zur weiteren Sicherheit werden die Umschalter, wie Fig. 3 zeigt, als luftdichte Büchsen angefertigt,
welche den Zutritt entzündbarer Gase für mehrere Stunden abhalten.
An die Vorlesung schloss sich eine lebhafte Besprechung an.
3) Die in Fig. 4 nach den Industries, 1890 * S. 481, abgebildete Dampfdynamo von W. T. Goolden und Co. in
London, welche durch eine Willan'sche Dampfmaschine
betrieben wird, ist eine von den für die St. John's Wharf
Central Station der Westminster Electric Supply
Corporation bestimmten Maschinen. Dieselbe zeigt einen hoch liegenden
Anker, eine Anordnung, welche von den genannten Fabrikanten für die Dynamo bis zu 50
Kilo-Watt Leistung vorgezogen wird. Der Anker ist leicht zu beseitigen, ohne dass es
nöthig ist, das magnetische Feld abzunehmen, auch sind die Bürsten leichter
zugänglich als bei kleinen Maschinen mit tief liegendem Anker. Die schmiedeeisernen
Feldmagnete sind auf die Grundplatte aufgeschraubt, welche das Joch derselben
bildet. Der Anker hat im oberen Theil der Magnetbohrung einen etwas geringeren
Spielraum als im unteren Theil. Hierdurch soll die durch Erschütterungen der
Polstücke entstehende ungleiche Vertheilung der Induction vermieden werden. Das
äussere Lager ist kugelförmig.
Textabbildung Bd. 285, S. 86Fig. 4.Dampfdynamo von Goolden und Co. Die Ankerwickelung besteht aus gewalzten Stäben, deren Enden auf beiden
Seiten mittels eines aus V-förmig gestalteten, radial gestellten Streifen gebildeten
und ähnlich wie ein Stromsammler aufgebauten massiven Körpers mit Zuhilfenahme
spiralförmiger Streifen verbunden sind. Diese sowohl, als auch jene sind durch
Glimmer isolirt. – Die Feldmagnete sind sowohl von innen, als auch von aussen gut
gelüftet. – Die Bürsten haben Goolden's patentirte
Schraubenzustellung, welche während des Laufes ein Herausstellen ohne Lüften von
Schrauben und Muttern gestattet.
Die Dynamo gibt bei 440 Umdrehungen in der Minute 120 Volt, 375 Ampère, 45000 Watt;
der Widerstand des Ankers ist 0,013 Ohm, der der Magnetspulen 21,4 Ohm. Unsere
Quelle gibt die Zahlen von verschiedenen Versuchen, welche mit der Maschine gemacht
worden sind.
Nach Willems' Erfahrungen und Versuchen sind die
Reibungsverluste in der Dampfmaschine nahezu unabhängig von der Belastung derselben.
Hiernach kann aus den durch die ebengenannten Versuche erlangten Zahlen die Leistung
der Dampfdynamo für irgend eine Belastung und der commercielle Wirkungsgrad
berechnet werden. Bei 43400 Watt zeigt dieselbe 80,4 Proc. Nutzeffect und bei 26500
Watt 72 Proc.
Bei Versuchen, welche Prof. A. Kennedy mit derselben,
zur Beleuchtung des Parlamentsgebäudes vorübergehend benutzten Maschine angestellt
hat, ergaben sich 85 bis 86 Proc.
Anschliessend an Vorstehendes mag noch auf die in den Industries, 1890 S. 411, mitgetheilten Ergebnisse von Versuchen
hingewiesen werden, welche Willems und Robinson mit Dampfdynamo angestellt haben.
Mather und Platt haben eine grosse Anzahl von mit der
Willans-Dampfmaschine zu verbindenden Dynamo gebaut.
4) Die Allgemeine Elektricitätsgesellschaft in Berlin
verwendet für motorische Zwecke den 1891 281 39
beschriebenen Motor, Modell S, welcher sowohl für einen guten Wirkungsgrad, als auch
mit Rücksicht auf möglichst vollkommenes Vermeiden von Funken an den Bürsten gebaut
ist, da von letzterem Umstände der gute Erfolg noch mehr abhängt als vom
Wirkungsgrade. Dieser Motor S arbeitet mit einem sehr kräftigen Magnetismus, so dass
die Zahl der Ankerwindungen sehr klein sein kann. Da nun gleichzeitig die Zahl der
Abtheilungen im Stromsammler sehr gross ist, so arbeitet der Motor ganz funkenlos,
bei jeder Belastung vom Leerlaufe bis zur höchsten Leistung. Um einen kräftigen
Magnetismus zu erzielen, musste der Luftraum möglichst verkleinert werden, und
deshalb ist auf dem Anker nur eine Lage sehr dünnen Drahtes angeordnet. Damit sich
der Draht bei der starken Beanspruchung, welcher er ausgesetzt ist, nicht erhitzt,
ist für sehr guten Luftwechsel Sorge getragen.
Die an angeführtem Orte 1891 281 * 40 abgedruckte Tabelle
gibt die Hauptabmessungen der noch nach diesem Modell gebauten Elektromotoren. Die
daselbst zuerst stehenden Motoren S1 und S2 sind Hauptstrommaschinen und bedürfen keines
Anlasswiderstandes. Die Regulirung der Geschwindigkeit geschieht durch Einsetzen
einer 10-, 16-, oder 32kerzigen Glühlampe, oder eines Bleistöpsels in die am oberen
Theil der Maschine angebrachte Fassung.
Textabbildung Bd. 285, S. 87Fig. 5.Dynamo von Prentice. 5) Die Dynamo von Napier Prentice in
Stowmarket, Suffolk, zeichnet sich, wie aus der aus Iron, 1891 * S. 18, entnommenen Abbildung Fig.
5 ersichtlich ist, durch ihre gedrungene Bauart und die geringe Höhe der
Ankermitte über der Grundplatte aus. Das magnetische Feld ist sehr kräftig
gewählt, so dass die Zahl der Draht Windungen auf dem Anker möglichst verringert und
der Selbstinduction thunlichst vorgebeugt ist. Um Beschädigungen der
Wickelungsdrähte möglichst zu verhüten, sind sowohl die des Ankers, als auch die der
Magnete durch metallene Deckel geschützt. Auch die mechanische Ausführung der
Maschine ist eine sehr sorgfältige; das Lager der stählernen Ankerwelle zunächst der
Riemenscheibe hat eine Länge gleich dem fünffachen Durchmesser, während das andere
den dreifachen Durchmesser zur Länge hat; beide Lager sind mit selbsthätigen
Oeltropfschmiergefässen versehen. Es verdient noch erwähnt zu werden, dass alle
Theile von Maschinen gleicher Grösse auswechselbar hergestellt sind, so dass die
Erneuerung eines solchen Theiles in leichtester Weise geschehen kann.
Die Abbildungen Fig. 6
und 7 zeigen noch die
von Prentice angewendeten magnetischen Ausschalter, und
zwar erstere die Stellung für geschlossenen, letztere für unterbrochenen Stromkreis.
Bei denselben unterbricht nicht der Strom selbst den Stromkreis, sondern er bringt
einen Klöppel zum Fallen, der hierbei ein zur Verschiebung der Contactbrücke
ausreichendes Moment entwickelt, so dass durch diese Verschiebung der Stromkreis
unterbrochen wird.
Textabbildung Bd. 285, S. 87Ausschalter von Prentice. Diese Ausschalter, in denen weder Bildung von Quecksilberoxyd, noch
Staubansammlungen Störungen veranlassen können, sind sehr empfindlich und verhindern
zuverlässig eine aussergewöhnliche Zunahme des Stromes in ihrem Stromkreise.
6) G. C. Pyle in Indianapolis, Nordamerika, hat zum
Betriebe einer an der vorderen Stirnseite von Locomotiven anzubringenden
elektrischen Bogenlampe eine in den Industries, 1890 *
S. 553, nach der Electrical World abgebildete Dynamo
hergestellt, die von einer sehr kleinen unmittelbar angekuppelten Dampfmaschine
betrieben und mit dieser zwischen Schornstein und Lampe angebracht wird. Die
wesentlichsten Bedingungen, welche eine derartige Anlage erfüllen muss, sind
geringer Raumbedarf bei grosser Einfachheit in der Bedienung, damit der
Locomotivführer nicht noch mehr belastet wird; ferner darf dieselbe, selbst bei
wenig sorgfältiger Behandlung, nicht leicht in Unordnung gerathen und endlich muss
die Lampe trotz der vorkommenden Erschütterungen gleichmässig brennen. Die
Betriebsmaschine leistet nur 3 ; das Dampfzuleitungsrohr von 19 min lichter
Weite geht vom Hintertheile des
Kessels aus und ist mit einem vom Führerstande leicht zugänglichen
Absperrventil versehen. Dampfmaschine und Dynamo sind, soweit als möglich, in Kästen
eingeschlossen. Letztere hat, da sie nur zur Speisung einer einzigen Bogenlampe
dient, keine besondere Regulirung, und es ist nur für gute Oelung der Lager und
Glatthalten der Bürsten Sorge getragen, welch letztere nicht verstellt zu werden
brauchen. Das Gesammtgewicht der Maschine und Dynamo beträgt etwa 320 k, und beide
beanspruchen einen Raum von 710 mm Länge, 381 mm Breite und 432 mm Höhe. Die normale
Umdrehungszahl der Ankerwelle ist 425 in der Minute.
Textabbildung Bd. 285, S. 88Fig. 8.Dynamo für Beleuchtung von Eisenbahnzügen von Holmes und
Co. 7) Die Dynamo für Beleuchtung von
Eisenbahnzügen, gebaut von J. H. Hohnes und
Co. in Newcastle-upon-Tyne und London, unter anderen von der Midland Railway Comp. auf ihren Expresszügen angewendet
und in Fig. 8 nach dem Engineer, 1891 Bd. 71 * S. 394, abgebildet, soll zufolge ihrer Einrichtung
die Potentialdifferenz an den Polklemmen der Dynamo sowohl bei grossen Unterschieden
in der Geschwindigkeit, als auch bei Drehung in beiden Richtungen unveränderlich
erhalten. Bekanntlich steht die elektromotorische Kraft einer nicht selbsterregenden
gewöhnlichen Dynamo sowohl in geradem Verhältniss zur Umdrehungsgeschwindigkeit, als
auch zur Stärke des magnetischen Feldes, und demnach wird die elektromotorische
Kraft unverändert bleiben, wenn die Stärke des magnetischen Feldes in demselben
Maasse verringert wird, wie die Umdrehungsgeschwindigkeit zunimmt. Deshalb stellt
Holmes zwei Dynamo mit getrennten magnetischen
Feldern dicht neben einander und bringt die Anker beider auf einer
gemeinschaftlichen Welle an; die eine derselben ist die Strom erzeugende Maschine,
die andere dient zur Regulirung der Stärke des magnetischen Feldes der ersteren. Die
Magnete der Maschine werden durch eine besondere Stromquelle, z.B. durch eine
Speicherbatterie, erregt, und die Magnete des Strom erzeugenden Ankers sind mit zwei
verschiedenen erregenden Stromkreisen versehen; der eine derselben ist ein
gewöhnlicher Nebenschlusstromkreis mit hohem, der andere ein solcher von geringerem
Widerstände, letzterer ist mit der Stromquelle so verbunden, dass er und der kleine
regulirende Anker hinter einander geschaltet sind. Der regulirende Anker ist so
gekuppelt, dass seine elektromotorische Kraft sich der des erzeugendenIn unserer Quelle und ebenso im New Yorker Electrical
Engineer, 1891 Bd. 11 * S. 629, steht: „der des regulirenden Ankers“. Ankers
und der der Stromquelle entgegen stellt. Der Nebenschlusstromkreis von hohem
Widerstände ist so bemessen, dass er bei der grössten Geschwindigkeit, mit welcher
man den erzeugenden Anker laufen lassen will, ohne Mitwirkung des regulirenden
Stromkreises ein magnetisches Feld gibt, dessen Stärke der vom Strom erzeugenden
Anker verlangten elektromotorischen Kraft entspricht. Wenn der erzeugende Anker in
dieser Weise betrieben wird, darf durch den zweiten erregenden Stromkreis kein Strom
gehen, was dadurch erreicht wird, dass bei der grössten Geschwindigkeit des
regulirenden Ankers dessen elektromotorische Kraft gleich und entgegengesetzt der
elektromotorischen Kraft der äusseren Stromquelle ist. Wenn jedoch die
Geschwindigkeit abnimmt, so wird die elektromotorische Kraft des regulirenden Ankers
in demselben Verhältniss verringert, so dass sie nicht mehr gleich der der äusseren
Stromquelle ist; dann wird ein Strom durch den zweiten, mit geringerem Widerstände
versehenen erregenden Stromkreis dem Magnete des erzeugenden Ankers zugehen; die
Stärke des magnetischen Feldes wird somit in demselben Maasse wachsen, wie die
Geschwindigkeit abgenommen hat, so dass thatsächlich eine gleichbleibende
elektromotorische Kraft des erzeugenden Ankers sich ergeben wird.
Wenn die Geschwindigkeit auf das geringste Maass, etwa auf die Hälfte der grössten
Geschwindigkeit sinkt, so wird die elektromotorische Kraft des regulirenden Ankers
die Hälfte von der der äusseren Stromquelle sein; es ist daher nothwendig, die
Verhältnisse des zweiten Stromkreises
der Feldmagnete des den Strom erzeugenden Ankers so zu berechnen, dass man nur
die Hälfte der elektromotorischen Kraft der äusseren Stromquelle als verfügbar
annimmt und den Widerstand des regulirenden Ankers als einen Theil des Widerstandes
des Stromkreises ansieht. Bei der niedrigsten Geschwindigkeit wird daher die eine
Hälfte der erregenden Kraft durch eine Spule erzeugt, welche an ihren Polklemmen die
volle Potentialdifferenz der äusseren Kraftquelle hat; die andere Hälfte wird durch
die zweite schwächere Spule erzeugt, welche an ihren Polklemmen die halbe
Potentialdifferenz hat, vermindert natürlich um den, dem Widerstände des
regulirenden Ankers entsprechenden Betrag, weil dieser Anker einen Theil des
Stromkreises bildet.
Bei Anwendung dieser Dynamo für die Beleuchtung eines Eisenbahnzuges wird die
Ankerwelle durch Riemen von einer Achse des Zugführerwagens getrieben und eine
Speicherbatterie als Stromquelle zur Erregung der Feldmagnete verwendet. Mittels
eines von der Ankerwelle getriebenen Centrifugalregulators und zweier Umschalter
werden die Speicherzellen zur Erregung sowohl der erzeugenden, als auch der
regulirenden Dynamo, sowie auch der Anker der erzeugenden Dynamo selbsthätig
eingeschaltet, sobald die Geschwindigkeit den geringsten Betrag, bei dem die Dynamo
in Thätigkeit kommen soll, erreicht hat; ebenso bewirkt dieser Regulator die
Ausschaltung, sobald dieser Mindestbetrag unterschritten wird.
Da ferner die Dynamo bei jeder Bewegungsrichtung des Zuges Strom erzeugen muss, so
sind die Bürsten, welche den Strom von den Stromsammlern beider Anker abnehmen, von
Drahtgaze hergestellt, radial gegen die Stromsammler gerichtet, und die
„Leitung“ wird selbsthätig der Umdrehungsrichtung entsprechend
umgestellt; gleichzeitig werden nämlich die Verbindungen der Anker entsprechend
gewechselt, um die Polarität an den Polklemmen der beiden Dynamo stets in demselben
Sinne zu erhalten.
Textabbildung Bd. 285, S. 89Dynamo von Joel und Co. Um die richtige Polarität zu sichern, ist auf der Ankerspindel noch ein
Umsteuerungsumschalter angebracht, welcher durch Reibungsscheiben in Thätigkeit
gesetzt wird, welche jedoch nur dann wirken, wenn die Ankerwelle zum
Stillstande kommt, während sie frei laufen, wenn die Achse in Umdrehung kommt.
In Verbindung mit der Dynamo ist ein selbsthätiger Ausschalter angebracht, von
ähnlicher Einrichtung wie bei sonstigen Beleuchtungsanlagen, und zwar ist seine
Spule vom höchsten Widerstände mit den Polklemmen der Dynamo, die Spule von geringem
Widerstände aber mit dem Hauptstromkreise der Beleuchtungsanlage verbunden. Dieser
Apparat schaltet diesen letzteren Stromkreis zu jeder Zeit aus, sobald die
elektromotorische Kraft des Maschinenstromkreises geringer ist als diejenige, welche
die im Zuge angewendeten Speicherbatterien entwickeln.
Sehr klar ist die Anordnung dieser letzteren Theile in der Engineering Review vom 5. Juni 1891 * S. 62 erläutert. In der daselbst
gegebenen Schaltungskizze dient dieselbe Speicherbatterie zum Erregen der beiden
Dynamo und zum Speisen der Lampen während der Ausschaltung des – natürlich
gleichsinnig parallel zu ihr zu schaltenden – Ankers der erzeugenden Dynamo.
8) Henry F. Joel und Co. in London bauen ihre Dynamo in
der nach dem Londoner Electrical Engineer, 1891 Bd. 7 *
S. 367, 1892 Bd. 9 * S. 151, durch Fig. 9 bis 11 dargestellten
Ausführung, bei der besonders auch für feste und lange Lagerstellen der Ankerwelle
gesorgt ist. Die Polstücke sind aus Gusseisen, die Magnetkerne dagegen aus bestem
Hammereisen hergestellt und besonders ausgeglüht. Die Bürsten sind mit Zeigern
versehen, welche ihre Stellung anzeigen; ausserdem haben sie stellbare Spiralfedern
zur Regulirung ihres Druckes auf den Stromsammler und endlich sind sie mit einer
Vorrichtung zum Abheben vom Stromsammler versehen. Der Anker besteht, wie Fig. 10 und 11 erkennen lassen, aus
einzelnen, aus Scheiben zusammengesetzten Abtheilungen von Form eines
Kreisabschnittes; dabei greifen die Scheiben der einen in die Zwischenräume der
Scheiben ihrer benachbarten Abtheilungen. Diese Abtheilungen bilden den Kranz des
Rades und sind durch Bolzen auf den mit der Nabe aus dem Ganzen hergestellten
Speichen befestigt. Der Kern jeder dieser Abtheilungen ist mit einer Anzahl
Wickelungen von isolirtem Draht umwunden, deren Enden in einfacher, leicht lösbarer
Art mit den Abtheilungen des Stromsammlers verbunden sind. Die ganze Anordnung der
Maschine ist mit Rücksicht auf leichtes Auseinandernehmen und Zusammenstellen
getroffen. – Eine derartige Maschine speist bei 3 Gasbetriebskraft 40
16kerzige Lampen und gibt etwa 90 Proc. Nutzeffect.
(Fortsetzung folgt.)