Titel: Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen).
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1890, Band 278 (S. 156–162)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj278/ar278025

Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen).

(Patentklasse 21. Fortsetzung des Berichtes * S. 108 d. Bd.)

Mit Abbildungen auf Tafel 9.

12) L. S. M. Pyke und H. T. Barnett in London geben in ihrem Englischen Patent Nr. 11503 vom 9. August 1888 eine Dynamomaschine an, deren inducirende und inducirte Spulen beide feststehen, während mehrere magnetische Inductoren an den inducirten Spulen sich vorüber bewegen. Der Hauptkern B des Feldmagnetes (Fig. 23) ist auf der Grundplatte befestigt und mit Aussparungen A, D zur Aufnahme der erregenden Spule versehen. Zwei Reihen polförmiger Hervorragungen E, F und G, H (Fig. 23 und 24) sind am äuſseren Rande des Hauptkernes B angebracht und mit den Spulen L, M, N, O für den zu erzeugenden Strom bewickelt. Die Inductoren werden durch kreisausschnittförmige Eisenplatten J gebildet, welche radial von der auf die umlaufende Welle S aufgekeilten Phosphor-Bronze-Nabe C ausgehen; diese Platten J sowohl, als auch die polförmigen Hervorragungen am Hauptkerne sind aus schwachen, gegen einander isolirten weichen Eisenblechscheiben zusammengesetzt; die Scheiben der Pole sind als concentrische Kreise angeordnet, die der Inductoren dagegen liegen in der Richtung der Halbmesser. Die Spulen auf den Polstücken können parallel oder hinter einander oder in Gruppen geschaltet sein. Während der Umdrehung der Inductoren werden die Pole E, G gleichzeitig magnetisirt, während die Pole F, H gleichzeitig entmagnetisirt werden und umgekehrt. Wie Fig. 24 erkennen läſst, ist die Breite der Inductoren J etwa gleich der des Luftzwischenraumes zwischen ihnen und gleich der Entfernung zweier benachbarter Polstücke. Das Neue dieser Maschine liegt in der paarweisen Anordnung der Polstücke, durch welche die abwechselnde Herstellung eines Weges für den vom erregenden Strome erzeugten Magnetismus beschafft wird.

13) J. D. Gibbs und E. Fesquet in London geben ihrer durch das Englische Patent Nr. 238 vom 5. Januar 1889 geschützten Wechselstrom-Dynamo |157| einen feststehenden Anker, welchen die umlaufenden Feldmagnete als Ring umgeben. Die Feldmagnete bestehen aus einer um einen weichen Eisenkörper gewickelten Spule; dieser Kern hat an jeder Seite einen Flansch mit Polstücken, welcher parallel zur Welle liegt und sich über die Spule erstreckt. Die Polstücke des einen Flansches stehen den Zwischenräumen zwischen den Polstücken des anderen Flansches gegenüber. Der Zwischenraum zwischen den Polstücken ist mit einer isolirenden Masse so ausgefüllt, daſs das Ganze eine zusammenhängende Auſsenfläche besitzt. Der Anker besteht aus Scheiben von weichem Eisenbleche, die gegen einander isolirt sind; die Spulen sind auf innere Hervorragungen gewickelt, die in derselben Anzahl vorhanden sind, wie die Polstücke der Feldmagnete.

14) I. Cauderay in Paris hat einen neuen Elektricitätsmesser (Englisches Patent Nr. 4654 vom 16. März 1889) entworfen, welcher in Fig. 25 in der Ansicht dargestellt ist, während Fig. 26 und 27 einzelne Theile desselben geben. – Die Rollen C des Ampère- oder Wattmeters schlieſsen eine Spule ein, welche auf der aufrechten Spindel C1 befestigt ist. Diese trägt die Zeigernadel und ist in dem, mittels der Spiralfeder E aufgehängten Rahmen D1 gelagert. Durch die Elektromagnetspulen F wird die Achse F1 eines Uhrwerkes in Drehung versetzt, dessen Schwungrad G dicht am unteren Ende der Welle F1 über einer regulirenden Spiralfeder angebracht ist. Der Strom verursacht ein Schwingen der Welle F1, welches durch den Nuthenring G1 auf ein Blatt H von getempertem Stahle übertragen wird; H ist auf dem Ende eines Hebels H1 befestigt, der frei auf der Achse I schwingt. Dieser Hebel H1 trägt einen Sperrkegel I1, welcher auf das, auf der Achse I befestigte Sperrrad J wirkt. Die unter dem Hebel H1 angebrachte Feder hat das Bestreben, denselben stets in seine normale Lage senkrecht zu F1 zurück zu bringen.

Die Welle I trägt oben eine Scheibe üf, in deren gekrümmter Nuth die Rolle R (Fig. 26 und 27) eingreift, so daſs bei Drehung der Welle I der Achse M des Hebels L1 und dem beweglichen ausgeglichenen Rahmen M1 eine schwingende Bewegung ertheilt wird. Mit letzterem ist der keilförmige Rahmen N verbunden, und seine Stellung bestimmt die lothrechte Bewegung der Nadel D und des mit Eintheilung versehenen, durch Gegengewichte O und P ausgeglichenen Rahmens N1. Durch die Bewegung von N1 wird das Sperrrad Q getrieben. (Die übrigen Theile des Apparates entsprechen den in den Patenten Nr. 1756 von 1883; Nr. 7515 von 1884; Nr. 13704 von 1885; Nr. 6369 von 1886 und Nr. 12332 von 1888.)

Durch den Einfluſs der Magnete F und den des Federregulators F1 macht das Schwungrad G eine Schwingung in der Secunde; der Hebel H1 bewegt das Rad J in derselben Zeit um einen Zahn, so daſs es eine Umdrehung in der Minute macht; ebenso macht der Rahmen M1 mit N |158| eine Schwingung in der Minute. Die Nadel D bewegt sich unter dem Einflüsse des Stromes über die Theilplatte und der schräge Rahmen N trifft sie in dieser Bewegung. Die hierdurch veranlaſste Ablenkung der Nadel erzeugt eine der Stromstärke proportionale Fortbewegung des Rades Q.

15) F. V. Andersen in London beabsichtigt nach seinem Englischen Patente Nr. 12832 vom 5. September 1888 bei groſsen Dynamomaschinen die Erwärmung der Leiter möglichst zu verringern und die Bildung von Nebenströmen zu verhüten. Zu diesem Zwecke wird derjenige Theil des Leiters, durch welchen die magnetischen Linien beim Ein- und Austritte in den Ankerkern durchlaufen, aus einer groſsen Anzahl von Kupferstreifen hergestellt, welche nur an ihren Enden zusammengelöthet sind. In dem Leiter wird nahe an jedem Ende eine längliche Oeffnung gelassen, welche zur Aufnahme der von der Ankerwickelung kommenden Verbindungsdrähte dient. Diese Oeffnungen werden dadurch erhalten, daſs man einen Metallpfropfen zwischen die Streifen bringt, wenn sie zusammengelegt werden, und dann die Streifen an dieser Stelle wegfeilt. Die Streifen werden an ihren Enden allmählich abgeschwächt, so daſs der Leiter an dieser Stelle nicht dicker wird. Alle Streifen werden gefirniſst und dadurch gegen einander isolirt; auch wird zuweilen ein isolirendes Band zwischen die Streifen gelegt. Beim Wickeln des Ankers werden die hier beschriebenen Leiter an der Auſsenseite des Kernes angebracht, während zu den übrigen Theilen gewöhnlich einfache oder zusammengedrehte Leiter verwendet werden.

16) R. Eickemeyer in Yonkers, New York (vgl. 1889 273 * 291) strebt (Englisches Patent Nr. 2246 vom 14. Februar 1888), in der Ankerwickelung die Kreuzung der Drähte jeder Spule an den Enden des Ankers möglichst zu vermindern, sowie eine nahe Berührung zu vermeiden, wo irgend ein Draht sich mit irgend einem anderen Drahte derselben oder einer anderen Spule kreuzt. Fig. 28 und 29 geben die beiden Ansichten eines zweipoligen Ankers mit dieser Wickelung. Seitwärts von den Enden des Ankerkernes steht aus der Trommel C eine Reihe lösbarer ringförmig angeordneter Stutzen oder Stifte a vor, die aus isolirendem Material bestehen oder mit solchem überzogen sind. Der Anker hat hier 36 übereinstimmende Drahtspulen D; jede Spule auf einer Seite der in Fig. 30 durch eine punktirte Linie angedeuteten Mittellinie hat auſsen geringere Abmessungen als der entgegengesetzte Theil in seinem Inneren; dagegen gleichen sich die beiden Theile genau in ihrer Umfangsform. Diese besondere Eigenthümlichkeit wird stets beibehalten ohne Rücksicht auf die Zahl der Windungen in der Spule und auf eine Veränderung der Ankerform. In Fig. 30 und 31 bezeichnen b und b1 die beiden Seiten, c und c1 die beiden Enden der Spule, c2 und c3 sind die Windungen, d und d1 die mit dem Stromsammler elektrisch leitend verbundenen Enden. Die Seite b ist länger als b1, so daſs, wenn die |159| verschiedenen Spulen auf dem Kerne befestigt sind, die Seite b1 einer jeden in oder durch die Seite b anderer Spulen geht; die schmalen kurzen Seiten wechseln mit den vorstehenden langen Seiten, und die Stifte a bieten eine Sicherung gegen Verschiebung in der Richtung des Kernumfanges. Alle Drahttheile in jeder Windung sind parallel mit den entsprechenden Theilen der anderen Windung derselben Spule; alle Spulen können nach dem Einstecken der Stifte a leicht lose auf den Kern gelegt und in die richtige Lage gegen den Kern gebracht werden.

17) S. Z. de Ferranti in Hampstead (vgl. 276 * 433) gibt im Englischen Patente Nr. 2313 A vom 15. Februar 1888 nachfolgende Einrichtung an, um den Strom einer Dynamo mittels einer Selbstinductionsrolle oder eines Condensators gleichmäſsig zu erhalten. In Fig. 32 bezeichnet A die Wechselstromdynamo, B deren Stromwender und C die von ihm ausgehenden Hauptleitungen, D ist eine beide Hauptleitungen verbindende Selbstinductionsrolle und E eine Inductionsspule, in Hintereinanderschaltung mit den Hauptleitern, und endlich F der Elektromotor. G bezeichnet eine Speicherbatterie, welche durch den Gleichstrom geladen werden kann. Die Spule E wird bei jeder Zunahme des Stromes einen Widerstand bieten und so den Gesammtbetrag der Zunahme vermindern. Die Spule D wird den Strom in demselben Verhältnisse aufnehmen, als er zunimmt, und gibt Strom ab in demselben Verhältnisse seiner Abnahme. Auf diese Weise wird die Stromstärke mehr gleichmäſsig und der Strom geeigneter zum Betriebe eines Elektromotors, der Ladung von Speicherbatterien u. dgl. gemacht. Die Spule E kann auch weggelassen werden. An Stelle der Spule D läſst sich auch ein Condensator setzen.

18) G. Miot in Paris (Englisches Patent Nr. 3235 vom 2. März 1888) wendet nur halb so viele magnetische Felder an, als Pole vorhanden sind. In Fig. 33 ist eine sechspolige Dynamo skizzirt, welche mit den drei von einander unabhängigen Feldmagneten A, B, G versehen ist; auch ist aus der Figur die Anordnung jedes der magnetischen Felder zu ersehen, wobei die ausgezogenen Pfeile den Stromlauf im Anker bezeichnen. Die vollen und punktirten Linien bezeichnen die elementaren Windungen, sowie die Platten des Stromsammlers und die Art der Verbindung. Die kleinen punktirten Pfeile bezeichnen den Lauf des vor jedem der Pole inducirten Stromes in den in ausgezogenen Linien gezeichneten Windungen der Spulen. Die in den sechs Theilen des Ankers inducirten Ströme werden durch zwei Paar Bürsten gesammelt, welche so befestigt sind, daſs das eine Paar an oder über einem Pole von dem einen Vorzeichen, das andere Paar aber an oder über einem anderen Pole von entgegengesetztem Vorzeichen liegt.

Fig. 34 ist ein Schema der verbesserten Maschine; die drei flachen oder gekrümmten, von einander unabhängigen Feldmagnete sind so angeordnet, daſs ungleichnamige Pole neben einander stehen. Der Umfang wird durch die drei Halbmesser OX, zu denen die ungleichnamigen |160| Pole symmetrisch liegen, in drei Theile zerlegt. Die inducirten Ströme werden durch drei Bürsten K, L, M gesammelt, von denen die beiden äuſseren K und M parallel geschaltet sind und einen der Pole bilden, während der andere durch die mittlere Bürste L gebildet wird. Die äuſseren Bürsten haben einen gröſsten Abstand von 120° von einander. – In gewissen Fällen verwendet der Erfinder vier Bürsten, wie in Fig. 33 angedeutet, die paarweise, und zwar parallel verbunden sind. Die ersteren liegen an einem magnetischen Nordpole, die beiden anderen an einem Südpole.

19) P. I. Charles, L. Hanson in Halifax und R. H. Fowler in Leeds verwenden nach dem Englischen Patente Nr. 4425 vom 22. März 1888 statt der Drahtwickelung von geringem Widerstände eine solche d (Fig. 35) von Kupferblechstreifen, welche in Form einer Rolle die Eisenkerne a auf ihrer ganzen Länge bedecken. Die Kerne a sind magnetisch durch das Grundstück b verbunden: die Polstücke c sind zur Aufnahme des Ankers ausgebohrt. Die einzelnen Lagen der Wickelung d sind durch mit Paraffin getränktes Papier oder Baumwollgewebe, vulkanisirter Faser, oder sonst in geeigneter Art gegen einander isolirt. Die Rolle ist durch Umbiegen der Kanten und Auflöthen oder Aufnieten eines flachen Kupferstreifens von genügendem Querschnitte vereinigt, und zwischen eine der Sammelbürsten und eine der Polklemmen geschaltet. Auf (oder auch unter) der Wickelung d befindet sich noch die wie gewöhnlich aus isolirtem Drahte hergestellte Nebenschluſswickelung e e mit gröſserem Widerstände.

20) B. A. Fiske auf dem Schiffe „Atalanta“ der Vereinigten Staaten regulirt die Bewegung von Elektromotoren oder die durch solche betriebenen Maschinen nach dem Englischen Patente Nr. 4270 vom 20. März 1888 auf folgende Weise:

In Fig. 36 bezeichnet A den Anker, B die Feldmagnete, a und a1 die auf dem Stromwender liegenden Bürsten des elektrodynamischen Motors. Auf einer in genauer Verlängerung der Ankerachse liegenden Welle F ist eine Trommelscheibe E befestigt: auf ihrem Umfange ist sie mit gegen einander isolirten Contactstücken b, b1, b2 (Fig. 37) versehen, welche mit den Regulirungswiderständen r in Verbindung sind. Die Welle F wird unter Vermittelung der Räderübersetzung G, G1 von der Kurbel H aus in Umdrehung versetzt. Die den treibenden Strom zuführenden Drähte 1 und 2 sind mit den Bürsten c und c1 verbunden, welche auf den gegen die Welle F isolirten Ringen d und d1 schleifen. Von dem Ringe d ist ein Draht nach dem Inneren der Trommel E geführt. Die Ankerwelle trägt noch die beiden federnden Arme g und g1, an deren vorderem Arme die auf dem Umfange der Trommel ruhenden Contactrollen f und f1 angebracht sind. Wenn der Maschinenwärter mit Hilfe der Kurbel H die Welle F in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit bewegt, wie die Ankerwelle, so bleiben die |161| Rollen f und f1 in der ihnen ursprünglich gegebenen Stellung zu den Contactplatten auf dem Umfange der Trommel E. Wenn sie z.B. auf b und b4 liegen, so wird der Motor mit der höchsten Geschwindigkeit laufen, weil dann kein Widerstand im Ankerstromkreise liegt. Soll dagegen die Geschwindigkeit verkleinert werden, so wird die Kurbel etwas langsamer gedreht und die Rollen f und f1 werden durch die voreilende Ankerwelle auf ein anderes Plattenpaar, etwa b1 und b3, gelegt; hierdurch wird aber ein Theil des Widerstandes in den Stromkreis gebracht, so daſs die Geschwindigkeit des Motors alsbald abnehmen wird. Um den Motor anzuhalten, wird die Kurbel still gehalten, der Anker läuft noch eine kurze Zeit weiter, bis die Rollen die Platten b3 und b7 berühren, hier wird der Stromkreis unterbrochen, der Motor steht still. Behufs Umkehrung der Drehungsrichtung des Motors wird die Kurbel H entgegengesetzt gedreht, worauf die Trommel E zugleich umgestellt wird, so daſs die Rollen f und f1 in die entgegengesetzte Stellung auf der Trommel gebracht werden und die Richtung des Stromes im Anker umkehren.

21) Um zwei (oder mehrere) Dynamo in Parallelschaltung in demselben Lichtstromkreise arbeiten lassen zu können, ohne befürchten zu müssen, daſs die eine den Magnetismus der anderen umkehre, hat F. V. Schioedet, Elektriker bei Koefoed und Hauberg in Kopenhagen, nach dem Telegraphic Journal, 1890 Bd. 26 * S. 457, die gemischte Wickelung für die Dynamo so abgeändert, daſs er nicht den Hauptstrom in einem dicken Drahte um die Feldmagnete führt, sondern an den Hauptstrom einen Nebenschluſs legt, welcher zwei Punkte des positiven oder des negativen Hauptleiters mit einander verbindet. Durch diesen Nebenschluſs geht ein Strom, dessen Stärke von dem Potentialverluste zwischen diesen beiden Punkten abhängt. Auf diese Weise ist die Potentialzunahme bloſs abhängig von dem Gesammtstrome in dem Hauptleiter, da der Strom in dem Hauptnebenschlusse durch den einen stärkeren Potentialverlust verursachenden stärkeren Strom in dem Hauptleiter verstärkt wird. Groſse und kleine Dynamo können so mit einander verbunden werden, da ihr Potential gleichzeitig im Verhältnisse zu dem Potentialverluste zwischen den beiden Enden des erwähnten Hauptnebenschlusses vergröſsert wird. In der zugehörigen Abbildung (Fig. 38) sind die beiden positiven Bürsten mit B, die negativen mit B1 bezeichnet, die von ihnen ausgehenden Hauptleiter, in denen mit einem gewissen Potential Verluste gearbeitet wird, mit M und N. Von der Bewickelung eines jeden Schenkels der beiden Hufeisenfeldmagnete ist von jedem Nebenschlusse nur eine Windung angegeben. Zunächst sind die zwei Bürsten derselben Maschine durch einen Nebenschluſs S in gewöhnlicher Weise unmittelbar verbunden. Der Hauptnebenschluſs T hingegen führt in Fig. 38 von jeder positiven Bürste B nach dem entferntesten Ende P des positiven Hauptleiters M; bei genauer Berechnung des Potentialverlustes |162| zwischen B und P und bei Anbringung einer entsprechenden Anzahl von Windungen auf dem Feldmagnete im Hauptnebenschlusse T wird dieser Strom das Potential zwischen den Bürsten gerade dem Potentialverluste entsprechend vergröſsern. In S und T geht der Strom in derselben Richtung, daher kann die eine Dynamo die Pole der anderen nicht umkehren, selbst wenn sie ihren Strom durch den Anker der anderen sendet. Vgl. auch 1890 276 * 437.

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