Titel: Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen) und Zubehör.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1892, Band 285 (S. 97–104)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj285/ar285025

Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen) und Zubehör.

(Patentklasse 21. Schluss des Berichtes S. 84 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

9) J. A. Kingdon (vgl. 1891 281 * 51) hat für die Centralstation zu Woking die in Fig. 12 bis 14 nach den Industries, 1891 * S. 252, und dem Londoner Electrical Engmeer, 1892 Bd. 9 * S. 200, abgebildete, von Woodhouse und Rawson United in London gebaute Wechselstromdynamo entworfen. Die Spulen dieser Maschine, welche sowohl in Betreff der Ankerspulen als auch der Magnetspulen einer gewöhnlichen Wechselstrommaschine entsprachen, sind feststehend, während das sich innerhalb derselben drehende Rad eine Anzahl von aus einzelnen Platten oder Scheiben zusammengesetzten Eisenkörpern oder Inductoren trägt, welche bei ihrer Bewegung magnetische Wechsel in den Eisenkernen der Anker- oder secundären Spulen erzeugen. Die Magnete dieser Maschine sind aus einer Anzahl von gestanzten Eisenplatten zusammengestellt, welche die in Fig. 14 gezeichnete Form haben, und von denen jede mit vier nach innen vorspringenden Polen versehen ist. Diese Platten sind zwischen zwei starke gusseiserne Rahmen geschraubt, welche zugleich die Gestellwände der Maschine bilden und in der wagerechten Achse so getheilt sind, dass nach Lösung der Verbindungsschrauben der Obertheil abgenommen und das Rad herausgenommen werden kann. Der magnetische Ring hat 32 vorstehende Magnetkerne; von denselben sind 16 mit den primären oder erregenden Spulen, 16 mit den secundären Spulen, in welchen der Wechselstrom erzeugt wird, verbunden; primäre und secundäre Spulen sind abwechselnd angeordnet; es bezeichnen in Fig. 14 N und S die primären Pole, welche durch einen Erreger magnetisirt werden. Die zwischenliegenden Pole n und s sind die secundären Pole, deren Polarität bei der Drehung des Inductorrades stets wechselt. Die Zahl der Inductoren beträgt 16; sie sind aus einer Anzahl von gestanzten Eisenscheiben hergestellt, die zwischen zwei Stahlscheiben gefasst und durch eine Nabe auf der Welle befestigt sind. Die Wirkung der Maschine ist folgende: In der in Fig. 12 gezeichneten Stellung des Rades haben die secundären Pole die in der Fig. 14 angegebene Polarität, indem sie durch die primären Pole, mit denen sie durch die Inductoren verbunden sind, magnetisirt werden. Wenn sich das Inductorrad um 1/32 des Umfanges gedreht hat, so werden alle secundären Pole ihre Polarität gewechselt haben, indem sie nun durch die Inductoren magnetisch mit den primären Magneten auf der anderen Seite verbunden sind. Das Inductorrad wirkt als ein magnetischer Umschalter und wechselt; indem es sich beständig dreht, fortwährend die Polarität der secundären Magnete, so dass in den dieselben umgebenden Spulen Wechselströme erzeugt werden. Die Polarität der secundären Magnete und die Stromrichtung wechselt während einer Umdrehung 32mal, ist also doppelt so gross als die Zahl der Inductoren und ganz unabhängig von der Zahl der primären oder secundären Spulen.

Textabbildung Bd. 285, S. 97
Die Dynamomaschinen der Woking Centrale sind unmittelbar mit Dreifach-Expansionsdampfmaschinen gekuppelt, welche etwa 260 Umdrehungen in der Minute machen. Jede Dynamo ist derart in zwei Hälften getheilt, dass sowohl der obere als auch der untere Theil derselben jeder für sich allein, oder beide Theile zusammen benutzt werden können. Jeder Theil gibt bei der angegebenen Umdrehungszahl 15 Ampère mit 2000 Volt. Wenn die Belastung weniger als 30000 Watt beträgt, wird nur die eine Hälfte der primären Magnete erregt und |98| der Strom von der entsprechenden secundären entnommen. Die Hauptabmessungen der Maschine sind folgende: Länge 2,032 m, Höhe 2,032 m, Breite 1,144 m, Durchmesser des Inductorrades 1,373 m. Die Inductoren messen in der Ansicht 305 × 203 mm, die Magnete sind 76 mm lang und messen in der Ansicht 305 × 76 mm. Der Widerstand von acht hinter einander geschalteten primären Spulen ist 2,7 Ohm, derjenige von acht secundären Spulen 1,8 Ohm. Das Gesammtgewicht der Maschine beträgt etwa 7,5 t.

10) J. Nebel in Charlton erhielt das englische Patent Nr. 4824 vom 27. März 1890 auf eine besondere Art der Ankerwickelung. Die bei Trommelankern gebräuchliche Wickelung in zwei von Bürste zu Bürste führenden Stromkreisen bedingt einen grossen Querschnitt der Leiter, welcher, da die radiale Ausdehnung beschränkt ist, durch grosso Breite ersetzt werden muss, was den Nachtheil hat, dass die Zahl der Leiter und Stromsammlerabtheilungen vermindert wird. Um dies zu vermeiden und die Bürsten gleichzeitig mit mehreren Stromsammlerabtheilungen in Berührung zu bringen, legt Nebel zwei, drei oder mehrere Sätze Spulen neben einander, die je eine Reihe von Stromsammlerabtheilungen haben, so dass die Zahl derselben entsprechend vermehrt, der für jeden Leiter erforderliche Querschnitt vermindert und eine gleichzeitige Berührung so vieler Stromsammlerabtheilungen durch die Bürsten erreicht wird, als parallele Windungen vorhanden sind.

11) John Vaughan Sherrin in Ramsgate hat in Oesterreich-Ungarn vom 22. Juni 1891 folgende Neuerungen an Dynamomaschinen und Elektromotoren patentirt erhalten, welche durch Fig. 16 bis 18 erläutert werden.

Wie aus Fig. 15 und 16 ersichtlich ist, bestehen die Feldmagnete aus etwa 1 mm starken Scheiben A von Holzkohlenblech, welche in der gewünschten Form ausgestanzt und durch die ebenso gestalteten Endplatten C mit Hilfe der beide Theile durchdringenden Bolzen A1 zusammengehalten werden. Bevor die Endscheiben auf den Kern gelegt werden, wird dieser mit einer Lösung von Schellack, Pech oder anderem isolirenden Bindemittel bestrichen oder in dasselbe eingetaucht; während des allmählichen Anziehens der Bolzen A1 wird der Kern angemessen warm erhalten, so dass sich das Bindemittel überall fest ansetzt und die Kernscheiben zu einem festen Blocke verbindet. Das Bindemittel kann auch auf Papier, Leinwand oder ähnliches Gewebe aufgetragen werden.

Textabbildung Bd. 285, S. 98
Die Bolzen A1 können, statt durch die Platten A zu gehen, auch seitwärts derselben angeordnet werden, so dass sie nur durch die Platten C und die Endträger M gehen. Die Feldmagnete können auch eine andere als die gezeichnete Form haben.

Textabbildung Bd. 285, S. 98
Der Ankerring B ist von gebräuchlicher Form; der Stromsammler B besteht aus Bronze, seine einzelnen Abtheilungen sind durch mit Schellack bestrichene Glimmerplättchen gebildet; das Ganze ist in gewöhnlicher Weise auf der Welle befestigt. Die Bürsten G bestehen aus federnden Kupferstreifen, die durch Stellschrauben G1 in den auf den Bolzen J sitzenden Hülsen H befestigt sind. Die Bolzen J gehen durch die Träger K, welche mit dazwischen liegenden Isolirstücken L2 in einem auf der Nabe des Endträgers M drehbaren Ringe L befestigt sind. Der Ring L kann durch die Stellschraube L1 in jeder Lage festgestellt werden. Jeder Träger K hat einen Ansatz K1 für eine Stellschraube K2, welche gegen die Bürste drückt, die sich beim Anziehen dieser Schraube mit ihrer Hülse H um den Bolzen J dreht. Die Bürsten sind so geformt und eingestellt, dass sie 1/12 bis ⅛ des Stromsammlerumfanges bedecken und eine oder mehrere Ankerwindungen aus dem Stromkreise ausschliessen. Durch diese Anordnung ist eine ruhige und vollkommene Wirkung bei der Umschaltung und anderen verschiedenen Umständen in Betreff der Leistung und Geschwindigkeit und zwar ohne Funkenbildung gesichert.

Textabbildung Bd. 285, S. 98

Die Bürsten sind sehr elastisch und brauchen nicht, wie die gewöhnlich gebräuchlichen, für veränderliche Leistungsfähigkeit und Geschwindigkeit besonders eingestellt zu werden, sondern werden immer nur von Fall zu Fall, wenn sie sich abgenutzt haben, nachgestellt. Als Patentansprüche werden geltend |99| gemacht: Die Herstellung der Feldmagnete für Elektromotoren und Dynamomaschinen aus Frischeisenblechscheiben, welche durch ein isolirendes Bindemittel mit einander verbunden und in der angegebenen Weise zu einem massiven Stück vereinigt sind; sodann die Anwendung der federnden und verstellbaren Bürsten in der beschriebenen Art.

Textabbildung Bd. 285, S. 99
Textabbildung Bd. 285, S. 99
12) Th. A. Edison's kleiner langsam laufender Motor von 1891 ist nach dem New Yorker Electrical Engineer, 1891 Bd. 11 * S. 611, in Fig. 18 bis 20 abgebildet. Er ist für Leistungen von 1/16 bis ½ berechnet und zur Benutzung für gewerbliche Zwecke bestimmt, läuft langsam, besitzt einen hohen Wirkungsgrad, ist in der ersten Anschaffung und in der Instandhaltung billig und fordert wenig Aufsicht. Die Bürsten liegen fest und fordern keine weitere Beaufsichtigung, nachdem sie einmal eingestellt sind. Zum Schmieren wird anstatt des Oeles Fett benutzt. Dadurch, dass die Ankerrollen mit dem Stromsammler durch Neusilberdrähte verbunden worden sind, ist das sonst bei kleinen Dynamo so lästige Funkensprühen ganz vermieden. Jede Rolle des Ankers ist von den anderen ganz unabhängig gewickelt und lässt sich deshalb sehr leicht auswechseln. Die Lager der Ankerwelle bestehen, wie dies Fig. 21 deutlicher sehen lässt, aus genau abgepassten Messingbügeln, die sich bei eintretender Abnutzung ebenfalls leicht und rasch erneuern lassen. An die Pole der Feldmagnete sind nach Fig. 19 besonders gestaltete Polstücke aus weichstem norwegischen Schmiedeeisen angesetzt; da sie aus Streifen gebildet sind, erhitzt sich das Feld nicht und der Motor kann selbst bei Ueberladung kühl laufen. Da die Elektromagnetrolle unter dem Anker liegt, so liegt der Schwerpunkt tief und die Maschine steht fest.

Der Anker (Fig. 20) ist aus dem weichsten gewalzten Schmiedeeisen hergestellt und besitzt Zähne, zwischen denen die Rollen liegen und fest gehalten werden. Zugleich können dabei die Zähne den Polen möglichst nahe gebracht und so der Luftzwischenraum thunlichst klein gehalten werden, ohne dass ein Abschaben der Rollen befürchtet werden müsste.

Textabbildung Bd. 285, S. 99
Die Edison General Electric Co. baut diese Motoren in folgenden Grössen:


HP

Volt

Ampère
Geschwindig-
keit

Gewicht
1/16 125 0,4 2200 14,75
125 0,8 2000 20,25
¼ 125 1,6 1300 28,50
½ 125 3,2 1500 37,625

Einen anderen kleinen Edison-Motor für 0,25 Kilowatt zur Speisung von 5 Edison-Glühlampen oder als ¼ -Motor hat der Londoner Electrical Engineer, 1891 Bd. 8 * S. 133, nach dem Scientific American beschrieben. Hier liegt der Anker unten und die Schenkel des Hufeisenelektromagnets ragen darüber empor; sowohl der Bug, wie die an die Grundplatte angeschraubten gusseisernen Polstücke sind durch kräftige, in die Kerne eingeschraubte Bronzebolzen mit diesen verbunden und halten die Schenkel fest.

13) Crompton's elektrische Fördermaschine.1) Nach den Industries, 1891 * S. 354, ist im vorigen Herbste in den Abercanid-Gruben für die Hill's Plymouth Co. in South Wales die in Fig. 22 abgebildete elektrische Fördermaschine aufgestellt worden, welche 27 sammt der zugehörigen Mannschaft ersetzt. Es ist dies die erste so umfangreiche Anlage unter Tage. Crompton und Co. in Chelmsford haben sie ausgeführt. Die Windeeinrichtung ist die gewöhnliche, mit Haupt- und Nebenseil. Der Motor ist eine Crompton-Dynamo mit Reihenwickelung, läuft mit 600 Umdrehungen |100| in der Minute bei 80 Ampère und 450 Volt; beim Anlaufen verträgt sie ohne Nachtheil 160 Ampère. Der Motor liegt an dem einen Ende des Schmiedeeisenrahmens, worauf die Trommel und das Zahnrad liegt. Die stählerne Trommelwelle wird durch ein Räderpaar von der treibenden Welle und diese von der Dynamo durch sechs 25 mm-Seile getrieben. Die Fördermaschine hat zwei Trommeln von 1,67 m Durchmesser und 0,3 m Breite, auf welche eine Kuppelung und eine Fussbremse wirken. Die Anlage fördert die Kohle von drei verschiedenen Seiten der Grube her, und obwohl diese zur Zeit nicht weit vom Motor entfernt sind, so hofft man doch, die Kohle fast 1,6 km weit herzuschaffen.

Textabbildung Bd. 285, S. 100
Als Stromerzeuger dient eine wagerechte Crompton-Dynamo, welche mit gemischter Wickelung versehen ist und bei 550 Umdrehungen 160 Ampère bei 500 Volt liefert. Nach der Förderungsanlage läuft von ihr ein 2900 m langes Seil, das aus 37 Schäften aus bestleitendem Kupferdraht Nr. 14 gebildet und mit vulkanisirtem Pech gut isolirt, mit zwei Bandschichten und zwei zwischen ihnen liegenden Lagen von Jutegarn versehen ist und darüber zwei entgegengesetzt gewickelte Hüllen von 30 bezieh. 36 Stahldrähten Nr. 8 besitzt; der Widerstand ist 0,3192 Ohm, was einen Verlust von 51 Volt oder 10 Proc. zulässt. Das Seil ist in den Schacht hinabgeführt und kann bei einem etwaigen „Fall“ mit 10 t auf 1 Quadratzoll (= 6,451 qc) dem Abscheren widerstehen.

Die Anlage kommt nur halb so hoch zu stehen, als eine mit Pressluft und gibt 65 Proc. als Wirkungsgrad, letztere dagegen nur 30 Proc. (? D. R.)

14) Die elektrische Pumpmaschine, welche in Amerika am 27. März 1891 unter Nr. 458873 für C. J. van Depoele in Lynn, Mass., patentirt worden ist, enthält einen diamagnetischen Stiefel, einen röhrenförmigen Kolben aus einem magnetisirbaren Stoff und um den Stiefel eine Elektromagnetrolle, welcher der Strom zugeführt wird, damit sie den Kolben hebe und wieder fallen lasse, wobei die zu pumpende Flüssigkeit durch den Kolben hindurch geht.

15) Die Elektrotechnische Fabrik Rheydt (Max Schorch und Co. hat in Gemeinschaft mit der Centrifugenfabrik der Gebrüder Heine in Viersen eine elektromagnetische Centrifuge ausgeführt, welche in Fig. 23 und 24 nach der Leipziger Monatsschrift für Textil-Industrie, 1892 * S. 3, abgebildet ist. Dieselbe besitzt mehrere Vorzüge vor der etwas früher schon von den Deutschen Elektricitätswerken in Aachen ausgeführten Centrifuge. Vor allem ist die Heine'sche Centrifuge von oben vollständig offen und von jeder Seite her zugänglich. – Da ausserdem die ganze Höhe nur etwa 1 m beträgt, so ist hiermit für eine bequemere Bedienung der Centrifuge gesorgt. – Drittens liegt der vierpolige Schorch'sche Elektromotor unterhalb der Trommel und ist der Anker derselben unmittelbar auf die Welle gekeilt, so dass die Kuppelungen nicht locker werden können. Damit ferner bei ungleichmassiger Belastung der Schwungtrommel die hierdurch entstehenden Erschütterungen nicht nachtheilig auf die Achse und deren Lager rückwirken, ist erstere nicht fest, sondern in eigenartiger Anordnung elastisch gelagert, so dass sie bei etwaigen Schwingungen leicht federnd nachgibt und durch einen Gleichgewichtsregulator sich selbsthätig zu ruhigem Laufe centrirt. In Folge dessen bedarf diese Centrifuge keines besonderen Steinfundamentes und kann die Maschine in jedem Stockwerk aufgestellt werden. Ferner wird der Verschleiss an Maschine und Elektromotor durch diesen vollkommen ruhigen Gang auf das geringste Maass gebracht. Alle Lager und Oelgefässe liegen unterhalb der Trommel, so dass das Oel nicht in die Trommel gelangen und deren Inhalt verderben kann.

Textabbildung Bd. 285, S. 100
Umdrehungszahl 850 bis 1000, Leistung ½ bis ¾ , Nutzleistung 75 Proc. Der Motor kann auch als Bremse wirken.

|101|

16) Der von B. D. Sothard entworfene, von der von ihm geleiteten Chicago Electric Motor Co. gebaute Chicago-Ventilator-Motor ist in Fig. 25 nach dem New Yorker. Electrical Engineer, 1891 Bd. 11 * S. 616, abgebildet. Der etwas abgeänderte Gramme-Ringanker besitzt sehr gute Isolation, so dass ein Abbrennen unmöglich wird. Der Feldmagnetkern ist aus bestem Schmiedeeisen; er ist an dem einen Ende mit dem einen der gusseisernen Polstücke verbunden, welche nach oben zu Füsse bilden, auf denen der Motor steht. Der Aus- und Einschalter ist oben auf dem Motor angebracht. Die ⅛ -Motoren sind für 110 bis 500 Volt gewickelt und tragen einen 0,30 bis 0,38 cm-Windflügel; andere Grössen werden nach Verlangen ausgeführt.

Textabbildung Bd. 285, S. 101
Textabbildung Bd. 285, S. 101
17) In Fig. 26 ist nach dem New Yorker Electrical Engineer, 1891 Bd. 11 * S. 613, der tragbare Westinghouse-Ventilator-Motor abgebildet, den die Westinghouse Electric and Manufacturing Co. baut. Derselbe kann in einen Wechselstromkreis für Glühlampen eingeschaltet werden und nimmt nicht mehr Strom weg, als eine Lampe. Ein solcher Motor hat bei einer 6monatlichen Benutzung keinerlei Aufmerksamkeit gefordert, da nicht einmal eine Oelung nöthig ist. Die Ankerrollen und die von ihnen zum Stromsammler führenden Drähte liegen vollständig in einem Cementstoffe, was jede Kurzschliessung und jedes Brechen eines Drahtes durch raube Behandlung ausschliesst. Die Geschwindigkeit lässt sich leicht verändern. Der Motor hat zwei Kohlenbürsten, welche jahrelang nicht erneuert zu werden brauchen; ein Drehen der Bürsten nach rechts oder nach links verlangsamt oder beschleunigt die Bewegung. Der Windflügel ist mit Nickel platirt, der Ständer aus Bronze.

Dem Verlangen nach grossen, langsam laufenden Stromerzeugern für Strassenbahnen kommt diese Company durch den Bau von vielpoligen Maschinen mit gemischter Wickelung für 125, 250 und 500 entgegen. Nach dem New Yorker Electrical Engineer, 1891 Bd. 11 * S. 637, gleicht diese Dynamo der bekannten Westinghouse-Wechselstromdynamo (vgl. 1887 265 * 440. 1889 272 118), doch haben die 125 und 250 -Dynamo nur vier, die 500 -Dynamo nur sechs nach innen vorragende Polstücke. Die Lager sind selbstölend. Der Anker ist ein Gramme-Ring. Diese Dynamo sind zu 500 Volt bewickelt, können aber bis 550 oder selbst 600 Volt bei derselben Ankergeschwindigkeit betrieben werden, indem man Widerstand aus dem Nebenschlusskreise mittels eines Handregulators ausschaltet. Die Zahl der Bürsten gleicht jener der Polstücke; die gleichnamigen sind mit einander verbunden.

18) Zum Treiben des bekannten Blackman-Ventilators sind schon mehrfach, aber ohne günstigen Erfolg Elektromotoren verwendet worden. Kürzlich hat Watel (von der Blackman Ventilating Co.) einen Motor angegeben, bei welchem nach dem Electrician, 1892 Bd. 28 * S. 406, die Ankerrollen am Umfange des Ventilators selbst angebracht und ringförmig von den Rollen der Feldmagnete umgeben sind; dieser Motor, bei dem die beiden Ringe sich die vorstehenden Pole zukehren und nur zwei Bürsten nöthig sind, ähnelt sehr dem 1842 von Elias in Amsterdam gebauten. Ein Flügel von 0,6 m fordert für das Laufen mit 450 Umdrehungen 70 Volt, 1,5 Ampère, ¼ und liefert 76,5 cbm Luft in der Minute in einer 0,6 m weiten Leitung. Der Strom kann von der nächsten Lampe entnommen werden.

19) Ueber die Dampf- und Dynamomaschinen von O. L. Kummer und Co. in Niedersedlitz in Dresden (vgl. 1890 275 * 539) ist in Uhland's Technischer Rundschau, 1892 * S. 145, berichtet worden. Die Dampfmaschinen sind mit dem Moment-Achsenregulator „System Fischinger-Leck ausgerüstet. Derselbe gestattet einerseits einen höchst einfachen Schiebermechanismus und andererseits ist die Regulirung der Maschine eine vollkommene. Grössere Maschinen sind mit zwei Schiebern für den Hochdruckcylinder ausgerüstet; der eine davon wird gemeinschaftlich mit dem Schieber des Niederdruckcylinders vom Regulator beherrscht. Der Vortheil in Bezug auf Oekonomie liegt bei einer derartigen Einrichtung auf der Hand. Versuchsweise wurde eine Maschine plötzlich beim Leergang mit 402 Touren fast vollständig belastet; dabei sank die Tourenzahl während 4 Secunden auf 383 herab und stieg dann wieder bis zu 394; die letztere Umdrehungszahl wurde dann constant von der Maschine eingehalten. Der in Fig. 27 dargestellte Schwungradregulator gewöhnlicher Anordnung empfiehlt sich wegen seiner empfindlichen Wirkungsweise gerade bei Dampfmaschinen zum Betriebe elektrischer Lichtanlagen, weil hierbei einerseits so plötzliche Belastungswechsel sehr leicht eintreten können, andererseits auch ein |102| gleichmässiger Gang der Maschine für die Güte des Lichtes Erforderniss ist.

Die in Fig. 28 abgebildete Dampfdynamo von O. L. Kummer und Co. besitzt einen Cylinder; sie ist aber ebenfalls mit dem beschriebenen Achsenregulator ausgerüstet. Eine solche Maschine macht 500 Umdrehungen in der Minute und leistet dabei 2300 Volt-Ampère.

Textabbildung Bd. 285, S. 102
Textabbildung Bd. 285, S. 102
Besonders für Torpedoboote und auch überall da, wo man eine leichte, wenig Raum beanspruchende Maschine aufstellen will, eignet sich die in Fig. 28 dargestellte Maschine; bei dieser ist auch die Anordnung der Magnete eine wesentlich andere. Während in Fig. 27 die Achsen der Magnetbewickelungen wagerecht liegen und die Magnetpole, zwischen denen der Anker umläuft, nach aussen ausladen, sind hier die Magnetkerne in einem Ringe angeordnet, in dessen Mittelachse auch die Achsen der Magnete liegen. Um eine Streuung der Magnetlinien nach der Maschine zu verhindern, die durch die Eisentheile derselben veranlasst werden könnte, sind sämmtliche anderen Theile der kleinen Maschine aus Phosphorbronze hergestellt. Das Gesammtgewicht dieser Dynamo beträgt 475 k, die Leistung bei 500 Umdrehungen in der Minute 6,5 . Die Materialverwendung steht bei dieser Maschine in einem äusserst günstigen Verhältnisse; es kommen bei derselben auf 1 nur 73 k des Gesammtgewichtes von Dynamo und Dampfmaschine.

Textabbildung Bd. 285, S. 102
Das Epsilon-Modell der Firma veranschaulicht Fig. 29. An einem kräftigen Ringe ist unten die Grundplatte angegossen; in derselben Weise ist der Ring nach innen zu mit vier oder mehr Magnetkernen ausgerüstet, während er seitlich für die Riemenscheibe einen Lagerarm trägt. Der Lagerarm der Stromsammlerseite ist durch Schrauben befestigt. Die Lager (nach Sellers' Anordnung) sind im Verhältniss zur Bohrung sehr lang, wodurch der Flächendruck der Welle ein verhältnissmässig geringer ist. Der Stromsammler hat einen ziemlich weiten Durchmesser und kann deshalb vieltheilig gemacht werden, ohne dass die Breite der einzelnen Streifen zu gering ausfallen würde. Der Anker besteht aus sehr dünnen Eisenblechscheiben, deren verhältnissmässig grosser Durchmesser ermöglicht, dass trotz der geringen Umdrehungszahl eine einzige Drahtschicht zur Bewickelung genügt. Die einzelnen Theile der Maschine sind von aussen leicht zugänglich, so dass etwaige Ausbesserungen schnell vorgenommen werden können und ferner eine stetige Controle möglich ist. Der elektrische Wirkungsgrad der Dynamomaschinen schwankt zwischen den Werthen von 78 Proc. bei kleineren und 93 Proc. bei den grössten Modellen.

Den Elektromotor „Delta“ der Firma O. L. Kummer und Co. führt Fig. 30 vor; derselbe wird in sechs verschiedenen Grössen, und zwar von ½ an bis 3 gebaut. Die Motoren können in jeder beliebigen Lage – ob aufrecht, oder wagerecht, oder geneigt – arbeiten, ohne dass die schräge Stellung der Wellenachse auf die Lagerung irgend welchen Einfluss hätte. Grössere Motoren werden nach dem beschriebenen Typus der Dynamomaschinen „Epsilon“ oder „Delta“ gebaut. Die Elektromotoren der Art nach Fig. 30 machen bei einer Grösse für 2 effective 900 Umdrehungen und bei einer solchen für 3 effective 1400 Umdrehungen.

20) Francis B. Crocker (vgl. 1888 267 * 454) hat am |103| 20. Mai 1891 vor dem American Institute of Electrical Engineers (vgl. Transactions, Bd. 8 * S. 187, und den New Yorker Electrical Engineer, 1891 Bd. 11 * S. 594) einen Vortrag über die Vervollkommnung der Elektromotoren für gewerbliche Zwecke gehalten, an den sich auch eine lebhafte Besprechung (vgl. Transactions, Bd. 8 S. 201) angeschlossen hat. Aus demselben mögen einige Bemerkungen hier eingereiht werden.

Textabbildung Bd. 285, S. 103
Der Feldmagnet sollte zweipolig sein, ausser bei grösseren Maschinen über 10 , weil sonst der ganze Bau zu verwickelt wird. Das Feld sollte lieber einen einfachen magnetischen Kreis bilden, weil dies in Bezug auf den erforderlichen Draht und Strom ökonomischer ist, als bei auf einander folgenden wechselnden Polen.

Das Feld kann in drei Formen ausgeführt werden: 1) Edison-Form; die Pole stehen an der Grundplatte; hier ist ein dazwischen zu legender nicht magnetischer Stoff (gewöhnlich eine Zinkplatte) nöthig, damit das Eisen der Grundplatte den magnetischen Kreis nicht schliesst. 2) Manchester-Form; die eiserne Grundplatte bildet das eine der Polstücke; hier wächst der magnetische Verlust sehr stark, da dieser für die Praxis proportional der Fläche ist, welche der Luft ausgesetzt ist. 3) Caps-Form oder umgekehrte Hufeisenform; die Eisenplatte bildet den Bug des nach oben gerichteten Hufeisens; hier sind weder die Verluste, noch die Fehler der anderen Formen vorhanden und vortheilhaft die Polstücke möglichst von der Grundplatte, den Lagern u.s.w. entfernt; die Grundplatte kann bei ihrem grossen Querschnitte und der dadurch bedingten grossen Durchlässigkeit für die magnetischen Kraftlinien aus Gusseisen gemacht werden; die Kerne sollten aus Schmiedeeisen gemacht werden, weil sie bei Gusseisen fast den doppelten Querschnitt erhalten müssten, was zugleich grössere Verluste nach sich zieht; auch die Polstücke sollten aus ähnlichen Gründen aus Schmiedeeisen sein.

Textabbildung Bd. 285, S. 103
Die Wickelung soll vollkommen isolirt sein und auf eine völlig feuer- und wasserdichte und bestens isolirende Spule kommen, damit nicht bei etwaigem Erhitzen des Drahtes eine Ableitung nach dem Kern und der Erde eintritt.

Der Ankerkern sollte Zähne haben, und zwar ist die trapezförmige Gestalt der Zähne, wie in Fig. 31, besonders vortheilhaft, weil da in den nach innen zu weiter werdenden Schlitzen der Draht sowohl gegen die centrifugale, als gegen die tangentiale Kraft besser fest gehalten wird, noch besser gegen Beschädigung geschützt ist, da er fast ganz von Eisen umgeben ist, und weil da der Anker den Polstücken eine nahezu ununterbrochene magnetische Oberfläche darbietet und dadurch das Widerstreben der Lufträume in dem magnetischen Kreise und den magnetischen Verlust auf das Geringste herabbringt und das Entstehen Foucaultscher Ströme und Kraftverluste in den Polen vermeidet. Zudem passt dabei der Querschnitt der Schlitze noch besser zu dem Querschnitte, der sich für die Windungen auf der Innenseite des Ringes darbietet (vgl. Fig. 31), wo ja der Raum durch radiale Linien in Abtheilungen zerlegt wird; und überdies ist diese Schlitzform ökonomischer, weil die grössere Windungszahl in den inneren Lagen liegt, wo sie kürzer sind.

Textabbildung Bd. 285, S. 103
Nach diesen Grundsätzen haben Crocker und Dr. S. S. Wheeler ihre Elektromotoren entworfen. Die Felder stellen sie in der aus Fig. 32 ersichtlichen Weise her, indem sie Kern und Polstück aus einem Stücke schmieden und genau formen, dann aber so in einem Halter befestigen, dass die Kernenden genau der Ankerbohrung angepasst werden; in eine gusseiserne Grundplatte werden Löcher in entsprechender Entfernung gebohrt und die Kerne bis zur richtigen Tiefe, nach der sie abgepasst sind, eingesetzt. Es wird auf diese Weise ein ganz vorzüglicher magnetischer Kreis gebildet; es sind bloss zwei Verbindungsstellen da, die Berührungsfläche ist an jeder etwa viermal so gross, als der Kernquerschnitt, und die Verbindungen sind vollkommen passend. Die Löcher in der Grundplatte werden gleich beim Giessen mit hergestellt und später nur erweitert. Die Weite der Schlitzöffnungen im Ankerkern misst nur 1,5 mm. Dies vermindert die zur Erregung nöthige Drahtmenge so, dass nur sehr kurze Kerne und Rollen nöthig sind: dadurch wieder kommt die Welle des Ankers entsprechend tief zu liegen, bei der 3 -Maschine liegt die Achse der Welle weniger als 0,3 m über dem Boden. Für den 3 -Crocker-Wheeler-Motor mit 115 Volt gelten folgende Zahlen:

Gesammtgewicht 350 Pfund
Gewicht des Felddrahtes (Nr. 24 A. W. G.) 12
„ „ Ankerdrahtes (Nr. 13 A. W. G.) 11
Widerstand des Feldes 310 Ohm
„ „ Ankers 0,4
Elektromotorische Kraft 115 Volt
Gesammtstrom bei voller Belastung 24,3 Ampère
Strom zur Erregung des Feldes 0,37
Gesammtstrom beim Leerlaufen 1,9
Für den Leerlauf verbrauchter Theil der
Gesammtenergie

0,08
|104|
Commercieller Wirkungsgrad 0,80
Ankergeschwindigkeit (Umdrehungen in
der Minute)

975
Gesammter magnetischer Verlust 0,17
Magnetischer Wirkungsgrad (Kraftlinien
durch den Anker: gesammte Kraft-
linien)


0,83.

21) W. Stanley jun. in Pittsfield, Mass. (vgl. 1891 279 178), und J. F. Kelly in New York wollen nach ihrem englischen Patente Nr. 9522 vom 4. Juni 1891 die Wirkung der Selbstinduction durch Einschaltung eines Condensators von entsprechender Capacität beseitigen. Bei einem Motor mit Hintereinanderschaltung ist der Condensator in Hintereinanderschaltung mit den Rollen der Feldmagnete und des Ankers, bei einem Motor mit Nebenschlusswickelung dagegen bloss mit den Rollen der Feldmagnete, in denen besonders die Selbstinduction auftritt und beim Betrieb mit Wechselströmen durch Verzögerung der Stromphasen in dieser störend wirkt.

22) Eingehende Versuche über die Verluste im magnetischen Felde der Dynamomaschinen hat Win. L. Puffer angestellt und in Technology Quarterly, Boston 1891 Bd. 4 * S. 205, veröffentlicht unter Mitaufnahme der Ergebnisse der Versuche von E. D. Brown und F. M. Greenland, aus der Klasse 1890 des Massachusetts Institute of Technology und einiger eigener Versuche aus dem Winter 1887/88. Er findet das Verhältniss v der gesammten Kraftlinien im Feldmagnete zu den im Anker


bei Magneti-
sation
beim Ent-
magneti-
siren
bei einer Edison-Dynamo für Glühlicht zu v = 1,53 v = 1,57
„ „ Thomson-Houston-Dynamo für
Glühlicht zu

v = 1,42

v = 1,40
bei einer Weston-Dynamo für Glühlicht zu v = 1,27 v = 1,27

Bei einer für das Mining Department des Massachusetts Institute für eine Höchstleistung von 50 Ampère bei 50 Volt besonders gebauten „Eddy“-Dynamo (Wirbel-Dynamo) fand sich

bei Composition v = 1,49
„ Eisen v = 1,63

23) Bei dem von der Simplex Motor Co. in Boston gebauten Simplex-Motor liegt nach dem New Yorker Electrical Engineer, 1891 Bd. 11 * S. 522, der ringförmige Anker ausserhalb des Feldes; der Anker kann deshalb beliebig gross gemacht werden und sehr langsam laufen, so dass er wenig Reibung in den Lagern gibt. Die vier Kerne der unter 90° zu einander stehenden Spulen stehen aus diesen etwas vor, damit der Luftzwischenraum im magnetischen Feld thunlichst klein werde.

Dieser Simplex-Motor kann in verschiedener Weise an Wagen angebracht werden, entweder unmittelbar, indem man den Motor zu einem Rad des Wagens macht, oder er kann vom Wagen herabhängen und unmittelbar mit der Achse verbunden werden, oder er kann auf einer Locomotive untergebracht und ähnlich wie bei einer Dampflocomotive durch Seitenstäbe mit der Achse verbunden werden, oder mittels Riemen.

24) In seiner „Universal“-Dynamo hat Charles F. Winkler, der Elektriker der Troy Dynamo Co. in Troy, N. Y., zunächst den Stromsammler völlig funkenlos, die Maschine selbst aber unabhängig von der Belastung im äusseren Stromkreise zu machen gesucht. Er bewickelt nach dem New Yorker Electrical Engineer, 1891 Bd. 11 * S. 699, den Anker mit zwei unabhängigen Wickelungen, von denen die eine den Strom für die Feldmagnete, die andere den Strom für den äusseren Stromkreis erzeugt. Die erstere besteht, damit die Luftzwischenräume möglichst klein werden, aus geraden Eisenstangen, von denen die inneren trogförmig sind, sich mit ihren Enden den Endscheiben des Ankers anschmiegen und mit den benachbarten geraden Stäben verbinden, so dass ein völliges Seitenstück zur Gramme-Wickelung entsteht; die sich vereinigenden Enden sind in gewöhnlicher Weise mit dem Stromsammler verbunden. Der Zwischenraum zwischen den Trogstäben und den geraden ist mit weichem Eisendraht ausgefüllt. Ausserhalb dieser Wickelung liegt die den äusseren Stromkreis speisende. Natürlich hat diese Dynamo zwei Stromsammler.

Bei einer Maschine für 400 Lichter besteht der Gramme-Ring aus 40 Stäben, die mit einem 40theiligen Stromsammler verbunden sind, und liefert bei 850 Umdrehungen 10 Ampère bei 34 Volt. Die äussere Siemens-Wickelung besteht aus 40 Spulen von Nr. 3 B. und S.-Draht, jede mit zwei Windungsanlagen.

Da das Feld für sich erregt wird, so ist die gewöhnlich auftretende, sich durch Funken anzeigende Rückwirkung zwischen Feld und Anker hier nicht vorhanden und es können grosse Stromschwankungen im äusseren Stromkreise sich vollziehen, ohne Funken am Stromsammler zu bilden. Bei der geringen Selbstinduction des im äusseren Stromkreise liegenden Ankertheiles kann dieser Stromkreis mit beiden Enden in der Hand unterbrochen werden, ohne dass man einen fühlbaren Schlag bekommt.

Diese Dynamo lässt sich ferner noch ohne Rheostat reguliren, da man durch Verstellung der Bürsten des erregenden Stromes das Potential innerhalb weiter Grenzen ändern, an jeder Stelle aber unveränderlich erhalten kann. Diese Anordnung lässt sich auch für Bogenlichtmaschinen anwenden, wo die Regulirung ebenfalls gänzlich durch Verstellung der Bürsten bewirkt werden kann.

25) Kleine Motoren nach den Entwürfen von W. B. Luce bauen auch E. S. Ritchie und Co. in Brookline, Mass.; die kleinsten zum Betreiben eines Spielzeugs oder eines Ventilators bis zu so grossen, welche eine Nähmaschine u. dgl. treiben können. Nach dem New Yorker Electrical Engineer, 1891 Bd. 11 * S. 380, ruhen die vier unter 45° gegen die Wagerechte gestellten, mit den Enden an einander gefügten Feldmagnete auf einem gefälligen Fusse, und im Inneren des Vierecks läuft der Anker um, welcher aus vier strahlenförmig vereinigten Rollen besteht. Auch Handdynamo baut die Firma, welche einen guten Strom liefern.

|99|

In der Berg- und Hüttenmännischen Zeitung, 1892 * S. 75, findet sich eine Zusammenstellung über: Elektrische Grubenlocomotiven in Deutschland, worin über die Erfahrungen auf der Hohenzollern-Grube, ferner in Zauckeroda und Neu-Stassfurth berichtet wird, sowie über eine von der Allgemeinen Elektricitätsgesellschaft ausgeführte Anlage in der Laurahütte. – Ebenda S. 78 folgen Mittheilungen aus einem von E. Masson verfassten Artikel über elektrische Förderung in nordamerikanischen und deutschen Steinkohlengruben aus der Revue universelle des mines, 1891 S. 187, worin namentlich die Anforderungen an die Grubenlocomotiven und die Mängel und Gefahren derselben aufgeführt werden. – Ausführliche Mittheilungen über die elektrische Motorenanlage in dem Kohlenbergwerke Sacré-Madame zu Dampremy hat E. Grosseries in der Revue universelle des mines, 1891 Bd. 15 S. 22, gegeben; für diese Anlage waren bei 50 Ampère und 70 Volt Klemmenspannung 80 bis 85 Nutzleistung der Motoren zugesichert und Versuche mit dem Prony'schen Zaume haben dieselbe zu 83 Proc. ergeben.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: