Titel: Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen) und Zubehör.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1894, Band 291 (S. 108–113)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj291/ar291030

Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen) und Zubehör.1)

(Patentklasse 21. Fortsetzung des Berichtes Bd. 290 * S. 53.)

Mit Abbildungen.

1) Thomson's aufzeichnendes Wattmeter. Die Anforderungen, welche an ein derartiges Instrument gestellt werden, sind: 1) sein Grundgedanke muss theoretisch richtig und 2) seine Anordnung möglichst einfach sein, so dass es 3) leicht aufzustellen und in Thätigkeit zu erhalten ist; 4) muss es innerhalb der gewählten Grenzen durchaus genau arbeiten, und 5) muss es selbsthätig sein. Hierzu stellte sich der Erfinder noch die Bedingung, dass das Instrument sowohl für Gleichstrom, als auch für Wechselströme gleich brauchbar sei und mit gleicher Genauigkeit arbeite, und endlich soll es ein Motormeter sein, d.h. es soll durch die zu messende Kraft selbst bethätigt werden, so dass ein Uhrwerk o. dgl. entbehrlich ist.

Textabbildung Bd. 291, S. 108
Das in Fig. 1 nach dem Londoner Electrical Engineer, 1893 Bd. 11 * S. 287, abgebildete Wattmeter Thomson's ist nun thatsächlich ein Motor, welcher weder im Anker, noch in den Feldmagneten Eisen enthält. Das aus zwei, zu beiden Seiten des Ankers angeordneten Spulen bestehende Feld ist in Reihen mit den Lampen bezieh. dem Motor, deren Kraftverbrauch gemessen werden soll, geschaltet, so dass der ganze in Verwendung stehende Strom durch diese Feldspulen geht. Der Anker besteht aus einem hohlen Fibercylinder, worauf die Spulen in Form einer Siemens'schen Trommelwickelung aufgebracht sind. Am Ende der Ankerwelle befindet sich ein silberner Stromsammler, auf welchem die mit silbernen Contactstücken versehenen biegsamen Bronzebürsten ruhen. Der Anker ist nach Art einer Lampe in einen Nebenstromkreis querüber zum Hauptstromkreise geschaltet und zur Verminderung des Stromes in ihm ist hinter ihm noch ein hoher Widerstand aus feinem Draht eingeschaltet; das Ganze bildet also eine Spannungsspule, deren Strom sich mit der Spannung in der ganzen Anlage ändert.

Da hiernach das Feld sich mit dem Strome, der Anker aber mit der Spannung ändert, so wird sich auch die Geschwindigkeit des Motors im geraden Verhältniss mit der verbrauchten Energie oder mit den aufgewendeten Watt ändern.

Damit nun die Reibung diese genaue Art der Messung nicht beeinträchtige, wird der Ankerstromkreis jenseits des Feldes entnommen, wodurch, da der Ankerstrom durch die Feldspulen geht, ein schwaches, sich gleich bleibendes Feld erhalten wird, welches unabhängig ist von dem nach den Lampen gehenden Strom. Bei sehr niedrigen Belastungen, bei denen die Reibung einen sehr hohen Factor darstellt, bildet dieser „Nebenschluss“ oder dieses sich gleich bleibende Feld einen vergleichsweise hohen Procentsatz des ganzen Feldes bezieh. Drehungsmomentes, welches die Reibung ausgleicht. Bei mittleren und hohen Belastungen bilden dagegen die Reibung und dieses Nebenschlussfeld einen so geringen Procentsatz der ganzen Belastung und des Drehungsmomentes, dass ihr Einfluss vernachlässigt werden kann.

Zur Regelung und Verlangsamung der Geschwindigkeit des Motors ist dicht unter dem Anker eine dünne Kupferscheibe auf dessen Welle aufgesteckt, welche zwischen drei permanenten Magneten umläuft. Die Felder der letzteren erzeugen Foucault'sche Ströme in dieser Scheibe, und diese Ströme bilden eine beträchtliche Hemmung oder Belastung des Motors, welche gleichbleibend ist und im geraden Verhältniss zu seiner Wirkung steht. Da, wie bereits erwähnt, die Reibung unschädlich gemacht ist, so ist das Instrument durchaus proportionirt, denn es steht das Drehungsmoment im geraden Verhältniss zu dem Product aus Anker- und Feldstrom, welches wieder gleich dem Product aus Stromstärke (Ampère) und Spannung (Volt) ist, d.h. der Ausschlag gibt unmittelbar die durch das Instrument gehende Kraft oder die Watt. Die Geschwindigkeit steht im geraden Verhältniss zum Drehungsmoment, die Bremswirkung oder die Stromerzeugung in der Kupferscheibe steht im geraden Verhältniss zur Geschwindigkeit.

Ein weiterer Vorzug dieses Meters liegt darin, dass in ihm die Hemmung oder Belastung gross ist; in Folge dessen bildet die Reibung, welche die einzige veränderliche Grösse ist, selbst bei schwacher Arbeitsbelastung nur einen kleinen Theil der gesammten verzögernden Wirkung.

Das Instrument macht die Angaben in Watt-Stunden mittels eines Zählwerks bekannter Einrichtung, welches bei kleinen Instrumenten auf 5 Zifferblättern bis 10000000 Watt-Stunden oder annähernd 200000 Lampenstunden angibt und erst wieder auf 0 zurückkommt, wenn diese Zahl erreicht ist. Die grössten Instrumente zählen bis 360000000 Watt-Stunden.

Um zur Vermeidung der Reibung in den Rädern und dem einzigen unten liegenden Lager die Umlaufszahlen |109| klein zu halten und zugleich dasselbe Zählwerk bei allen Metern benutzen zu können, sind bei den grösseren Apparaten die elektrischen Abmessungen so gewählt, dass die Umdrehungszahl nur ½, ⅓, ⅙ u.s.w. der normalen beträgt und demnach bei allen bei voller Belastung 60 in der Minute nicht übersteigt, wodurch die Lebensdauer des Instruments wesentlich verlängert wird. Die Angaben desselben sind dann mit einer, auf dem Zählwerk angegebenen Constanten (2, 3, 6 u.s.w.) zu multipliciren.

Zur möglichsten Verminderung der Reibung im Spurlager der Ankerwelle ist diese selbst am Ende gehärtet, hoch polirt und in einem Saphir gelagert; letzterer ruht auf einer kleinen Spiralfeder, welche in die Spitze einer, durch die Grundplatte gehenden Messingschraube eingesetzt ist. Der Stein kann auf diese Weise den Schwankungen der Welle folgen, ohne harte Stösse von derselben aufzunehmen. Die Calibrirung jedes Instrumentes geschieht durch radiale Verschiebung der Pole der permanenten Magnete so lange, bis die Scheibe synchron mit dem Normalinstrumente umläuft.

Nach dem Vorhergehenden würde die Zahl der Windungen im Feld mit der Grösse des Instrumentes abnehmen, und es würde ein solches von z.B. 100 Lampen Fassungsvermögen nicht denselben Betrag vom ursprünglichen, dem durch Reihenspulen gehenden Ankerstrome entspringenden Felde besitzen, wie ein Instrument von geringerer Fassung. In derartigen Fällen wird aber das anfängliche Drehungsmoment durch die Einfügung der sogen. Nebenschlussfeldspule gesichert, welche innerhalb der einen oder auch beider Reihenspulen gewickelt ist. Da der Strom durch dieses Nebenschlussfeld, worin er in gleichem Sinne und in derselben Richtung wie das Reihenfeld wirkt, und dann auch durch den Anker geht, so beschafft er annähernd dieselbe Zahl von anfänglichen Ankerfeldwindungen und das nämliche Anfangsdrehungsmoment zur Ausgleichung der Reibung. Man kann daher zufolge dieser feinen Anordnung mit demselben Instrumente, selbst bei solchen von 100 Ampère, noch den Kraftverbrauch für nur eine Lampe ablesen.

2) J. H. Holmes und Co. in Newcastle bei Thames Ditton (vgl. 1892 285 * 88) haben für die Aluminium-Company eine neue „Castle“-Dynamo erbaut, die mit Holmes' verbessertem, mit Leiterstäben bewickeltem Trommelanker versehen und für Erzeugung eines Stromes von 125 Volt und 1025 Ampère bei 350 Umdrehungen in der Minute bestimmt ist. Dieselbe ist mit einer Willans-Dampfmaschine unmittelbar gekuppelt; das Ganze beansprucht eine Grundfläche von 3,962 × 1,524 m.

Der Anker wiegt mehr als 2000 k, sein Kern besteht aus etwa 1700 Scheiben von schwedischem Holzkohleneisenblech, die durch Pergamentpapier von ungewöhnlicher Feinheit sorgfältig gegen einander isolirt sind. Dieselben sitzen unmittelbar auf der stählernen Ankerwelle, werden durch eine, über die ganze Kernlänge sich erstreckende Feder mitgenommen und sind in der Mitte so ausgestanzt, dass drei Luftkanäle unmittelbar an der Welle gebildet werden. Die stabförmigen Leiter sind aus Kupferstreifen zusammengesetzt, welche so aufgebracht sind, dass möglichst wenig Wirbelströme gebildet werden; sie werden durch Mitnehmer vom Kern mitgenommen, welche in Kanälen des Kernumfanges in bestimmten Abständen befestigt sind. Die End- oder Querverbindungen bestehen gleichfalls aus Kupferstreifen von grossem Querschnitt, ohne Verbindungsstellen, welche an jedem Ankerende ein dichtes Gebilde darstellen, aber doch die oben erwähnten Luftkanäle frei lassen. Es ist überhaupt für guten Luftwechsel gesorgt, damit sich die Maschine auch bei langem ununterbrochenen Betriebe nicht erhitzt.

Die Feldmagnete sind aus bestem Schmiedeeisen hergestellt, sorgfältig ausgeglüht, von allen Seiten bearbeitet, und ihr Gewicht beträgt mit ihren Kupferwindungen ungefähr 8130 k. Sie sind flach gewickelt und liegen im Nebenschluss; der Widerstand der Spulen ist so gross, dass bei voller Belastung etwa 15 Ampère von dem Strome um die Magnete gehen, d.h. gerade 1,5 Proc. des Stromes im äusseren Stromkreise. Die Magnete ruhen auf einer Rothgussplatte, die unmittelbar auf einer Cementgründung liegt; seitlich sind die Magnete durch nichtmagnetische Stützen gehalten, welche auf der die Lager der Ankerwelle enthaltenden Grundplatte der Maschine ruhen.

Die Verbindungen zwischen Anker und Stromsammler sind so getroffen, dass die Umwechselungslinie in der wagerechten Ebene liegt, damit die Bürsten und Bürstenhalter leicht zugänglich sind. Die Maschine soll eine elektrische Nutzleistung von 97 Proc. geben, so dass nach Abzug der Reibungs- und anderer Verluste eine Nutzleistung von 94 Proc. verbleiben würde.

Bei einem mit der Dynamo angestellten 6stündigen Versuche betrug die mittlere Umdrehungszahl 335,7 in der Minute, die Klemmspannung 128,3 Volt, der Strom im äusseren Stromkreise 1006 Ampère, so dass (128,3 . 1006) : 746 = 173 elektrische erzielt wurden. Die indicirte Leistung der Dampfmaschine betrug 201,07 , so dass sich eine Nutzleistung von 173 : 201,07 = 86,04 Proc. ergibt. In 22 Minuten 25 Secunden wurden 635 k verbraucht; dies gibt 1697 k in 1 Stunde oder 1697 : 173 = 9,81 k für 1 elektrische und Stunde. Die Ankertemperatur betrug beim Beginn des Versuches 29,5° C, nach 6 Stunden Betrieb bei voller Belastung 57° C., hatte also um 27,5° zugenommen. Der Raum, in welchem die Versuche stattfanden, hatte 23,3° C. Anfangstemperatur und 26,0° C. Endtemperatur, so dass man die wirkliche Zunahme der Ankertemperatur zu 27,5 – (26,0 – 23,3) = 24,8° C. erhält. (Londoner Electrical Engineer, 1893 Bd. 11 * S. 536.)

Textabbildung Bd. 291, S. 109
3) Joel's patentirter Wechselstrommotor (vgl. 1892 285 * 89) ist besonders für kleine Kraftleistungen geeignet und zeichnet sich durch die einfache Herstellungsweise seiner Magnete und Ankerkerne aus. – Beide bestehen aus dünnen Eisenblechscheiben (Nr. 28 oder 32 der Lehre); erstere werden nach dem Londoner Electrical Engineer, 1893 Bd. 11 * S. 561, in der Form Fig. 2 in einem Stück gestanzt, während aus dem herausfallenden Mittelstücke die Scheiben des Ankerkernes gestanzt werden, wodurch möglichste Materialersparniss erzielt wird. Diese Scheiben werden durch Bolzen mit einander verbunden (Fig. 3), und die Anzahl der so vereinigten Scheiben ist verschieden je nach der Stärke oder Leistung der Motoren, so dass sich deren Kerne daher innerhalb gewisser Grenzen nur durch ihre Länge unterscheiden.

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Während die Form Fig. 2 für zweipolige Motoren dient, zeigt Fig. 4 die Magnetkern Scheiben für vierpolige Motoren. Eine andere Form dieser letzteren Art wird dadurch gewonnen, dass man die Scheiben nach den punktirten Linien der Fig. 2 ausstanzt und zwei getrennte Feldmagnete benutzt.

Textabbildung Bd. 291, S. 110
Nach einer neueren Erfindung Joel's werden die Kerne sowohl der Feldmagnete, als auch der Anker aus dünnem, weichem Eisendrahte bester Gattung hergestellt. Der Rahmen und die Feldmagnetkerne mit Polen und Polstücken werden aus weichem, feinem Eisendraht hergestellt, der entweder in geeigneter Menge und Weise auf eine passende Form von der gewünschten Gestalt, oder als flacher Ring, oder als Spule von geeigneter Form gewickelt wird; im letzteren Falle wird dann durch Pressung die endgültige Gestalt des Kernes hervorgebracht. So z.B. wird, um einen geschlossenen Rahmen von der Form in Fig. 2 herzustellen, erst ein flacher cylindrischer Ring aus Eisendraht gewickelt und dann die Rolle über eine Form gepresst, oder zwischen Formen. -formige Magnetkerne werden erzeugt, indem man eine Ringspule auf sich selbst verdoppelt und dann formt. Diese Herstellungsweise bietet den Vortheil, dass weitere Bearbeitung nicht nothwendig ist.

Textabbildung Bd. 291, S. 110
Die Anker, auch die in Form des gezahnten Pacinotti-Ringes, werden in gleicher Weise hergestellt; der ringförmig aufgewickelte Eisendraht erhält durch Bearbeiten zwischen gezahnten Rollen die nöthigen Hervorragungen, welche alle aus einem zusammenhängenden verzahnten Rade aus Eisendraht bestehen, das bereit ist, die den Strom leitende Wickelung aufzunehmen. Die Anwendung sowohl der dünnen Blechscheiben, als auch des schwachen Drahtes bezweckt die möglichst grösste elektromagnetische Wirkung bei möglichst geringer magnetischer Trägheit.

Diese Motoren werden von Henry F. Joel und Co. in verschiedenen Formen und für die verschiedensten Zwecke ausgeführt. Fig. 5 zeigt einen solchen mit Magnetkernen von der Form Fig. 2, die auf der Grundplatte befestigt sind. Der ebenfalls aus gestanzten Blechscheiben bestehende Ankerkern hat Pacinotti's zahnförmige Hervorragungen in ungleichen Abständen auf dem Umfange vertheilt, damit alle todten Punkte vermieden und die Umdrehungsrichtung bestimmt wird. Die Ankerwelle läuft in zwei konischen Lagern, deren Ständer Oelbehälter bilden. Der Anker hat zusammenhängende Wickelung; die Feldmagnete haben getrennte Spulen. Die Bürsten bestehen aus Kohle.

Ein derartiger Motor von etwa 39 k Gewicht macht bei Belastung 1000 Umdrehungen in der Minute und leistet etwa ½ ; seine Leistung und Geschwindigkeit sind durch einen veränderlichen Widerstand zu regeln.

Textabbildung Bd. 291, S. 110
Fig. 6 zeigt einen vierpoligen Motor, dessen Magnetkerne nach den punktirten Linien der Fig. 2 hergestellt sind, zum Betriebe eines kleinen Aufzuges, z.B. als Speisenaufzug, Actenaufzug u. dgl. Beträchtliches Drehungsmoment war nöthig und für einen kleinen Motor ist seine Kraft gross. Derselbe kann über 50 k heben, die Ankerwelle macht 800 Umdrehungen in der Minute; die nöthige Uebersetzung ist mittels Schnecke und Schneckenrad hergestellt. Der Motor kann rechts oder links umlaufen. Damit der Motor bei verschiedenen Belastungen laufen kann, ist ein Stromsammlerumschalter angebracht, dessen elektrische Verbindung und Bestimmung aus dem Schema Fig. 7 zu ersehen ist. Diese sowohl für Wechsel- als auch Gleichstrommotoren angewendete Verbindung ist folgende: Der Umschalter hat zwei Reihen von Contacten in einem inneren und einem äusseren Ringe. Ersterer besteht aus zwei Hälften, von denen eine durch die Feldmagnetspulen mit der Batterie (oder Dynamo) B verbunden ist. Der äussere Ring besteht aus mehreren Abschnitten, die paarweise mit einer Widerstandsspule verbunden sind. Das eine Ende dieser unter sich verbundenen Spulen ist am Umschalter mit dem Anker des Motors M verbunden, der mit seinem anderen Ende mit der Mitte des Umschalterhebels in Verbindung steht. Dieser Hebel trägt zwei gegen einander isolirte Reibungscontacte; der an dem einen Ende vermittelt die Verbindung zwischen dem inneren |111| Ringe und einem der Contacte des äusseren Ringes, der an dem anderen Ende verbindet einfach nur das eine Ende des Ankers, oder die eine Bürste mit einer der Hälften des inneren Ringes, je nachdem der Umschalterhebel gestellt wird. In der in Fig. 7 gezeichneten Stellung verbindet der Umschalterhebel die Batterie B mit einer der Bürsten des Ankers und das eine Ende der Feldmagnetspulen (deren anderes Ende mit dem zweiten Pole der Batterie verbunden ist) durch alle Widerstände mit der anderen Bürste des Motors M. In dieser Stellung geht der Motor langsam in der einen Richtung (rückwärts); soll er schneller laufen, so wird der Schalthebel so gedreht, dass er die Widerstandsspulen nach Bedarf ausschaltet. Soll der Motor vorwärts laufen, so muss der Schalthebel zurück auf Langsam, dann auf Halt und zuletzt auf die andere Seite der Contacte gedreht werden, wodurch die Ankerverbindungen umgekehrt und die Batteriepole an den Bürsten gewechselt werden, und zwar ohne den durch die Feldspulen gehenden Strom umzukehren.

Bei Anwendung dieses Motors zum Aufzugbetriebe ist noch eine Einrichtung zur Bewegung des Umschalterhebels getroffen; eine Kette bewegt da nämlich den Umschalterhebel mit Hilfe eines Räderpaares, so dass ein Weg von 610 mm der Kette die gewünschte Drehung des Schalthebels hervorbringt.

Textabbildung Bd. 291, S. 111
Der in Fig. 8 abgebildete kleine Motor von etwa 1,86 k Gewicht ist mit einem aus Draht hergestellten, einem Pacinotti-Ring ähnlichen Anker mit Trommelwickelung und ebenfalls aus Draht hergestelltem Magnete versehen; er eignet sich besonders für kleinen Kraftbedarf, wie z.B. zum Betrieb von Nähmaschinen, Bohrmaschinen für Zahnärzte, kleine Ventilatoren u.s.w.

4) Meston's Wechselstrommotor (vgl. 1891 279 * 104) ist ebenfalls für kleinen Kraftbetrieb bei langsamem Laufe bestimmt; er ist selbstangehend und selbstregulirend und kann je nach Bedarf mit verschiedenen Geschwindigkeiten arbeiten. Derselbe wird nach zwei verschiedenen Modellen angefertigt, in dem einen ist die Wickelung für Stromkreise mit 50 bis 52, im anderen für 100 bis 104 Volt eingerichtet. Die Uebersetzung von der Motorwelle, welche 2000 bis 2500 Umdrehungen in der Minute macht, ist so gewählt, dass die Betriebswelle 200 bis 280 Umdrehungen in der Minute erhält. Bei grösserem Kraftbedarf werden zwei auf derselben Grundplatte angeordnete Motoren durch die Vorgelegetriebe mit der gemeinschaftlichen Betriebswelle gekuppelt. Damit aus den mit Selbstölung versehenen Lagern der Ankerwelle kein Gel verspritzt wird, befindet sich in jedem Lager ein kleiner Oelbehälter, welcher mit Baumwolle oder Filz gefüllt ist, vollständig mit Gel gesättigt wird und einen sanften Druck gegen die untere Seite der Welle ausübt, welche auf diese Weise genügend geschmiert wird. Die arbeitenden Theile des Motors sind in ein polirtes, schwarz angelassenes Bronzegehäuse eingeschlossen, welches gleichzeitig die Lager der Anker welle bildet. Die beiden Stirndeckel desselben sind leicht abzunehmen, so dass die inneren Theile leicht zugänglich und der Anker leicht herauszunehmen ist, ohne dass die Drahtverbindungen gelöst werden müssten. – Durch Verschiebung des in Fig. 9 und 10 sichtbaren Knopfes kann die Geschwindigkeit des Motors geändert oder die Umdrehungsrichtung umgekehrt werden. Fig. 9 zeigt nach dem Londoner Electrical Engineer, 1893 Bd. 11 * S. 564, einen einfachen, Fig. 10 zwei gekuppelte Motoren.

Textabbildung Bd. 291, S. 111
Textabbildung Bd. 291, S. 111
5) Die Westinghouse Electric Co. in Pittsburg (vgl. 1891 279 * 105; 1892 285 * 101) nimmt in den Vereinigten Staaten von Nordamerika eine hervorragende Stelle auf dem gesammten Gebiete der Elektrotechnik ein und hatte sich dementsprechend an der Weltausstellung in Chicago betheiligt. – Nach dem Londoner Electrical Engineer, 1893 Bd. 12 * S. 150, hatte die Gesellschaft einen grossen Theil der elektrischen Beleuchtung übernommen und zu diesem Zweck zwölf Dynamo von je 1000 in Betrieb, ausserdem an Erregern und anderen Maschinen noch etwa 1000 . – Von obigen zwölf Maschinen waren sechs mit Westinghouse's schnellgehenden Dampfmaschinen unmittelbar gekuppelt, während die übrigen sechs durch Dampfmaschinen anderer Fabriken mittels Riemen angetrieben wurden. Eine ungeheure Corliss-Maschine betrieb zwei dieser letzteren Dynamo, die beiden Betriebsriemen liefen auf derselben Riemenscheibe, einer auf dem anderen: die grösste derartige Uebertragung, jede derselben kann 15000 Lampen von je 16 Kerzen speisen. Der Anker besteht aus zwei neben einander befestigten Ankern, er ist 2,44 m hoch; bei 200 Umdrehungen in der Minute wird ein Strom von 2000 Volt erzeugt. Diese Dynamo sind selbstregulirend mit Hilfe von Spulen, deren besondere Aufgabe darin besteht, |112| die Spannung zu erhöhen oder zu vermindern, je nachdem die Belastung steigt oder fällt, so dass das Potential jederzeit constant bleibt. Jetzt baut man diese Dynamo mit Geschwindigkeiten bis zu 90 Umdrehungen herab für 2000 Volt. In Chicago wurden diese Maschinen mit Zweiphasenströmen, deren Phasen um ¼ verschieden sind, zum Betriebe von Motoren und zur Kraftübertragung benutzt. – Durch eine kleine Veränderung des Ankers auf der Welle arbeitet die Maschine mit gewöhnlichem Wechselstrom.

Die in Chicago für diese Dynamo benutzten Schaltbretter bestehen aus weissem Marmor; alle Verbindungen liegen auf der Rückseite, so dass die Hand keinen Contact machen und keinen Schlag erhalten kann. Die Verbindungen werden durch Doppelstöpsel hergestellt, welche in Löcher passen und hinter der Marmorplatte den Contact schliessen. Bei den Schaltungen werden alle Verbindungen hergestellt, bevor der Strom durch Drehung des Umschalterhebels umgeschaltet wird. Auf dem grossen Schaltbrette in Chicago waren über 1000 Instrumente angebracht.

Während für Beleuchtungszwecke zumeist der Wechselstrom benutzt wird, bedient man sich beim elektrischen Eisenbahnbetrieb des Gleichstromes. Westinghouse-Gleichstromdynamo für diesen Zweck werden bis 250 vierpolig und bis 500 sechspolig gebaut. Dieselben haben gemischte Wickelung, und zwar sind für gewöhnlich die Nebenschlussspulen in Reihen, die vier Reihenspulen einander parallel geschaltet. Die vierpoligen Maschinen haben vier Kohlenbürsten, von denen die gegenüber stehenden querüber verbunden sind; die sechspoligen Maschinen haben sechs Bürsten. Es ist bemerkenswerth, dass an Stelle der schmelzbaren Sicherheitsausschalter magnetische Contactbrecher allgemein angewendet werden. Dieselben bestehen in der Hauptsache aus einem, durch eine starke Spiralfeder von ein oder zwei Windungen gehaltenen Doppelmessercontacte, der an beiden Seiten mit starken Kohlenstiften versehen ist, die an Kohlenplatten Contact machen. Sobald ein ungewöhnlich starker Strom auftritt, wird der Anker angezogen, so dass er den Umschalter zum Fallen bringt, doch wird der Strom erst dann vollständig unterbrochen, wenn die beiden Kohlenstifte die Kohlenplatten verlassen.

Textabbildung Bd. 291, S. 112
Die Westinghouse-Gesellschaft baut auch den Tesla-Wechselstrommotor, und zwar bis zu 10 nach der einfachen Zweiphasenanordnung, grössere, bis zu 500 , mit zusammengesetztem Wechselstrom; letztere sind zum ersten Mal in Chicago ausgestellt worden. Dieser Motor geht mit sehr starkem Drehungsmoment an und gewöhnlich geht er bei voller Belastung leicht an.

6) Ueber die bereits in D. p. J. 1893 290 53 erwähnte Dampf- und Wechselstromdynamo von O. Patin, auch Schwungradwechselstrommaschine genannt, bringt der Londoner Electrical Engineer, 1893 Bd. 12 * S. 208, weitere ausführliche Mittheilungen. Bekanntlich benutzt Patin das Schwungrad der liegend angeordneten Betriebsmaschine als Träger der Feldmagnete und stellt neben dasselbe den ebenfalls radförmigen, nur in der Richtung der Schwungradwelle verschiebbaren Anker. Die Anordnung gewährt vor allem den Vortheil, dass bei verhältnissmässig geringer Umdrehungszahl der Dampfmaschine eine hohe Umfangsgeschwindigkeit der Magnete erzielt wird. Patin gibt daher auch nur 60 bis 100 Umdrehungen in der Minute.

Textabbildung Bd. 291, S. 112
Die Feldmagnete dieser „Schwungraddynamo“ bestehen aus zwei Haupttheilen: Nämlich aus einem, aus dem Ganzen oder aus zwei Theilen gegossenen inneren Ringe A (Fig. 11), der durch Arme B mit der Nabe verbunden ist und an seinem Umfange Pole P (Fig. 12) von weichem Eisen trägt, welche den inneren Theil des magnetischen Feldes bilden. Auf das äussere Ende jedes Poles P ist eine Platte E aufgeschraubt, welche die Spule y festhält und, da sie leicht abnehmbar ist, ein Auswechseln der Spulen ermöglicht. Die Zahl dieser Pole ändert sich mit der Grösse der Dynamo und nach der Umdrehungszahl, wird aber so gewählt, dass für alle Maschinen eine gleiche Periodicität erhalten wird. Der zweite Theil des Feldes wird durch einen äusseren gusseisernen Ring A1 gebildet, der an seinem inneren Umfange mit ebenso viel zahnförmigen Hervorragungen P1 versehen ist, als Pole P vorhanden sind; er ist mit einem Ringe C in einem Stück gegossen, der einerseits gegen den Ring A verschraubt, andererseits durch Arme B1 ebenfalls mit einer Nabe verbunden ist, die gegen die Nabe von A geschraubt ist. Zwischen den Polen P bezieh. den Platten E und den Polen P1 ist nun ein überall gleich grosser ringförmiger Raum gelassen, in welchen der Anker eintritt.

Textabbildung Bd. 291, S. 112
Der Anker besteht wieder aus einem gusseisernen Ringe J (Fig. 11 bis 16), der mit gleich weit entfernten viereckigen Aussparungen versehen und durch Arme mit einer ausgebohrten Nabe M verbunden ist, welche mit leichter Reibung auf dem sorgfältig abgedrehten rohrförmigen gusseisernen Träger D ruht, durch dessen inneren Theil die Kurbelwelle concentrisch frei hindurchgeführt ist. In jeder der erwähnten Aussparungen des Ringes J ist das eine Ende einer Bronzeplatte T eingekittet, welche als Kern einer Spule dient und durch den Kitt vollständig gegen Ring J isolirt ist. Jede Ankerspule b (Fig. 13) ist unabhängig von den benachbarten und leicht auszuwechseln; sie besteht aus dem aus einzelnen Platten hergestellten Kerne N (Fig. 14 und 15) von Bronze und der aus Kupferstreifen, die durch Fiber gegen einander isolirt sind, hergestellten Wickelung. Durch diese Bauart des Kernes soll die Erzeugung von Strömen in ihm vermieden werden. Jede Spule ist mit Gummilack gefirnisst, so dass ihre |113| inneren und äusseren Flächen in Cylindermantelflächen concentrisch zur Bohrung der Nabe M liegen. Auf jedem der in den Ring eingekitteten Bronzeträger T sind zwei Spulen mittels Schrauben befestigt (Fig. 14). Die in den Ring J eingekitteten Träger T werden dann zunächst auf der Drehbank abgedreht und dann werden die Spulenkerne genau nach Maass aufgesetzt und centrirt, so dass das Ganze einen zur Nabe M centrirten Cylinder darstellt, welcher mit wenigen Millimetern Spielraum zwischen den Magnetpolen sich drehen kann. Am oberen Theil des Ankers sind zwei Polklemmen angebracht, von denen aus der Strom abgenommen wird.

Um die Ankerspulen zu untersuchen bezieh. auszuwechseln, zieht man den ganzen Anker mit Hilfe einer Schraubenspindel Z auf seinem Träger von den Feldmagneten hinweg. Die Schraubenspindel Z ist in einem Ringe gelagert, welcher auf dem Träger des Ankers frei drehbar, aber nicht verschiebbar ist, so dass man auch die unteren Spulen durch Drehen des Ankers in bequeme Höhenlage bringen kann. Die Spindel Z wird mittels Ratschhebels bewegt.

Textabbildung Bd. 291, S. 113
Der von einem besonderen Erreger entnommene erregende Strom wird mit Hilfe zweier Bronzeringe in die Feldmagnete geleitet, die auf der Schwungradnabe befestigt und gegen dieselbe durch Fiberscheiben (Fig. 17) isolirt sind.

Die vorbeschriebene Bauart wird für Wechselstrommaschinen von 50 bis 300 angewendet; bei grösseren Leistungen wird ein doppeltes magnetisches Feld, wie Fig. 18 zeigt, mit zwei Ankern benutzt.

Für Leistungen unter 50 erfordern die Wechselstrommaschinen nur eine solche Geschwindigkeit, dass sie unmittelbar mit Turbinen oder schnellgehenden Dampfmaschinen gekuppelt werden können.

(Schluss folgt.)

Vgl. auch 1893 289 168. 288, 290 168. 183. 190. 191. * 206. 209.

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