Text-Bild-Ansicht Band 318

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Geschwindigkeit von 80 km i. d. Stunde bestimmt gewesen wäre, es würde aber kleiner ausfallen und bei jedem Anfahren in den Widerständen weniger Energie verlieren. 80 km i. d. Stunde ist die maximale Geschwindigkeit, wenn der Zug bei einer Beschleunigung von 0,7 m bis zur halben Entfernung von der nächsten Station sich beschleunigen würde.

Der Nebenschlussmotor zeigt dasselbe Verhalten wie der Serienmotor, wenn der so reguliert wird, dass er während der Beschleunigungszeit einen konstanten Ankerstrom hat. Der Kollektor arbeitet aber häufig stufenweise, weshalb der Strom häufig variiert und zum Funken Veranlassung giebt. Dazu kommt noch, dass die Feldbewickelung kleiner wird und die Magnete grösser werden müssen, was bei Eisenbahnen, bei denen der Raum ziemlich beschränkt ist, sehr wichtig ist. Der Nebenschlussmotor ist dem Serienmotor auch insofern nicht ebenbürtig, weil er für die höchste Geschwindigkeit gewickelt werden muss; wird nun diese Geschwindigkeit vor dem halben Wege zwischen zwei Stationen erreicht, so wird der Wagen von diesem Punkt an bei konstanter Geschwindigkeit mit einem reduzierten Strom weiterlaufen, was wiederum ein Funken am Kollektor veranlassen kann. Beide Motorenarten können auch ferner so angeordnet werden, dass sie etwas Energie durch elektrisches Bremsen zurückgewinnen, aber sie würden denselben Energie Verlust zeigen, wie er während der Beschleunigung durch die Widerstände bedingt ist.

Der Mehrphasenmotor ist in seinem Verhalten dem Gleichstrom-Nebenschlussmotor sehr ähnlich. Ordnet man zwei Motoren an, so kann auch nur einer die Netzspannung aufnehmen, während der andere für halbe Geschwindigkeit in Verkettung geschaltet ist. Der erstere kann dann für hohe Spannungen gewickelt werden, während der übrige Teil des Stromkreises die für die Handhabung geeignete Spannungen hat. Diese Anordnung verhindert die Benutzung des zweiten Motors in Parallelschaltung mit dem ersten über die halbe Geschwindigkeit hinaus. Das ist aber kein so bedenklicher Nachteil, wie man anzunehmen geneigt ist. Wenn man es ausrechnen würde, so wird die zwischen den Stationen erforderliche Zeit durch die Trägheit als zweiten Motor über die halbe Geschwindigkeit hinaus nur sehr wenig vergrössert. Der Hauptnachteil des Mehrphasenmotors ist, dass seine Geschwindigkeit eine Grenze besitzt.

Es giebt noch einige andere Anordnungen bei konstanter Spannung, die der Erwähnung wert sind, obgleich sie praktisch nicht zur Anwendung gelangen. Der Motor kann mit konstanter Geschwindigkeit laufen, und man wendet zum Kuppeln eine Art magnetische Kupplung an. Der Verlust ist in diesem Falle derselbe, wie bei den bereits beschriebenen Systemen, um aber den Vorteil zu erlangen, der dem Schalten zweier Motoren in Serie entspricht, muss man eine Kupplung derart konstruieren, dass ein Kuppeln bei zwei verschiedenenGeschwindigkeitsübersetzungen möglich ist. Das ist bei der Anwendung eines solchen Systems kein Vorteil im Vergleich mit dem Gleichstrommotorensystem; aber wir werden so in die Lage versetzt, gewöhnliche Wechselstrommotoren (Synchronmotoren) anzuwenden, die mit konstanter Geschwindigkeit laufen. Natürlich geht die wirkliche Anforderung auf eine variable Geschwindigkeitsübersetzung hinaus. Diese Aufgabe wurde schon früher gestellt und sehr scharfsinnig in Verbindung mit Oelmotoren für Automobile gelöst. Eine variable Geschwindigkeitsübersetzung mag im elektrischen Eisenbahnwesen von ungeheurer Bedeutung sein; aber das Problem ist in diesem Falle noch schwieriger, da die zu verteilenden Kräfte sehr gross sind, und sehr wenig verfügbarer Raum vorhanden ist. Leonhard Mann macht folgenden Vorschlag: ein Motor, der mit konstanter Geschwindigkeit läuft, treibt einen Generator mit variabler Spannung, der seinerseits wiederum einen Motor speist, der mit variabler Geschwindigkeit läuft. Diese Anordnung ist aber etwas umständlich und erfordert anstatt einer Maschine drei, oder vielmehr auf jeder Lokomotive eine besondere Doppelmaschine. Es kann wohl möglich sein, für jeden Zug einen Motorgenerator anzuordnen; diese Anordnung hat aber fast alle Nachteile des Lokomotivsystems und die Leistungsfähigkeit dürfte eine sehr geringe sein.

Der einphasige Wechselstrommotor ist gegenwärtig nicht zulässig, ausgenommen die Motorentype der Synchronmotoren, die mit konstanter Geschwindigkeit laufen. Die Anwendung konstanter Spannung dürfte daher keine gute Lösung des Problems einer variablen Geschwindigkeitsübersetzung auf elektrischem Wege sein. Wir wollen daher den konstanten Strom in unsere Betrachtung hineinziehen. Jetzt haben wir nur die Motoren oder vielmehr die Zugausrüstung zu betrachten. Die Reihenmotoren würden dann für die Umdrehungszahl gewickelt werden, die der Beschleunigung von 0,7 m i. d. Sek. entspricht. Verluste durch äussere Widerstände sind nicht vorhanden und die elektromotorische Gegenkraft nimmt mit der Geschwindigkeit zu, bis die Hälfte der Bahnstrecke zwischen 2 Stationen erreicht ist. Der Zusammenhang kehrt sich dann um und die Motoren werden zu Dynamos, die ihrerseits Vorderspannung in das Netz schicken und mit derselben Beschleunigung wie vorher bremsen, nur dass sie jetzt negativ ist, d.h. also eine Verzögerung. Da keine Verluste durch äussere Widerstände vorhanden sind, und da diese für den Fall, wo wir zum Vergleich die Leistung genommen haben, die bei der Beschleunigung verzehrt wird, sehr gross sind im Verhältnis zur Leistung, die durch die Zugwiderstände verzehrt wird, giebt das Serienmotoren-System einen grossen Prozentsatz der Leistung ins Netz zurück. Im Vergleich zu dem System mit konstanter Spannung ist somit hier ein grosser Gewinn an Energie vorhanden.

[Kleinere Mitteilungen.]

Bücherschau.

Elemente der Reinen Mechanik als Vorstudium für die Analitische und Angewandte Mechanik und für die Mathematische Physik an Universitäten und Technischen Hochschulen, sowie zum Selbstunterricht, von Dr. Jos. Finger, o. ö. Professor der Reinen Mechanik an der k. k. Technischen Hochschule in Wien. Zweite verbesserte und vermehrte Auflage, mit 210 Figuren im Texte, Wien 1901. Alfred Holder.

Der Titel des Buches kennzeichnet seinen vielseitigen Zweck. Aus dem Vorwort ist zu ersehen, dass das Lehrbuch den Lehrstoff enthält „der in seinem wesentlichen Teile an der Wiener Technischen Hochschule in den Vorlesungen über die Elemente der reinen Mechanik und der graphischen Statik, welche für die Hörer der Bauingenieurschule, der Hochbauschule und der Maschinenbauschule I im Studienplan des ersten Jahrgangs normiert sind, zum Vortrag gelangt.“ Die Festigkeitslehre ist, zweckmässigerweise, in dem Buche nicht behandelt. Der Raum von 797 Seiten (Format 16 × 24 cm) ist in 10 Kapitel mit zusammen 109 Paragraphen geteilt. Kapitel I (30 S.) enthält die Einleitung, eine Darlegung der grundlegenden Prinzipien und Begriffe. „Die drei Grundgesetze, nämlich das Prinzip der Trägheit, das Prinzip der unveränderlichen relativen Wirkung und das Prinzip der Wechselwirkung sind die Grundpfeiler, auf welchen das ganze Lehrgebäude der Mechanikaufgebaut ist. Aus diesen drei Grundprinzipien entspringen als aus ihrer gemeinsamen Quelle die anderen Prinzipe und alle Gesetze der Mechanik, wie in dem folgenden Lehrgange gezeigt werden soll.“ (Seite 25). „Jener Teil der Mechanik, der ... mit Zuhilfenahme der mathematischen Theorema auf streng deduktivem Wege die Bewegungen der Körper im allgemeinen, also die allgemeine Lehre von den Kräften und ihren mechanischen Wirkungen behandelt, wird die reine oder theoretische Mechanik genannt, im Gegensatz zu der angewandten Mechanik“ (Seite 29.)

Ob die Reine Mechanik ein geeignetes Vorstudium für den künftigen Ingenieur oder Architekten bildet, bleibe hier dahin gestellt – an einzelnen deutschen technischen Hochschulen hat sie als solches längst den Platz geräumt.

Im II. und III. Kapitel folgt nun die Statik und die Kinematik des materiellen Punkts. Für das Kräfteparallelogramm ist ein sehr ausführlicher statischer Beweis gegeben (nach J. J. Lambert). Die Beschleunigung bei der krummlinigen Bewegung wird mit Hilfe der polaren Geschwindigkeitskurve (Hodograph) erklärt; im Anschluss an diese wird auch der Wert der Zentripetalbeschleunigung ermittelt.

Kapitel IV umfasst die Dynamik des Punktes. Auf Grund der leitenden Prinzipien wird der Satz von der gleichförmig beschleunigenden Wirkung konstanter Kräfte abgeleitet, Hören wir den Verfasser selbst: „Da in diesem Falle die Intensität der Kraft