DE118937C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

M 118937 KLASSE 21 d.

(Aegypten).

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Reihe von Vorrichtungen, welche dazu dienen, einphasigen oder mehrphasigen Wechselstrom in Gleichstrom bezw. umgekehrt von gleicher oder verschiedener Spannung umzuwandeln.

Im Folgenden soll, um die Beschreibung zu vereinfachen, stets angenommen werden, dafs die Vorrichtung dazu dient, die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom zu bewirken.

Die Vorrichtung besteht aus:

1. einem inducirenden, unbeweglichen Theil (ähnlich demjenigen eines Drehstrommotors), der von Wechselstrom gespeist wird, der in diesem Falle also der primäre Strom ist;

2. einem unbeweglichen, inducirten Theil (ähnlich demjenigen einer Gleichstromdynamo), welcher in dem magnetischen Felde des inducirenden Theiles angebracht ist und mit einem gleichfalls unbeweglichen Stromwender verbunden ist; dieses ist der secundäre Stromkreis;

3. beweglichen Bürsten, die auf dem Stromwender schleifen, um den inducirten Strom abzunehmen.

Die vorliegende Erfindung ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dafs der feststehende, magnetische Kern des Stromumwandlers ein ebenfalls feststehendes', ringförmiges Schlufsstück und aufserdem ein magnetisches, bewegliches Schlufsstück, welches die Bürsten mit sich nimmt, aufweist. Der Kern wird von dem. besagten magnetischen Felde, welches durch die Zusammenwirkung der primären und secundären Wickelungen entsteht, durchsetzt, während die beiden Schlufsstücke von zwei Verzweigungen eben dieses Feldes durchflossen werden.

Dank dieser Anordnung ist der Bürstenwinkel ein unveränderlicher, und es tritt keine Funkenbildung auf, weil die Bürsten durch die Wirkung des resultirenden Feldes selbst mitgenommen werden. Letzteres erzeugt den Inductionsstrom, den diese Bürsten sammeln.

Die Thatsache, dafs eine Abzweigung des resultirenden Feldes durch den Magneten oder das bewegliche Schlufsstück, das die Bürsten mitnimmt, geht, ist ein wesentlicher Punkt, denn wenn das ganze Feld dieses Stück durchsetzen würde,, würde eine Verzerrung des Feldes entstehen, so dafs die Bürstenstellung nicht mehr unveränderlich bliebe.

Von Bedeutung ist es ferner, das bewegliche Schlufsstück als Umdrehungskörper zu gestalten, um eine Verzerrung des Feldes zu vermeiden und so einen unveränderlichen Bürstenwinkel zu erhalten.

Es bestehen schon Umformer mit festen Wickelungen, aber diese besitzen nicht die oben erwähnten Merkmale und ergeben keinen Unveränderlichen Bürstenwinkel.

In dem in der Patentschrift 51596 in Fig. 4 beschriebenen Umformer geht das ganze resultirende Feld in das bewegliche Schlufsstück. Es entsteht also eine Verzerrung; ferner mufs dieses Stück sehr dick sein, so dafs seine Mit-

(2. Auflage, ausgegeben am 5. Dezember igo2.)

nähme durch das magnetische Feld sehr schwierig ist.

In Fig. 5 derselben Patentschrift ist kein festes Schlufsstück vorhanden, sondern es sind zwei Magnetkerne R und T vorgesehen, die von zwei bestimmten magnetischen Feldern durchflossen werden. Der Kern R wird von dem durch die secundä'ren Ströme erzeugten Magnetfelde durchflossen, der Kern T von dem durch die primären Ströme erzeugten. Was das Schlufsstück A betrifft, so. befindet es sich gegenüber dem Kern R, folglich wird es nicht durch eine Abzweigung des resultirenden Feldes durchsetzt, sondern von einer Abzweigung des durch die secundä'ren Ströme erzeugten magnetischen Feldes, woraus sich kein unveränderlicher Bürstenwinkel ergiebt; denn die Richtung dieses Feldes ist veränderlich in Bezug auf die des resultirenden Feldes. Wenn das Schlufsstück A mit seinen Polenden T gegenübersteht, so würde es von einer Abzweigung des durch die Primärströme geschaffenen Magnetfeldes durchsetzt werden, so dafs der Bürstenwinkel wiederum nicht unveränderlich wäre. Nimmt man endlich an, dafs die Polenden des Stückes A beiden Kernen R und T gegenüberständen, so würde dieses Stück von zwei parallelen Abzweigungen der Kerne R und T durchflossen werden, und das Resultat wäre nicht dasselbe, wie das, welches hier durch die Abzweigung des resultirenden Feldes erhalten wird. Der Bürstenwinkel ist also auch hier veränderlich.

In der Patentschrift 107433 wird der bewegliche Magnet, welcher die Bürsten dreht, selbst durch ein Magnetfeld gedreht, welches nur durch die Wirkung des primären Stromes erzeugt wird, und dessen Richtung veränderlich ist gegenüber derjenigen des resultirenden Feldes bei vorliegender Erfindung. Hieraus ergiebt sich, dafs der Bürstenwinkel veränderlich ist, wie auch aus der Beschreibung deutlich hervorgeht.

In den beiliegenden Zeichnungen sind Fig. 1, 2 und 3 Schemata von drei Ausführungsbeispielen.

Fig. 4 und 5 geben den Weg des magnetischen Flusses für einige besondere Fälle an.

Fig. 6 stellt schematisch einen Apparat besonderer Bauart dar.

Fig. 7 zeigt einzelne Theile des Umformers theils in Ansicht, theils im Schnitt.

Fig. 8 zeigt den Elektromagneten der Fig. 7 in der Aufsicht.

Fig. 9 zeigt die Verbindungen des Umwandlers mit den Speiseleitern und den Arbeitsleitern.

Fig. 10 zeigt die Hinzufügung der Ausgleichstromkreise zu dem primären Strom.

Fig. 11 zeigt theils senkrecht im Schnitt, theils in Ansicht einen Umwandler gemäfs der vorliegenden Erfindung.

Fig. 12 ist ein halber Horizontalschnitt nach der Linie A-B der Fig. 11.

Die gleichen Buchstaben und Zahlen bezeichnen dieselben oder ähnliche Theile in allen Figuren.

Fig. 1 stellt schematisch einen Umformer für zweiphasigen Wechselstrom dar. Der unbewegliche primäre Stromkreis besteht aus einer vierpoligen Trommelwickelung, die auf den äufseren Ring d gewickelt ist.

Der secundäre, gleichfalls unbewegliche Stromkreis besteht aus einer vierpoligen Trommelwickelung 5, die auf dem inneren Kern 4 angeordnet und mit dem Stromwender 12 versehen ist. Die Zweiphasenströme fliefsen durch den primären Stromkreis und erzeugen hierdurch ein sogen. Drehfeld. Dieses inducirt im secundären Stromkreis einen Strom, dessen elektromotorische Kräfte mit der Drehung des Feldes eingerichtet sind.

Wenn man der Drehung des erzeugten vierpoligen Feldes die vier Bürsten 9, die auf dem Stromwender 12 gleiten, folgen läfst, erhält man einen Gleichstrom; dieser Strom wird den Schleifcontacten χ und γ durch die Schleifringe j und k zugeführt, die mit den Bürsten, mit denen sie elektrisch verbunden sind, beweglich sind.

Die Bürsten werden durch einen kreisenden Elektromagneten h gedreht, der ebenso wie der Umformer vier Pole aufweist. Dieser Elektromagnet ist so angeordnet, dafs er selbstthätig an der Drehung des von dem primären und secundären Strome erzeugten Drehfeldes theilnimmt.

Die Anordnung des Elektromagneten im Mittelpunkte des Umformers ist offenbar am besten, weil an dieser Stelle die Einwirkung des magnetischen Feldes am stärksten ist; er kann aber auch anderswo angebracht werden, wo er genügend dem Einflüsse des erzeugten Drehfeldes unterworfen ist.

Fig. 2 stellt schematisch einen Umformer für Dreiphasenwechselstrom dar.

Hier ist der primäre Stromkreis a als Ring auf den äufseren Kern d gewickelt, während der secundäre Stromkreis trommelartig auf den inneren Kern 4 gewickelt ist. Diese beiden Wickelungen sind derart angebracht, dafs sich eine vierpolige Anordnung ergiebt.

Der Elektromagnet h, der die Bürsten 9 dreht, ist auch vierpolig und wie in Fig. 1 angeordnet. Die Vorrichtung wirkt ebenso wie die in Fig. 1 dargestellte.

In Fig. 3 ist ein Umwandler für einfachen Wechselstrom dargestellt. α bezeichnet den primären und 5 den secundären Stromkreis, welche zusammen eine doppelte Ringwickelung auf dem inneren Kern d bilden. Die primären

und secundären Spulen wechseln mit einander ab und ergeben dadurch eine zweipolige. Anordnung. Der Elektromagnet h ist in diesem Falle also auch nur zweipolig. Wenn der Umformer im Gange ist, giebt er Gleichstrom, und zwar durch die Rückwirkung des inducirten Theiles, eine Wirkung, die eine Erscheinung hervorruft, ähnlich derjenigen, wie sie bei Motoren entsteht, die mit einfachem Wechselstrom gespeist werden.

Die Erfindung soll jedoch keineswegs nur auf die drei angeführten Beispiele Anwendung finden, sondern die primären und secunda'ren Spulen können nach irgend einer bekannten Methode auf den einen oder anderen Magnet: kern gewickelt werden und so zwei- oder mehrpolige Anordnungen hervorbringen.

Die Kerne werden zweckmäfsig untertheilt, d. h aus Eisenblechen hergestellt, die von einander isolirt nnd über einander angeordnet sind. Sie können gezahnt sein, so dafs die Wickelungen zwischen den Zähnen untergebracht werden können.

In den Fig. ι und 2 ist z. B. der Kern d auf der Innenseite gezahnt; die Lücken 21, die zwischen den Zähnen 1 gebildet werden, nehmen die Wickelungen α auf, so dafs sie den gröfsten Theil der inneren Oberfläche des Kernes zur Ueberleitung des magnetischen Flusses frei lassen.

Man kann auch, wenn die Spannung hoch bemessen ist, diesen frei bleibenden Theil noch durch Anwendung von schwach breit auslaufenden Zähnen vergröfsern (ähnlich denjenigen, die man bei 1 in Fig. 12 sieht, die fast vollständig die Wickelung verdecken).

In den Fig. 1 und 2 ist der innere Ankerkern 4 ebenfalls mit Zähnen 6 versehen, und die Zähne 1 und 6 der beiden Kerne sind zu einander angeordnet, dafs sich stets zwei Zähne gegenüberstehen. Die beiden Kerne d und 4 könnten auch zusammen aus denselben Eisenblechen ausgeschnitten werden, worauf diese Stücke mit den Einschnitten 20 und 21 für den Durchgang der Wickelungen 5 und a versehen werden. Bei Anwendung von hochgespannten Strömen ist es stets gut, die beiden Kerne d und 4 entweder durch eine Glimmerschicht, wie bei 14, oder durch ein anderes Isolationsmaterial, das für Hochspannungen anwendbar ist, von einander zu isoliren. Dieses Isolationsmittel kann die Zwischenräume 20 bis 21 zwischen den auf einander folgenden Zähnen überdecken, doch ist es nicht absolut nothwendig.

Wie auch immer die Anordnung der Wickelung sein möge, die Querschnitte der Kerne müssen stets so gewählt und berechnet werden, dafs sie folgenden Bedingungen genügen.

Die Sättigung des äufseren Kernes mufs ziemlich schwach sein, damit dieser Kern nicht unnützen magnetischen Widerstand erzeugt, der die Wirkung beeinträchtigt. Im Gegensatz hierzu mufs die Sättigung des inneren Kernes verhältnifsmäfsig stark sein, damit die magnetische Ablenkung in dem centralen freien Raum eine genügende Stärke hat, um das Mitnehmen des beweglichen Magneten zu sichern. Gleichzeitig darf die Sättigung nicht zu stark sein, damit die Ablenkung nicht stärker wird, als sie zum Mitnehmen des Magneten erforderlich ist.

Fig. 4 zeigt an einem gewöhnlichen Umformer den Gang der magnetischen Strömung, wenn die Wickelung trommelartig oder in Form eines Gramme-Ringes auf dem äufseren Kern d und trommelartig auf dem inneren Kern 4 hergestellt ist (Fig. 1 und 2). Man sieht, dafs in diesem Falle der ganze magnetische Flufs in den äufseren Kern und nur ein kleiner Theil desselben in den inneren Kern übergeht. Der magnetische Flufs in dem ersten wird also dem im zweiten- überlegen sein.

Fig. 5 zeigt im Gegensatz hierzu, dafs in dem Fall, wo die Wickelung aus einem doppelten Gramme-Ring auf dem inneren Kern besteht, der ganze Flufs in den letzteren und nur ein kleiner Theil desselben in den äufseren Kern übergeht. Der Theil dieses Kernes ist also kleiner als der des inneren.

In dem Voraufgegangenen handelt es sich stets um zwei bestimmte Stromkreise, den primären α und den secunda'ren 5.

Es ist dies gewöhnlich der Fall, aber man wird bemerken, dafs, wenn die höchste elektromotorische Kraft der Elektricitätsquelle des Wechselstromes gleich derjenigen des zu erzeugenden Gleichstromes ist, kein Potentialunterschied zwischen den einzelnen Spulen der beiden Stromkreise bestehen wird. Diese können dann mit einander zu einer einzigen vereinigt und einerseits mit dem Stromwender, andererseits mit den Wechselstromabnehmern verbunden werden.

Dies wird durch Fig. 6 veranschaulicht.

Es sei noch erwähnt, dafs in dem Falle, wo es sich um gewöhnliche Wechselströme handelt, und der Secundärstromkreis mit dem primären zu einem einzigen vereinigt werden soll oder nicht, es für den Umformer von Vortheil ist, ausgleichende Zusatzstromkreise vorzusehen, deren Bedeutung und Anordnung zwecks Ingarlgsetztens des umlaufenden Ankers noch beschrieben werden wird.

Was den beweglichen Theil des Umformers anlangt, so besteht er, wie schon aus dem Voraufgegangenen bekannt ist, aus einem Magneten, und zwar vorzugsweise aus einem Elektromagneten, der durch die Drehung des erzeugten Feldes mitgenommen wird und hierdurch den Umlauf der Bürsten 9 auf dem festen Stromwender-12 hervorruft. . :

Man' erkennt leicht, dafs dieser Elektromagnet keineswegs mit vortretenden Polen versehen sein mufs; er kann auf irgend eine Weise hergestellt und erregt werden. So kann er z. B. die Form eines Gramme-Ringes haben, der, falls es sich um einen vierpoligen Magneten handelt, von vier Punkten aus gespeist wird. Diese Anordnungen zeigen Fig. 7 und 8. Die Wickelung könnte auch trommelartig sein.

Die Erregung des Elektromagneten müfste theoretisch durch Gleichstrom von irgend welcher beliebigen Quelle aus geschehen. Bei normalem Gange jedoch kann der Strom, der den Elektromagneten speist, entweder durch Parallel oder Reihenschaltung direct von den Bürsten des Umformers abgenommen werden. Dies kann auch beim Ingangsetzen geschehen, und zwar aus folgenden Gründen:

Die elektromagnetische Kraft, die an den Berührungsstellen der Bürsten mit dem Stromwender ihre Richtung wechselt, erzeugt, vereint mit der ebenfalls wechselnden elektromotorischen Kraft, die in dem Stromkreis des Elektromagneten durch die Ablenkung des Feldes hervorgerufen wird, das diesen Stromkreis durchsetzt, einen eben solchen Strom wie in dem Elektromagneten, so dafs dieser einer Kraft unterworfen ist, die ihn in derselben Richtung zu drehen sucht wie das Drehfeld des Umformers.

Im Vorstehenden wurde die Anwendung des Umformers bei Mehrphasenströmen beschrieben, durch welche das Drehfeld erzeugt wird, wenn der Strom geschlossen wird. In dem Falle, wo es sich um einfachen Wechselstrom handelt, ist das erzeugte Feld, sobald der Strom geschlossen wird, kein Drehfeld, sondern ein wechselndes Feld, woraus hervorgeht, dafs der Magnet im Allgemeinen selbstthä'tig in Drehung versetzt wird. Es giebt indessen Stellungen, und zwar die sogen, todten Punkte, in denen ein Anlaufen nicht stattfindet. Es ist dies dieselbe Erscheinung wie bei Dampfmaschinen, bei denen die hin- und hergehende Kraft des Kolbens in eine drehende umgewandelt werden soll; das Anlaufen kann nur geschehen, wenn die Kurbel nicht in einem der beiden todlen Punkte steht.

Aus diesem Grunde wird, um ein sicheres selbsttätiges Anlaufen bei Einphasenwechselstrom zu erzielen, das erzeugte wechselnde Feld im Augenblicke des Stromschlusses durch ein drehendes oder wenigstens nahezu drehendes Feld ersetzt. Zu diesem Zwecke dient die in Fig. 10 veranschaulichte Anordnung der sogen. Diagonalstromkreise.

α ist der unbewegliche primäre Stromkreis, der auf den Kern d gewickelt ist, und dessen beide Enden b und c sind; schräg zu diesen beiden Enden, und zwar auf demselben Kern, werden die festen. Ausgleichszuschaltstromkreise ee angeordnet, die die Widerstände^/^¹ enthalten. Hierdurch wird das Feld, anstatt einfach wechselnd, mehr oder weniger drehend, wodurch ein selbstthä'tiges Anlaufen gesichert ist.

Es ist ersichtlich, dafs bei den vorliegenden Umformern infolge der grofsen Permeabilität diese Diagonalstromkreise angewendet werden können, ohne dafs dadurch die Wirkung des Umformers fühlbar beeinträchtigt wird.

Es sind, daher, und dies ist sehr wesentlich, alle Anordnungen, die nach vorliegender Erfindung, sei es für Mehrphasenstrom oder einfachen Wechselstrom, hergestellt sind, selbstthätig anlaufend. Um das selbstthätige Anlaufen noch mehr zu sichern, kann man in allen Fällen auf dem Einsenkern des Elektromagneten einen asynchronen Motoranker anordnen, der eine aus achsial verlaufenden Stäben und zwei eisernen Stirnflächen bestehende Trommelwirkung besitzt. Ein Beispiel für diese Anordnung ist in den Fig. 11 und 12 veranschaulicht, die weiterhin noch näher erläutert werden wird.

Bei der Art des Ingangsetzens, die bisher angewendet wurde, wird im Augenblicke des Anlaufens kein Gleichstrom durch die Arbeitsleitung fliefsen, sondern ein Wechselstrom. Erst dann, wenn der Normalzustand eingetreten ist, wird der Strom gleich gerichtet, aber seine Polarität kann vorher nicht bestimmt werden. In einigen Fällen ist es nun nicht gleichgültig, ob in die Leitung ein Wechseloder Phasenstrom oder irgend ein anderer Strom von beliebiger Polarität geschickt wird; es ist daher eine Anordnung vorzusehen, die es gestattet, das Anlaufen so bewirken zu können, dafs jedem besonderem Falle Rechnung getragen wird. Diese Einrichtung ist dargestellt in den Fig. 7, 8 und 9.

Die Welle g (Fig. 7), auf der der Elektromagnet h, die beweglichen Bürstenhalter i und Stromabnehmerschleifringe j k befestigt sind, trägt aufserdem noch einen Schleifring /.

Der eine Pol der Wickelung des Elektromagneten h (oder alle Pole bei einer mehrpoligen Anordnung, s. Fig. 8) ist mit dem Zusatzschleifringe / verbunden, und der Pol (oder die Pole) von entgegengesetztem Zeichen ist mit einem der anderen beiden stromabnehmenden Schleifringe, z. B, j, verbunden.

Die Anordnung enthält aufserdem als nothwendige Zubehörtheile (Fig. 9):

1. In dem speisenden Stromkreise;

a) einen Selbstinductionsapparat m, um die Spannung in den für die Verwendung zulässigen Grenzen zu regeln;

b) einen Doppelausschalter n;

2. In dem zu speisenden Stromkreise;

a) einen Ausschalter o, der in die Linienleitung 3 geschaltet ist, die an der Bürste χ des Schleifringes j endet; . .. . '.

b) einen Unterbrecher ρ, der in die Linienleitung 2 geschaltet ist, die an der Bürste y des Schleifringes k endet;

c) einen Umschalter für verschiedene Stromkreise q, der mit dem Zusatzschleifringe I verbunden ist; er besteht aus einem todten Stromschlufsstück r, einem mit der Bürste y verbundenen Stromschlufsstück s, einem mit der Linie 2 in Verbindung stehenden Stromschlufsstück t und einem Stromschkifsstück u, das an die Bürste χ angeschlossen ist;

d) ein Ampere-Meter w und ein Voltmeter ν, um die Richtung des Stromes anzugeben.

Der Unterbrecher 0 ist für die Handhabung des Umwandlers von keiner Bedeutung. Er wird stets geschlossen, bevor der Magnet anläuft.

Den Anlauf des Umformers kann man hauptsächlich auf drei Wegen erzielen:

a) Das Netz wird nur von einem einzigen Umformer gespeist, und die Polarität des Gleichstromes ist wechselnd;

b) die Polarität ist bestimmt (z. B. bei Bogenlampen);

c) der Umformer mufs mit einer Kraftquelle parallel geschaltet werden, die eine bestimmte elektromotorische Kraft hat (z. B. Zuschaltung einer Maschine beim Laden von Sammlern zu einer bereits in Thätigkeit befindlichen Gruppe).

a) i. Wenn es gleichgiltig ist, ob während einiger Augenblicke Wechselstrom in die Arbeitsmaschinen, die in den Stromkreis geschaltet sind, geschickt wird, läfst man immer die Schalter 0 und ρ geschlossen, und den Umschalter q läfst man auf dem Stromschlufsstück s ruhen. Man braucht also nur den Primärstromunterbrecher η zu schliefsen.

2. Ist es dagegen schädlich, Wechselstrom in die Arbeitsmaschinen zu schicken, so verfährt man wie folgt:

Man stellt den Umschalter q auf das Stromschlufsstück u, um Kurzschlufs in der Wickelung des Elektromagneten zu bewirken. Dann schliefst man den Schalter η des Speisestromes, und wenn man glaubt, dafs die Geschwindigkeit des rotirenden Ankers genügend ist, stellt man den Umschalter auf das Stromschlufsstück s. Die Wickelung des Elektromagneten wird dann durch den festen secundären Stromkreis gespeist, so dafs der Magnet bald die synchrone Geschwindigkeit annimmt. Es ist dann noch der Schalter ρ des zu speisenden Leitungsnetzes zu schliefsen.

b) Man verfährt wie in dem Fall a) 2. Aber bevor man den Schalter ρ schliefst, prüft man die Spannung. Wenn der Strom von entgegengesetztem Zeichen ist wie der, den man erhalten will, bringt man während einer kurzen Zeit den Umschalter auf das todte Stromschlufsstück r, so dafs der Anker in seiner Geschwindigkeit etwas nachläfst und eine halbe Periode zurückbleibt; darauf stellt man den Umschalter wieder auf das Stromschlufsstück s und schliefst den Unterbrecherp.

c) Man bringt den Umschalter q auf den Kurzschlufscontact u und schliefst den Unterbrecher η des Speisestromes. Ist die Geschwindigkeit genügend, so stellt man den Umschalter auf den Contact s, so dafs die Geschwindigkeit synchron wird, dann auf den Contact t (äufseren Stromkreis), wodurch die Richtung des Stromes festgesetzt wird. Es ist dann nur noch die Spannung vermittelst des Selbstinductionsapparates m zu regeln und der Schalter ρ zu schliefsen.

In dem Falle, wo der bewegliche Theil nicht mit der axial verlaufenden Trommelstabwickelung und den beiden eisernen Stirnflächen versehen ist, und wenn die Schalter η geschlossen sind, der Umschalter q auf dem todten Stromschlufsstück r steht und der Schalter ρ geöffnet ist, ist der Verbrauch des Umformers an Strom ein äufserst geringer. Der Umformer kann also beständig, wie ein gewöhnlicher Transformator, in den Stromkreis geschaltet bleiben. Unter diesen Umständen hat man, um den Umwandler in Gang zu setzen, nur den Umschalter q und den Schalter ρ nach einer der vorher angedeuteten Arten zu bewegen.

Nachdem im Voraufgegangenen im Allgemeinen die Art der Aufstellung und Inbetriebsetzung der Umformer beschrieben worden ist, soll nunmehr durch ein Beispiel gezeigt werden, wie dieselben praktisch ausgeführt werden, können. Es wird auf die Fig. 11 und 12 Bezug genommen, die einen Umwandler für Wechselstrom darstellen, in dem die beiden festen Stromkreise, der primäre und der secundäre, zu einem einzigen vereinigt werden.

In diesen Figuren bezeichnet 4 den untertheilten äufseren Kern und d den inneren, auf den die Wickelung des eben erwähnten vereinigten Stromkreises ringförmig gewickelt wird. Zu diesem Zwecke zeigt der Kern d eine doppelte Zahnung, eine äufsere 6 und eine innere 1; diese letztere besteht vortheilhaft aus nach unten sich verjüngenden Zähnen aus früher beschriebenen Gründen. Die Zahnungen sind derartig, dafs je drei äufseren Zwischenräumen 20 ein einziger innerer 21 entspricht. Diese Lücken 20 und 21 sind bestimmt, die Wickelung des für Wechsel- und Gleichstrom gemeinsamen Stromkreises aufzunehmen. Aufserdem werden in ihnen die Wickelungen der Diagonalausgleichströme e untergebracht (Fig. 10), von denen früher die Rede gewesen ist. Beide Kerne 4 und d werden von dem durchbrochenen Sockel 10 des Umformers getragen. Der Kern h des

umlaufenden Ankers ist aus einem Gufsstück hergestellt und auf einer Hülse g befestigt, die auf Kugeln um die feste Achse 22 läuft.

Der Kern h ist aufsen gezahnt oder cannelirt, um die trommelartige Wickelung aufzunehmen.

Am Grunde der Nuthen sind die Stäbe 7 gelagert, deren Bedeutung schon vorher erklärt worden ist. Diese Stäbe vereinigen sich über und unter dem Kern h zu Ringen 8, 8, die gleichzeitig als Halt für die Wickelungsdrähte des Elektromagneten dienen.

Auf der hohlen Welle g sind die Bürstenhalter z, welche die auf dem Stromwender 12 gleitenden Bürsten tragen, angeordnet. Der letztere sitzt auf dem Deckel 13, von dem er in geeigneter Weise isolirt ist.

Ferner sind auf der hohlen Welle g die Schleifringe j k I, die in Isolirmaterial eingelassen sind, befestigt. Die Bürsten xy\-, die den Ringen entsprechen, werden von einem durchbrochenen Aufsatz 11 getragen, der auf dem Deckel 13 befestigt ist und zugleich als Lager für das obere Ende der centralen Welle 22 dient, deren unteres Ende in der Grundplatte 10 befestigt ist.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Ein Transformator, um Wechselströme einer und mehrerer Phasen in Gleichstrom umzuwandeln und umgekehrt, mit feststehenden, primären und secundären Wickelungen, feststehendem Stromabgeber und umlaufenden Bürsten, dadurch gekennzeichnet, dafs der feststehende, magnetische Kern des Stromumwandlers ein ebenfalls feststehendes, ringförmiges Schlufsstück und aufserdem ein magnetisches bewegliches Schlufsstück, welches die Bürsten mit sich nimmt, aufweist, und zwar in der Weise, dafs der Kern von dem magnetischen Felde, welches durch die Zusammenwirkung der primären und secundären Wickelungen entsteht, durchsetzt wird, während die beiden Schlufsstücke von zwei Verzweigungen eben dieses Feldes durchflossen werden. '
2. 2. Bei einem Stromumwandler nach Anspruch 1 die besondere Anordnung, dafs das bewegliche Schlufsstück ein Umdrehungskörper ist, um Verzerrungen des resultirenden Feldes, welches das besagte Schlufsstück mit sich zieht, zu vermeiden.
3. 3. Bei einem Apparat der durch Anspruch 1 gekennzeichneten Art die Hinzufügung eines asynchronen Motorankers zum drehbaren Magneten, um das selbstthätige Angehen zu erleichtern.
4. 4. Eine Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs die Achse (g) (Fig. 7 und 9) des sich drehenden Elektromagneten (h) aufser den beweglichen Bürsten (9) und den Schleifringen (j und kj, die dabei vereinigt sind, noch einen HUlfsschleifring (I) trägt, welcher mit den Polen gleichen Sinnes des Elektromagneten (h) verbunden ist, dessen entgegengesetzte Pole mit dem Schleifringe (j) verbunden sind, zu dem Zwecke, die Schaltung der Einrichtung derart ändern zu können, wie es für jeden Fall, um den Anlauf zu ermöglichen, am zweckdienlichsten ist.
5. 5. Eine Einrichtung der unter 1. gekennzeichneten Art zur Umwandlung von einfachem Wechselstrom in Gleichstrom, gekennzeichnet durch zu dem festen Primärstromkreis (a) (Fig. 10) hinzugefügte geschlossene Ausgleichsstromkreise (ee), welche Ausgleichsstromkreise schräg in Bezug auf die Eintrittsstellen (b und c) des Primärstromkreises angeordnet sind, um das Angehen zu erleichtern.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.