242

Elektrische Maschinen (Gleichstrom- und Wechselstrommaschinen)

ander angeordnet. Unter Berücksichtigung der Verstärkung des magnetischen Feldes und gleichzeitiger Vergrößerung des Ankerumfanges bemerken wir vorwiegend drei verschiedene Gestaltungen, und zwar Innenpolmaschinen, Außenpolmaschinen und Seitenpolmaschinen. Vorwiegend aber sehen wir bei sämtlichen langsam laufenden Dynamos den Ringanker verwendet, welcher bei Ankern von großem Umfang eine wesentliche Ersparung an Wickelungsmaterial gegenüber den Trommelankern gestattet.

Die Innenpolmaschinen haben die in Fig. 1 der Tafel schematisch gekennzeichnete Anordnung. Sie bestehen im wesentlichen aus einem mit Draht bewickelten Eisenring R, welcher mittels Bolzen mit einem sternförmigen Gestell (s. die gestrichelte Linie) verschraubt ist. Letzteres ist mittels Keilen auf der Welle W befestigt. Im Innern des Ringes befindet sich ein Eisenklotz F, welcher in der Mitte so weit ausgebohrt ist, daß die den Ring 15 tragende Welle frei rotieren kann. Derselbe trägt die mit Wickelungen versehenen prismatischen Eisenklötze N, deren Zahl je nach der Größe der Maschine 4, 6, 8 und mehr beträgt. Die Wickelungen dieser Elektromagneten sind derart verbunden, daß man abwechselnd Nordpole (N) und Südpole (S) erhält. Das gesamte Elektromagnetgestell wird dann mit einem festen Stützpunkt verschraubt. An derselben Welle W, worauf der Ring R sitzt, greift die Betriebsmaschine an und versetzt zugleich mit der Welle den Ring in Umdrehung. Dadurch werden in den Windungen des Ringes Ströme induziert. Die Windungen sind entweder mit einem Kommutator verbunden, oder sie sind an der äußern Peripherie blank gemacht und so zugleich als Kommutator ausgebildet. Bei gewöhnlicher Gramme-Ringwickelung (s. Magnetelektrische Maschinen, Bd. 11, S. 78) muß man, um den Strom aus dem Ring abzunehmen, ebenso viele Bürstenpaare auf der Peripherie schleifen lassen, wie Pole vorhanden sind, und zwar müssen die Bürsten stets in der Mitte zwischen zwei Polen angelegt sein, also bei a, c, c und d. Bei a und c erhalten wir dann etwa positive, bei b und d negative Pole. Man kann nun entweder die Bürsten a und b sowie c und d zu je einem Stromkreis benutzen, was indes selten geschieht, oder die beiden Stromkreise hintereinander schalten, d. h. a mit b leitend verbinden und c und d an die Leitung, in welche die zu betreibenden Apparate (Lampen, Motoren etc.) eingeschaltet sind, anlegen, oder endlich die +Pole d und b und die -Pole a und c miteinander vereinigen und dann die Apparate betreiben. Im zweiten Fall erhalten wir die maximale Spannung, im dritten Fall nur die halbe Spannung, dafür aber doppelt so viel Strom. Für niedere Spannungen (100-150 Volt) sehen wir meist die letztere Schaltung verwendet. Man kann übrigens auch diese Parallelschaltung der beiden Stromhälften des Ringes durch entsprechende Verbindungen im Ring selbst herstellen; man hat nur nötig, die diametral gegenüberliegenden Kommutatorsegmente miteinander zu verbinden, und hat dann nur zwei Bürstenpaare zur Stromabnahme nötig, welche zwischen zwei aufeinander folgenden Magnetpolen angelegt sein müssen (Schaltung nach Mordey). Die Innenpolmaschinen werden hauptsächlich von Siemens u. Halske, neuerdings auch von andern (Gebr. Naglo), gebaut, und zwar haben Siemens u. Halske schon seit mehreren Jahren diese Art Maschinen in Größen bis zu 600 Pferdekräften in Betrieb. Allein in den Zentralstationen der Berliner Elektrizitätswerke sind außer 12 à 300

^[Spaltenwechsel]

Pferdekräften noch 18 solcher großen Dynamos in stetigem Betrieb. Sie besitzen einen Durchmesser von über 3 m; die Zahl der Magnetpole ist 10, desgleichen die der Stromabnahmestellen. Die äußere Peripherie der Wickelung (selbstverständlich hat man es bei so großen Maschinen nicht mit Drähten, sondern mit starken Kupferbarren zu thun) ist blank und als Kommutator ausgebildet, an ihr schleifen die 10 Bürstenpaare. Dieses größte Modell aller bislang gebauten Gleichstrommaschinen ist außerdem bereits in Paris und in Madrid in Betrieb; auch auf der Frankfurter Ausstellung arbeitete eine solche, deren Bild wir in Fig. 2 geben.

Bei den Außenpolmaschinen sehen wir die Verminderung der Tourenzahl fast ausschließlich der Verstärkung des magnetischen Feldes zugeteilt. Die Ankerdimensionen sind nur sehr wenig vergrößert, was schon seinen guten Grund darin hat, daß sonst die Dimensionen des Magnetgestells ganz unverhältnismäßig groß würden; man stelle sich nur einmal die in Fig. 3 gezeichnete Maschine mit einem Anker von 3 m Durchmesser vor! Edison hat auf originelle Art versucht, bei Außenpolmaschinen trotz alledem das magnetische Feld und zugleich die Ankerdimensionen, ohne daß das Magnetgestell zu gewaltig wird, dadurch zu vergrößern, daß er die Magnetwickelung N nicht wie in Fig. 3, sondern wie in Fig. 4 anordnet. Um aber auch in diesem Fall die Magnetwickelung auf praktisch einfache Weise herstellen zu können, macht er den Querschnitt des Magnetgestells kreisrund. An den einzelne:: Wickelungsstellen bringt er leere Spulen auf, die er dadurch mit Draht vollwickelt, daß er die Spulen auf dem Magnetgestell mittels eines Riemens in Unidrehung versetzt und Draht darauf laufen läßt.

Seitenpolmaschinen haben die in Fig. 5 schematisch skizzierte Gestalt. Dem Ringanker A (meist Flachring) steht beiderseits eine Reihe von Magnetpolen E gegenüber, deren Polarität in der Reihenfolge angeordnet ist, wie es die Figur durch die Zeichen N (Nord) und S (Süd) erkennen läßt. Bei dieser Type läßt sich ebenso wie bei den Innenpolmaschinen ohne weiteres das magnetische Feld verstärken und der Ankerumfang vergrößern. Nur hat sich im Bau dieser Dynamos, namentlich bei sehr großen Modellen, gezeigt, daß es ziemlich schwierig ist, den Anker und die Magnetgestelle derart zu versteifen, daß beide nicht auf der einen oder andern Seite aneinander streifen, was durch eine nicht vollkommen gleichmäßige Anziehung des Ankers eintreten kann. Schuckert u. Komp. haben jedoch durch geeignete Vorrichtungen auch diese Schwierigkeiten gehoben und bauen nach dieser Type bereits Maschinen von 300 Pferdekräften Leistung. Auf der Frankfurter Ausstellung war eine solche Dynamomaschine im Betrieb.

Elektrische Wechselstrommaschinen, die ältesten Typen elektrischer Maschinen (s. Magnetelektrische Maschinen, Bd. 11, S. 78), haben seit einigen Jahren, namentlich seitdem die Transformatoren (s. d.) erfunden waren, eine sachgemäße Weiterbildung erfahren. Da die Wechselstrommaschinen keinen Stromwender besitzen (ein Teil, welcher bei den Gleichstrommaschinen schon die Erzeugung von 1000 Volt schwierig, über 2000 Volt jedoch hinsichtlich der Betriebssicherheit praktisch fast unmöglich macht), so können sie ohne weiteres für die höchsten Spannungen gebaut werden, so daß sogar beträchtliche Energien mit verhältnismäßig dünnen Leitungen übertragen werden können; ferner gestatten die Transformatoren, die hohen Spannun-

^[folgende Seite]