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Magneteisensand - Magnetelektrische Maschinen.

Böhmen, Harz, Schlesien, Mähren, Steiermark), untergeordnet für England. Es ist schwieriger zu verschmelzen, da seine große Dichtigkeit das Eindringen reduzierender Gase erschwert und sein Eisenoxydulgehalt die Schlackenbildung begünstigt. Es liefert natürliche Magnete und hat zuerst zur Kenntnis des Magnetismus geführt. Das M. kommt zuweilen in innigem Gemenge mit andern Mineralien, z. B. als Titaneisenstein und kieseliger Magneteisenstein, vor und ist auch in diesem Zustand Gegenstand hüttenmännischer Verarbeitung. Eisenmulm ist erdiges M. mit viel Manganoxydul, auch etwas Kupfer und Kieselsäure enthaltend, und findet sich im Siegenschen. Talkeisenstein von New Jersey enthält viel Magnesia statt Eisenoxydul.

Magnēteisensand, s. Magneteisenerz.

Magnetelektrische Maschinen (hierzu Tafeln "Magnetelektrische Maschinen I u. II"), Vorrichtungen, welche durch Einwirkung von Magneten auf geschlossene Stromkreise in diesen elektrische Ströme erzeugen. Die erste derartige Maschine wurde 1832 von Pixii angegeben und bestand aus einem drehbaren Stahlmagnet in Hufeisenform, dessen Pole an zwei mit Drahtspulen umgebenen Eisenkernen vorüberstrichen. Die Spulen waren so geschaltet, daß bei der Annäherung der Magnetpole in beiden Spiralen positive Ströme entstanden, bei der Entfernung negative; bei fortgesetzter Drehung also eine abwechselnde Reihenfolge von positiven und negativen Strömen (Wechselströme); doch wurden die negativen Ströme im geeigneten Moment durch einen auf der Drehungsachse angebrachten Stromwender umgekehrt und der Apparat dadurch in eine Gleichstrommaschine umgewandelt. Spätere Erfinder, wie Saxton, Clarke und Ritchie, machten die Spulen drehbar, während sie dem Magnet eine feste Lage gaben, wodurch offenbar die gleiche Wirkung erzielt wird.

Eine erhebliche Verstärkung der Nutzwirkung erreichte Stöhrer in Leipzig, indem er statt des einen Hufeisenmagnets deren drei anwandte, vor deren Polen eine Scheibe mit sechs Induktionsspulen gedreht werden konnte; die entstehenden Wechselströme wurden durch einen Stromwender in gleichgerichtete verwandelt. Mit diesem Apparat ließ sich bereits elektrisches Licht erzeugen, doch reichten seine Wirkungen für die Praxis noch nicht hin. Die Grundidee seines Apparats wurde in der Folge weiter ausgebildet, bis sie in der sogen. Alliancemaschine von Nollet zu einem vorläufigen Abschluß kam. Letztere (Fig. 1 der Tafel I) besteht aus zahlreichen festen Hufeisenmagneten und beweglichen Drahtspulen. Die Anzahl der Spulen ist stets doppelt so groß wie die Anzahl der Magnete, die gruppenweise zu Kreisen zusammengestellt sind, mit den Polen in abwechselnder Reihenfolge nach innen. Mehrere solcher Kreise stehen nebeneinander, so daß die Pole sich decken, und daß auch in seitlicher Richtung auf einen Nordpol stets ein Südpol folgt. In der größten Maschine drehten sich 96 Induktionsrollen auf 6 Scheiben zwischen den Polen von 48 Hufeisenmagneten, alle Näherungsströme waren in sich gleichgerichtet und ebenso alle Entfernungsströme, und um dies zu erreichen, mußte die Richtung der Drahtwindungen von Spule zu Spule wechseln. Eine ähnliche Konstruktion, die sich nur durch die Verwendung von Elektromagneten an Stelle der Stahlmagnete unterscheidet, wurde später von Holmes ausgeführt. Die Alliancemaschinen haben die Erzeugung elektrischer Lichtquellen von großer Stärke ermöglicht und sind in Leuchttürmen vielfach benutzt worden; wenn man sie auch heute nicht mehr baut, so trifft man doch in fast allen Wechselstrommaschinen dieselbe oder eine ähnliche Anordnung der festen und drehbaren Teile.

In der Form abweichend von allen bisher beschriebenen magnetelektrischen Maschinen ist der von Werner Siemens 1857 erfundene sogen. Cylinderinduktor. Zwei Reihen horizontaler Magnetstäbe AA' (Textfigur 2) besitzen an ihren vordern Enden bei b eine cylindrische Höhlung, welche den Anker aufnimmt. Letzterer besteht aus einem Eisenkern cde, dessen Gestalt aus dem in der Figur dargestellten Querschnitt zu erkennen ist; der von Eisen nicht erfüllte Raum des Cylinders enthält die Drahtwindungen, welche der Länge nach um den Eisenkern gewickelt sind. Fig. 3 (Tafel I) zeigt einen Cylinderinduktor, wie er zum Betrieb von Zeigertelegraphen verwendet wird; die Drehung wird mittels der Kurbel D des Zahnrades E und des Triebes F bewirkt. Die Zähne l, welche die Scheibe G umgeben, dienen zur Begrenzung der Kurbelbewegung; bei jeder Fortschiebung um einen Zahn macht der Cylinder CBC, welcher zwischen den Magneten AA' steht, eine halbe Umdrehung, und der hierdurch erzeugte einmalige Induktionsstoß wird für sich erhalten. Jede Umdrehung ergibt demnach zwei Stromstöße von entgegengesetzter Richtung, entsprechend der Umkehrung des Magnetismus im Eisenkern; dieselben können durch einen Stromwender in gleichgerichtete verwandelt werden.

Einen wichtigen Umschwung in der Geschichte der magnetelektrischen Maschinen bezeichnet die Erfindung der Maschinen mit konstantem Strom. Die erste derselben wurde 1860 von Pacinotti angegeben und kurze Zeit darauf durch den Franzosen Gramme praktisch ausgeführt, nach dem sie den Namen Grammesche Ringmaschine erhalten hat.

Zwischen den Polen N und S eines hufeisenförmigen Magnets dreht sich um eine zur Ebene seiner Schenkel senkrechte Achse ein Ring von Eisen ABCD (Textfig. 4), auf welchen eine Anzahl von Drahtspiralen aufgewickelt ist, die alle hintereinander zu einer fortlaufenden Windungsreihe verbunden sind. Von den Vereinigungsstellen der einzelnen Spiralen gehen metallische Fortsätze R R1 R2 R3 zur Achse des Ringes,

^[Abb.: Fig. 2. Magnetelektrische Maschine von Siemens u. Halske. Fig. 4. Schema der magnetelektrischen Maschine von Gramme.]