146395. lajstromszámú szabadalom • Egyenáramú gép kommutátor nélkül

146.395 feszültség nagyságát és irányát tovább követve látható, hogy a feszültség a —II— helyzet elhagyása után csökken, a 2. ábra sinus görbéjének megfelelően, a —III— helyzetben pedig nulla lesz. A —III— helyzet elhagyása után megfordul e tekercsben az indukált áram iránya és ha itt egyenáramot akarnánk kapni, kommutátort és az —I, III— helyzetekben keféket kellene használni. Mi azonban nem egyenáramot, hanem váltóáramot kívánunk a forgórészből kapni, mégpedig olyat, mely az —I, III— helyzetekben változtatja meg irányát és ezért kommutátorra és kefékre nincsen szükség Az indukált váltóáram periódusszáma olyan, ami a gép fordulatszámából és a pólusszámából kiadódik, tehát ami a szinkron fordulatszámának megfelel. A periódusszám tehát: p-n periódusszám == ahol p = póluspárokszáma, n =-- a fordulatszám. Ezt a váltóáramot vezetjük hozzá a főgép forgórészének tekercseléséhez. A főgép működését is az 1. ábra alapján magyarázzuk, amidőn az —1— állórész alatt a főgép állórésze, a —2— forgórész alatt a főgép forgórésze értendő. A tekercsek térbeli elrendezése legyen a gerjesztőgép fent leírt tekercselrendezésének pantos leképezése. Ha ezek r.tán a gerjesztőgép forgórészében fentebb leírt módon indukált váltóáramot a főgép forgórészének megfelelő tekercsébe vezetjük, akkor az is a félkör felső részén északi, az alsó részén pedig déli polaritású fluxust léte-sít, ez pedig az állórész egyenáramú tekercselésében olyan egyenáramot indukál, melynek iránya az 1. ábrán fel van tüntetve. Ha ismét a —2— forgórész —4— tekercsének útját követjük, akkor nyilvánvaló, hogy az —I— és —III— helyzetek között a berajzolt irányú váltóáram a felső félkör pályáján északi polaritást létesít, mely az állórósz tekercselésében a berajzolt irányú egyenáramot indukálja, tehát az —I— helyen déli polaritásnak megfelelő, a —III— helyen északi polaritásnak megfelelő irányút. Ha az északi polaritású —4— tekercs a felső félkörön mozogva a nyíl irányában a —III— helyzetet áramirányának megváltozása nélkül elhagyná, akkor az állórészben indukált áram iránya e helyzetbe;! megfordulna és nem maradna egyenáram. Azonban a —4— tekercsben éppen olyan gerjesztő váltóáram van vezetve, mely a —III— helyzetben irányát megváltoztatja és ezért az állórész árama egyenáram marad. Éppen ezt a váltóáramot állítja elő a fent leírt 'gerjesztőgép. A váltóáram szükséges periódusszáma azáltal ven biztosítva, hogy a főgép és gerjesztőgép merev kapcsolatban vannak egymással, tehát a gerjesztőgép éppen olyan váltóáramot indukál, amilyenre a tógépnek a mindenkori fordulatszámnál szüksége van ahhoz, hogy állórészében egyenáram keletkezzen, tehát a gerjesztő váltóáram periódusszáma a gép mindenkori srinkron fordulatszámának felel meg. Ez a találmánybeli gondolat biztosítja az egyenáramú kommutátor nélküli gép könnyű megvalósíthatóságát és helyes működését. Az előzőkben úgy a gerjasztőgép forgórészében, mint a főgép forgórészében csupán egyetlen váltóáramú tekercspár működését kísértük figyelemmel és megállapítottuk, hogy már ezzel is egyenáram fejleszthető. Az így kapott egyenáram azonban nem egyenletes, hanem leginkább egyenirányítóit váltóáramhoz hasonló. Ha azonban a gerjesztőgépben nem egyfázisú, hanem többfázisú váltóáramot állítunk elő és azokat a főgép gerjesztő teker cseleséhez megfelelően odavezetjük, akkor az így fejlesztett egyenáram mindinkább egyenletessé válik, mert a fluktuációk sűrűbbekké és, kisebbekké válnak, mint egyfázisú váltóáram esetén, ugyanolyan pólusszám mellett. A 3. ábrán jól látható a főgép —1— állórésze —3— egyenáramú tekercseléssel van ellátva, melyben a hornyokat körülvevő —4— váltóáramú tekercseléssel ellátott —2— forgórész forog. A gerjesztőgép —7— forgórésze a főgép forgórészével közös tengelyen van, azzal tehát mereven van kapcsolva. A gerjesztőgép egyenárammal gerjesztett —5, 6— pólusai között forog a —8— teker cselessel ellátott —7— forgórész, melynek tekercselésében váltóáram indukálódik és ez a váltóáram gerjeszti a főgép forgórészének —4— tekercselését. Az ábra szerinti áramirányok és forgásirány mellett a gerjesztőgép —5— pólusa déli polaritású, míg a —6— pólusa északi polaritású, tekercselése a főgép egyenáramú kapcsairól párhuzamosan van leágaztatva és így az egész gépcsoport öngerjesztésű, mert a főgép által indukált egyenáram táplálja a gerjesztőgépet, míg a gerjeisztőgép által fejlesztett váltóárammal van a főgép forgórészének váltakozó áramú tekercselése gerjesztve. Ez ábrából az is látható, hogy főgép —1— állórészének —3— egyenáramú tekercselése a gerjesztőgép pólusain levő egyenáramú tekercselésnek a —4— váltóáramú tekercseléshez viszonyítva a leképezésié, illetve fordítva, e gépek egyenáramú tekercselései a megfelelő váltóáramú tekercselésekhez viszonyítva egymás leképezései. Ez a rajzon levő áramirányokból látható, mert úgy a főgép —4— váltóáramú tekercse éppen a rajzolt pillanatban maximálisan északi polaritású, és a gerjesztőgép átmérőmenti —8— váltóáramú tekercse is éppen a rajzolt pillanatban felül északi polaritást létesít, rníg az egyenáramú tekercselés mindkét gépen az elöl látható póluson déli polaritást létesít. Ez a leképezés és merev kapcsolat biztosítja, hogy a gerjesztő váltóáram a főgép —4— tekercsében éppen akkor változtatja meg irányát, amikor e horonyban levő' tekercs éppen az állórész északi vagy déli pólusa elé érkezik és ezzel a szinkro.nizmuasal biztosítja az egyenáram folyamatos indukálását" kommutátor nélkül is. Ez a helyzet például a 3. ábra szerinti elrendezésnél akkor következik be, ha forgórész a rajzolt helyzethez képest a nyíl irányában 90°-kal elfordul, azaz továbbforog. A generátor üzemben tehát úgy a főgépnél, mint a gerjesztőgépnél egyidejűleg érkezik például a váltóárammal gerjesztett északi polaritású pólus az egyenárammal táplált állórész megfelelő északi pólusa elé. A találmány egyik kiviteli alakja szerint, a feigáp, illetve gerjesztőgép forgórészeinek vagy áilcrá-ííaine'k •eavmáshoz viszonyított helyzete változtatható, miáltal a gópfeszültség szabályozható, így elérhető ugyanis, hogy a főgép fázisban eltolt gerjesztőfluxust kap, vagy pedig kisebb fluxust, .mint a viszonylagos eltolás előtt.