Elektrotechnische Rundschau

• Bandzählung: 11.1893/94
• Erscheinungsdatum: 1894
• Sprache: Deutsch
• Signatur: Mag:A434
• Vorlage: Universitätsbibliothek Chemnitz
• Digitalisat: Universitätsbibliothek Chemnitz
• Digitalisat: SLUB Dresden
• Rechtehinweis: Public Domain Mark 1.0
• URN: urn:nbn:de:bsz:14-db-id507861434-189400000
• PURL: http://digital.slub-dresden.de/id507861434-18940000
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• Sammlungen: Projekt: Bestände der Universitätsbibliothek Chemnitz
• Strukturtyp: Band

• Digitalisat: SLUB Dresden
• Strukturtyp: Ausgabe

XI. Jahrgang. No. 22. 1893/94. „ELEKTROTECHNISCHE RUNDSCHAU. 197 La lande und Edison suchten darauf kompakte Platten aus Kupferoyd herzustellen, ohne aber dem Element hierdurch eine größere Anwendbarkeit verschaffen zu können. Auch Oberstabsarzt Dr. E. Böttcher (Leipzig) befaßte sich mit dem Element, indem er kompakte, poröse Böden aus Kupferoxyd in den Eisentopf ein- setzte. Es konnte nun das reduzierte Kupferoxyd durch den Sauer stoff der Luft wieder oxydiert werden, was als ein entschiedener Fortschritt zu bezeichnen ist. Wirklich praktisch brauchbar hat sich erst das nach ähnlichen Prinzipien konstruierte Element von Umbreit und Mathes (Leip zig) erwiesen. An einem Hartgummideckel, welcher ein viereckiges Glasgefäß hermetisch verschließt, hängen zwei Zinkplatten und da zwischen eine poröse Kupferoxydplatte. Die Füllung besteht aus 15 bis 18°/ 0 iger Natronlauge. Ist alles Kupferoxyd in Kupfer überge gangen) so setzt man die Kupferplatte 20 bis 24 Stunden der Luft aus, worauf das Element wieder brauchbar geworden ist. Die E M K des Elementes beträgt in den ersten Minuten 1 bis 1,1 Volt, während die normale, bei starker Stromentnahme etwa 26 Stunden lang andauernde 0,8 Volt ist. Von da an sinkt die E M K rasch herab. Die mittlere Stromstärke beträgt 1,35 Ampere, die Kapazität also 1,35.26=35 Amperestunden. Bei schwacher Strom entnahme (ein Mikrophon braucht etwa 0,15 Ampere) kann das Element bis 250 Stunden benutzt werden. Das Element läßt sich ohne Schaden überanstrengen und, was besonders bemerkenswert ist, es bleibt, wenn es nicht benutzt wird, in unveränderter Leistungsfähigkeit, falls der Deckel hermetisch schließt. Der Zinkverbrauch (im geschlossenen Zustande) beträgt 1,25 gr pro Ampere-Stunde, im höchsten Fall 2 gr., und der Verbrauch an Aetznatron 3 gr. und, wenn es chemisch rein ist, höchstens 1,5 gr. pro Amperestunde. Wegen der großen Leitungsfähigkeit des Aetznatrons ist der innere Widerstand sehr gering. Das Element dient trefflich zur Beleuchtung von Schlafzimmern, Küchen und Vorsälen; zur Automat-Treppenbeleuchtung ; zum Dauerbetrieb von Mikrophonen und Telegraphen; für galvanoplastische Zwecke ; zum Betrieb kleiner Elektromotoren; für Schul- und Demonstrationszwecke (Ersatz für Akkumu latoren). Eine Batterie von 5 Elementen kostet 25 Mark. Die Nebenapparate, Glühlampen, Ausschalter u. s. w. sind ent sprechend billig. Für Schulzwecke ist das Element besonders geeignet, da es völlig geruchlos ist; eine Batterie von 10 Elementen (50 Mk.) dürfte für die gewöhnlichen Zwecke ausreichen. Der Ver brauch ist gering und die Regenerierung sehr einfach und ohne Kosten. Kr. Eine Methode der Behandlung rotierender und alternierender Vektoren, mit Anwendung auf W echselstr ommotoren. Von Prof. Galileo Ferraris. (Schluß.) Im Vorhergehenden haben wir die Beziehung zwischen dem Drehpaar und der Frequenz in der relativen Bewegung des magnetischem Feldes gegen die Armatur betrachtet. Um nun die Beziehung zwischen dem Drehpaar und der Drehgeschwindigkeit der Armatur zu finden, genügt es zu bemerken, daß. wenn wir mit n die Frequenz des rotierenden magnetischen Feldes und mit m die Frequenz der Armaturrotation, d. h. die Zahl der Umläufe der Armatur in 1 sec. bezeichnen, die Gleichung gilt: u = n — m. Setzt man dies in 1), so erhält man: : « N B 2 S r (n — m) 2) r 2 + 4 u 1 L 2 (n — m) 2 Dies ist die gesuchte Beziehung. Die Kurve, durch welche diese Gleichung vorgestellt werden kann, wenn wir als Ordinate das Drehpaar K und als Abscisse die Frequenz m der Armaturrotation nehmen, läßt sich sofort aus der Kurve C, 0C 2 (Fig. 14; ableiten; man erhält dann dieselbe Kurve, aber auf andere Koordinatenachsen bezogen. In der That, schneiden wir auf OX' eine Länge von 00, = n ab und nehmen wir p als den Fußpunkt der Ordinate irgend eines Punktes P der Kurve 0,02, dann ist 0,p = 00, —Op = n—u = m. Wird nun 0, als der Ursprung der Koordinaten, 0,Y, || 0 Y als Ordinatenachse und 0,0X (von rechts nach links) als positiver Teil der Abscissenachse an genommen, dann ist die Linie C,M'OPM QC 2 zweifellos so beschaffen, daß ihre Punkte als Koordinaten die Werte von m und K haben. Die Kurve stellt die dem Motor zukommenden Eigenschaften dar. Es sind 1 dabei zwei Fälle zu unterscheiden: 1) wenn n <C — ' 2 TZ -und 2) wenn n 1 _r 2 it L Im ersten Fall, wo 2itnL <r, haben wir 0 0,0 0 q. Der Ursprung der Koordination 0, liegt links von q oder in q. Alsdann hat K seinen Maximalwert für m = o. Das Armaturdrehpaar ist Maximum, wenn die Armatur aufhört, sich zu drehen und im Augenblick des Angehens. Wenn die Armatur in wegung kommt, d. h. wenn m von Null aus wächst, so sinkt K bis N ull Be- wenn m = n wird, und es wird negativ, wenn m)>n wird. Der Motor läuft stetig, denn das gegenwirkende Drehpaar nimmt zu, und wenn m unterdessen kleiner wird, so nimmt pP zu; außerdem wächst auch das Motordrehpaar K, bis es dem neuen Wert des widerstehenden Drehpaares gleich wird. Wenn dagegen das widerstehende Drehpaar kleiner wird und inzwischen die Ge schwindigkeit zunimmt, so nimmt pP ab, oder es nimmt das Motordrehpaar K ab, bis sich wieder Gleichgewicht hergestellt hat. 1 r Im zweiten Fall, wennn/>^-- • , oder wenn 2xnL)>r, haben wir 0 0, > 0 q . Der Ursprung 0, fällt alsdann rechts von q. Denn für m = o hat das Motordrehpaar K einen Werk 0, Q, welcher größer ist als das Maximum q M. Wenn m größer angenommen wird (von Null ausgehend), so fängt K zu wachsen an und erreicht den Maximalwert qM, wenn m = 0,q = 0,0 — Oq = n — —• 2 Li tz Wenn alsdann m weiter wächst, so nimmt K bis Null ab, sobald m = n geworden, und geht ins Negative über für m/>n. Der Motor arbeitet stetig für m/>0,q J* oder für m/> n — —■=- weil unter dieser Voraussetzung, ebenso wie in dem 4 TZ Lj , vorigen Fall, eine Zunahme des widerstehenden Drehpaares und hierdurch eine Verkleinerung von m und ebenso von K bewirkt wird, infolgedessen sich das Y Gleichgewicht wieder herstellt. Aber für m O n —- arbeitet der Motor unstetig. Denn wenn durch eine Vergrößerung des widerstehenden Paares eine Verkleinerung von m entsteht, so wird dadurch eine Verkleinerung des Motor- drehpaares K hervorgerufen, und dies bewirkt eine weitere Verkleinerung von m, was sich fortsetzt, bis der Motor zur Ruhe gekommen ist. In all diesen Fällen wird K = o für m = n und wird negativ für m /> n Dies besagt, daß in keinem Fall eine Armatur sich mit einer Frequenz drehen kann, welche größer ist als die des Stromes, es sei denn mit Hilfe eines Motor drehpaares, welches nicht von der Welle ausgeht oder keine Arbeitsleistung aus- giebt. Das hierzu notwendige Drehpaar hat das Maximum q'M', wenn m=0, 0 + 0q'=0'0 + 0q=n + ' r T • z it D In dem zweiten der vorhin erwähnten Fälle, wenn 2-nL/>r ist, kann es Vorkommen (und es kommt dann vor, wenn n groß ist), daß der Wert 0, Q von K, welcher dem Wert m = o entspricht, nicht hinreicht, um den Motor in Bewegung zu setzen. Dann kann das Ingangkommsn durch Einschalten eines nicht induktivem Widerstandes in den Kreis der Armatur bewirkt werden, indem hierdurch r vergrößert wird ohne Vergrößerung von L. In der That ist dann der Wert Ko von K, welchen die Gleichung 2) giebt und welchen sich in die Form K 0 = it N B 2 S 2 , 2 4it 2 n, L 2 bringen läßt, am größten für r = 2nnL. Außerdem wächst es, weil r kleiner als 2nnL ist, gleichzeitig mit r. Die Wirkung dieses Hilfsmittels, um K 0 in dem Augenblick des Angehens zu vergrößern, ist um so bedeutender, je größer die Frequenz n des Stromes ist, und gerade bei großen Frequenzen ist es not wendig. Ist aber die Frequenz n klein, so kann der Motor ohne ein solches Hilfsmittel von selbst angehen und arbeitet dann stetiger. 18. Geschlossene Armatur in einem magnetischen Wechselstromfeld. Einphasige asynchrone Motoren. — Wir wollen nun annehmen, dieselbe schon in No. 15 be trachtete Armatur befände sich nicht in einem rotierenden, sondern in einem alternierendem magnetischen Feld von fester Richtung. Was alsdann geschieht, läßt sich aus dem Gesagten sehr leicht ableiten. Das magnetische Wechselstrom feld ist gleich zwei in entgegengesetzter Richtung rotierenden Magneten; ebenso sind die in der Armatur induzierten Ströme zwei in entgegengesetzter Richtung rotierenden Magneten gleich. Es wirkt also auf die Armatur ein Drehpaar gleich der Resultierenden der Paare, welche vonseiten der zwei Felder auf die zwei Magnete wirken. Aber nach Fall 3 im Artikel 12 ist der mittlere Wert der Drehpaare, welche von jedem der Felder auf den in entgegengesetztem Sinn rotierenden Magnet erzeugt worden, gleich Null; daher ist der mittlere Wert von dem Moment des resultierenden Drehpaares, welches im Ganzen auf die Armatur wirkt, einfach gleich dem Unterschied zwischen dem des Paares, welches das nach rechts rotierende Feld auf den nach rechts rotierenden Magnet und zwischen dem des Paares, welches das nach links rotierende Feld auf den nach links rotierenden Magnet ausübt. Sind K, und K 2 gegeben als das Moment dieser zwei Paare und K als das Moment des resultierenden auf die Armatur wirkenden Paares (wobei das Paar als positiv genommen wird, wenn es nach rechts gerichtet ist) so haben wir K = K,-K 2 . 3) Die Paare K, und K 2 können nach Gleichung 1) in Artikel 16 berechnet werden. Wir wollen hier daran erinnern, daß B den Wert der magnetischen Induktion in jedem der zwei magnetischen Felder darstellt, in welche das gegebene alternierende Feld aufgelöst werden kann. Der Maximalwert der magnetischen Induktion des letzteren ist 2B. Wir hätten dann in die Gleichung für die Frequenz n der relativen Bewegung nach der Reihe die Werte u, und u 2 einznsetzen, welche den Bewegungen der zwei rotierenden Felder in Bezug auf die Armatu r entsprechen. Wenn nun vorausgesetzt wird, daß die Armatur nach rechts mit der Frequenz m rotiert und wir mit n die Frequenz des alter nierenden magnetischen Feldes bezeichnen, so ist: woraus: nnd endlich: K=itNB 2 S 2 r u, = n —m; u 2 ==n + m, r (n — m) K, = uNB 2 S 8 — * 1-2 K 2 = r.NB 2 S 2 r 2 + 4n’L 2 (n — m) 2 r (n + m) r 2 + 4 n 2 L 2 (n + m) 2 n — m n + m 2 + 4 -ii 2 L 2 (n — m) 2 r 2 + 4 it 2 L 8 (n + m) a 4) 5) 6)