-
Magnetinduktor Magnetinduktoren üblicher Bauart haben den Nachteil,
daß bei konstant bleibender Drehzahl des Rotors die induzierte EMK mit steigender
Stromentnahme absinkt. Der Grund hierfür ist in der Ankerrückwirkung zu sehen, deren
Kraftfluß sich in Ermangelung eines anderen Weges über den Magneten ausgleicht und
dadurch dessen Kraftfluß schwächt. Ist die Stromentnahme sehr hoch, beispielsweise
im Falle eines Kurzschlusses, so kann durch die Ankerrückwirkung unter Umständen
auch eine dauernde Schwächung des Magneten eintreten. Man hat aus diesen Gründen
die Magnetinduktoren bislang aufwendiger gebaut, als es nötig gewesen wäre, wenn
der schädliche Einfluß der Gegeninduktion nicht vorhanden sein würde.
-
Die im folgenden näher beschriebene Erfindung bezieht sich nun auf
einen Magnetinduktor, bei dem der Einfluß der Gegeninduktion so weit eliminiert
wird, daß er sich mit einem Bruchteil des bislang benötigten Aufwandes pro Watt
Leistung herstellen läßt. Dies wird durch die Schaffung eines vom Nutzfluß getrennten
Eisenweges für die Gegeninduktion erreicht, wobei dieser dadurch gebildet wird,
daß gemäß der Erfindung ein oder mehrere Paare Induktionsspulen auf einem einen
geschlossenen Eisenweg bildenden Joch angebracht sind, wobei letzteres zwischen
den einzelnen Spulen mit polschuhförmigen Ansätzen versehen ist, über die der wirksame
Fluß des Magnet-Rotors eingespeist wird.
-
Zur näheren Erläuterung des Erfindungsgedankens ist es erforderlich,
vorerst einmal auf den Aufbau und die Arbeitsweise der bislang üblichen Magnetinduktoren
zurückgreifen. Ein derartiges Gerät ist in Abb. 1 schematisch dargestellt. Ein beispielsweise
zweipoliger Magnet-Rotor 1 ist mit der Wicklung 2 über das Eisenjoch 3, dessen Polschuhenden
4 und 5 den Rotor umschließen, verbunden. Der Kraftfluß des Magneten 1 kann im wesentlichen
entlang der gestrichelt eingezeichneten Linie 6 fließend gedacht werden und verläuft
demgemäß über den Polschuh 4, das Joch 3 mit der Wicklung 2 und weiter über den
Polschuh 5 zum anderen Magnetpol. Der magnetische Fluß der Gegeninduktion muß bei
dieser konventionellen Konstruktionsweise in der Hauptsache den gleichen Weg nehmen,
der durch die gestrichelte Linie 7 angedeutet ist.
-
Zur Abschwächung dieser nachteiligen Wirkung der Gegeninduktion ist
es bei einer Ausführung gemäß Abb. 1 bekannt, die Enden der Polschuhbogen einander
so weit zu nähern, daß der magnetische Widerstand der dadurch gebildeten kurzen
Luftstrecken für den Nutzfluß des Magneten größer ist als der Weg über das Eisenjoch
3, für die von der Wicklung 2 erzeugte Gegeninduktion jedoch kleiner als der magnetische
Widerstand des Weges über den Magneten. Bei dieser Anordnung bleibt indessen immer
noch eine erhebliche entmagnetisierende Wirkung durch die Gegeninduktion bestehen,
da die Enden der Polschuhbogen einander nicht beliebig genähert werden können, um
nicht auch als magnetischer Nebenschluß für den Nutzfluß des Magneten zu wirken.
-
Bei einer anderen bekannten Ausführung ist vorgesehen, der Wicklung
einen magnetischen Nebenschluß in Form zweier Eisenjoche zu geben, die dem Eisenkern
der Wicklung magnetisch parallel geschaltet sind. Hierdurch wird zwar für die Gegeninduktion
ein geschlossener Eisenweg geschaffen; jedoch hat eine derartig aufgebaute Dynamomaschine
einen nur sehr geringen Wirkungsgrad, denn diese Eisenjoche bilden auch für den
Nutzfluß einen erheblichen magnetischen Nebenschluß.
-
Demgegenüber wird bei der erfindungsgemäßen Konstruktion für die Gegeninduktion
ein geschlossener Eisenweg geschaffen, ohne daß dabei gleichzeitig ein magnetischer
Nebenschluß für den Nutzfluß des Magneten gebildet wird.
-
Abb.2 zeigt nun schematisch das Ausführungsbeispiel eines Magnetinduktors
gemäß der Erfindung. Dem Magnet-Rotor 8 sind nunmehr mindestens zwei Induktionsspulen
9 und 10 zugeordnet und auf Kernen angebracht, die über das Joch 11 zu einem geschlossenen
Eisenweg verbunden sind. Außerdem sind noch zwei weitere Induktionsspulen 12 und
13 vorhanden, auf die später noch näher eingegangen wird. Die Jochbleche sind zwischen
den einzelnen Spulen mit Ansätzen versehen, die die Polschuhe 14 bilden.
-
Bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung haben die magnetischen Kraftflüsse
folgenden Verlauf: Der Kraftfluß des Magneten 8 schließt sich gemäß den gestrichelten
Linien 15 a und 15 b über die Polschuhe und die Spulenkerne. Der Kraftfluß der Gegeninduktion
nimmt aber nicht diesen gleichen Weg, sondern
schließt sich wegen
des wesentlich geringeren Widerstandes des Eisenjoches 11 gegenüber dem mit Luftspalten
versehenen Weg über den Magneten über das Eisenjoch, wie es durch die gestrichelten
Linien 16a und 16b angedeutet ist. Dadurch bleibt der Nutzfluß des Magneten von
der Gegeninduktion weitgehend unbeeinflußt. Wie man weiterhin der Abb. 2 unschwer
entnehmen kann, liegt dabei den Nutzflüssen 15 a und 15 b kein magnetischer Nebenschluß
parallel.
-
Da die Flüsse 16a und 16 b in entgegengesetzter Richtung verlaufen,
heben sich auch ihre Wirkungen auf die Induktionsspulen 12 und 13 auf. Diese Spulen
können daher wie bei jedem anderen Magnetinduktor geschaltet und verwendet werden.
Bei einer Drehung des Rotors um 90° nehmen somit die Spulen 12 und 13 funktionsmäßig
die Stellung der Spulen 9 und 10 ein und umgekehrt.
-
Bei einer Induktoranordnung gemäß der Erfindung wird eine erhebliche
Materialeinsparung pro Watt Leistung erzielt, die, wie Versuche ergaben, durchschnittlich
auf '/s bis 1/7 im Vergleich mit den alten Ausführungen gemäß Abb. 1 absinken. Damit
ergibt sich bei gleicher Leistung auch eine erhebliche Verringerung der äußeren
Abmessungen dieser Geräte.
-
Die Verwendung eines zweipolig magnetisierten Rotors bei Vorhandensein
von zwei Spulenpaaren ergibt gegenüber der auch möglichen Verwendung eines vierpolig
magnetisierten eine Leistungssteigerung auf das Doppelte. Je zwei gegenüberliegende
Spulenpaare ergeben die volle Maschinenleistung, die als Wechselspannung für sich
verwendet werden kann oder gleichgerichtet, verdoppelt und addiert wird, so daß
insgesamt die doppelte Gleichstromleistung zur Verfügung gestellt werden kann.
-
Der Erfindungsgegenstand ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte
und beschriebene Beispiel beschränkt; er läßt sich mit gleichem Erfolg auch bei
Magnetmaschinen mit einer Vielzahl von Läufermagneten und/oder Ständerwicklungen
anwenden.