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Stromerzeuger mit Dauermagnet, insbesondere für elektrische Geschwindigkeitsmesser
Es sind durch Elektromagnete erregte Dynamomaschinen bekannt, bei denen durch Anordnung
einer Nebenschlußkompoundierung das den Anker durchsetzende Feld derart geändert
wird, daß der durch Belastungsänderung entstehende Spannungsabfall kompensiert wird.
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Weiter ist auch bereits ein Stromerzeuger z. B. zur elektrischen Fernanzeige
von Geschwindigkeiten bekannt geworden, bei welchem die Spannungsschwankung der
Gleichstromquelle, an welche die Feldwicklung angeschlossen ist, durch die Anordnung
eines stark gesättigten, mit einer Hilfswicklung versehenen Nebenschlusses kompensiert
wird.
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Die bei diesen beiden bekannten Einrichtungen benutzten Maßnahmen
lassen sich nicht ohne weiteres bei solchen Stromerzeugern anwenden, welche einen
Dauermagneten haben. Bei den bekannten zur Geschwindigkeitsmessung verwendeten Einrichtungen
dieser Art wird der Stromerzeuger mit Dauermagnet mit der zu überwachenden Welle
gekuppelt und die durch ihn erzeugte Spannung ist proportional seiner Umdrehungszahl.
Da die zur Spannungsmessung benutzten Meßgeräte einen verhältnismäßig hohen Stromverbrauch
aufweisen, so würde dadurch, daß man zu einem Spannungsmesser mehrere andere parallel
schaltet, eine vermehrte Stromentnahme und damit ein Spannungsabfall eintreten,
so daß die parallel geschalteten Spannungsmesser dann eine zu niedrige Umdrehungszahl
anzeigen würden.
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Würde man die bei der oben an erster Stelle erwähnten bekannten Einrichtung
vorgesehene Nebenschlußkompoundierung zur Vermeidung dieses Nachteiles anwenden,
so würde dabei der gesamte Kraftfluß im Dauermagneten sich in Abhängigkeit von der
Belastung ändern. Durch die Nebenschlußkompourndierung würde dann in verhältnismäßig
kurzer Zeit der Dauermagnet zerstört. Auch die bei der an zweiter Stelle angeführten
bekannten Einrichtung vorgesehene Maßnahme läßt sich zur Lösung vier aufgegebenen
Aufgabe nicht ohne weiteres anwenden.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei Verwendung
des bekannten, zur Erzeugung einer bei veränderlicher Belastung konstanten Klemmenspannung
das Feld im Anker erhöhenden 'Nebenschlusses sowohl auf dem Nebenschluß als auch
auf dem Dauermagneten eine in an sich sonst bekannter Weise die Rückwirkung der
Felderregung im Anker auf dien Magneten kompensierende, von dem Belastungsstrom
durchflossene Wicklung aufgebracht ist.
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Nur durch die gleichzeitige Anwendung dieser Maßnahmen gelingt es,
einerseits den Kraftfluß in dem Dauermagneten ständig
konstant zu
halten und außerdem den den Anker durchsetzenden Kraftfluß so zu verändern, daß
der durch Änderung der Zahl der eingeschalteten Empfänger bedingte Spannungsabfall
kompensiert wird. Besonders zweckmäßig ist es, wenn man in dem magnetischen Nebenschluß
einen Luftspalt anordnet, der eine zu starke Sättigung des Nebenschlusses verhindert.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel .der Erfindung dargestellt.
In Abb. i ist ein Anker a, dessen Wicklung nicht dargestellt ist, zwischen den Polschuhen
p des Dauermagneten in angeordnet. Außerdem ist ein magnetischer NTebenschluß n.
vorgesehen. Auf dem Nebenschluß n ist eine Wicklung s' und auf den Schenkeln des
Magneten in eine Wicklung s2, s3 angeordnet. Die Wirkungsweise der ,dargestellten
Anordnung ergibt sich aus Abb. 2, in welcher die hauptsächlichsten magnetischen
Kraftflüsse, die für das Verständnis der Wirkungsweise wesentlich sind, dargestellt
sind. In dieser Abbildung ist der von dein Dauermagneten zya erzeugte magnetische
Kraftlinienfluß als vollausgezogene Linie in' gezeichnet; die gestrichelte Linie
n' bezeichnet den durch die Wicklung s' hervorgerufenen Kraftfluß des Nebenschlusses.
Die punktierte Linie r veranschaulicht den Verlauf des Kraftlinienflusses, der durch
die Ankerrückwirkung entsteht. Die strichpunktierte Linie s' erläutert den Verlauf
des durch die Wirkung der Spulen s2, s3 entstehenden Kraftflusses.
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Die Richtung der einzelnen Kraftflüsse ist durch eingetragene Pfeile
gekennzeichnet. Wie ersichtlich, wird durch den Kraftfluß tt' der den Anker a durchsetzende
Kraftfluß derart geändert, daß ider Einfluß von Belastungsünderungen dadurch kompensiert
wird. Der durch die Ankerrückwirkung entstehende Kraftfluß r würde an sich eine
Verminderung der Kraftlinienzone in dein Dauermagneten hervorrufen. Um dies zu vermeiden,
ist die Wicklung s2, s3 vorgesehen. Der durch die Wirkung dieser Wicklung erzeugte
Kraft-Z, s' ist dein Kraftfluß r entgegengesetzt gerichtet. Durch entsprechende
Bemessung der Wicklung s2, s3 kann man erreichen, daß beide Kraftflüsse ständig
gleich groß sind, so daß sie sich in dem Dauermagneten in aufheben.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß die in Abb. i dargestellte Anordnung
der Wicklungen s2, s3 auf den Schenkeln des Dauermagneten und auf dem Nebenschluß
ia nicht unbedingt erforderlich ist. Ob man diese Art der Anbringung der Wicklungen
oder die in Abb. 2 veranschaulichte Anordnung der Wicklungen s= und s3 nur auf den
Sehenkeln des Dauermagneten in wählt, hängt im wesentlichen von den Betriebsbedingungen
ab. In Abb. z sind zur besseren Übersichtlichkeit der magnetische Nebenschluß n
und der Dauermagnet auf entgegengesetzten Seiten der Polschuhe P gezeichnet, während
diese beiden Teile in Abb. i zur Erzielung einer gedrängteren Bauart auf der gleichen
Seite der Polschuhe liegen.
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Die neue Einrichtung ist außer als Stromerzeuger für elektrische Geschwindigkeitsanzeige
auch für andere Zwecke brauchbar, beispielsweise als Stronerzeuger für Sprengladungen
in Dergwerken usw.