DE734180C

DE734180C - Rotating magnet measuring instrument made of a two-pole magnetic yoke with an excitation coil and a permanent magnet armature rotatably mounted in the air gap

Info

Publication number: DE734180C
Application number: DEL99060D
Authority: DE
Inventors: Russell A Warner
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1938-09-15
Filing date: 1939-09-15
Publication date: 1943-04-09

Description

Drehmagnet-Meßiwstrument aus einem zweipoligen mit einer Erregerspule versehenen magnetischen Joch und einem im Luftspalt drehbar gelagerten permanentmagnetischen Anker Die Erfindung betrifft ein Drehmagnet-Meßinstrument, welches seine Nullstellung und seine Richtkraft durch besonderen Aufbau des magnetischen Systems ohne Zuhilfenahme anderer Mittel, wie mechanischer Federn oder Magnete, selbst erzeugt und sowohl für die Messing von Gleich- wie auch von Wechselstrom oder -spannung geeignet ist.Rotating magnet measuring instrument made of a two-pole with an excitation coil provided magnetic yoke and a permanent magnet rotatably mounted in the air gap Armature The invention relates to a rotary magnet measuring instrument, which is its zero position and its directional force due to the special structure of the magnetic system without assistance other means, such as mechanical springs or magnets, self-made and both for which brass is suitable for both direct and alternating current or voltage.

Es besteht aus einem zweipoligen, mit einer Erregerspule versehenen magnetischen Joch und einem im Luftspalt drehbar gelagerten permanentmagnetischen Anker. Bekannte Drehmagnetinstrumente besitzen ebenfalls ein zweipoliges, mit einer festen Erregerspule versehenes Joch. In diesem Joch befindet sich ein Luftspalt, in welchem auch ein permanentmagnetischer, z. B. als Scheibe ausgebildeter Anker drehbar gelagert ist. Sie haben aber eine mechanische Rückstellfeder, welche den Anker in eine eindeutige Nullage bringt und bei Erregung des Systems das rücktreibende Drehmoment hervorbringt. Wenn die Rückstelifeder fehlt und statt dessen das Erregersystem aus zwei gegeneinander arbeitenden Teilen besteht, so kann das Instrument nur als Quotientenmeßwerk benutzt werden.It consists of a two-pole, equipped with an excitation coil magnetic yoke and a permanent magnet rotatably mounted in the air gap Anchor. Known rotary magnet instruments also have a two-pole, with one yoke provided with a fixed excitation coil. There is an air gap in this yoke, in which also a permanent magnetic, z. B. designed as a disc anchor is rotatably mounted. But they have a mechanical return spring, which the Brings anchor into a clear zero position and, when the system is excited, the pushing back Torque. When the reverse spring absent and instead whose excitation system consists of two mutually working parts, so can the instrument can only be used as a quotient measuring mechanism.

Daneben sind Dreheiseninstrumente mit einem festen Erregerkreis und einem beweglichen Dreheisen ohne mechanische Rückstellfeder bekannt. Die Rückstellfeder wird durch einen Dauermagneten ersetat, dessen Feld senkrecht zur Feldrichtung des Erregersystems angeordnet ist. Im stromlosen Zustand stellt sich das Dreheisen in die Richtung des Dauermagnetfeldes. Durch besondere Ausbildung der Polspitzen des beispielsweise ringförmig angeordneten Magneten wird die Nulleinstellung verstärkt. Bei Erregung des Systems stellt sich das Dreheisen in die Richtung des resultierenden Feldes. Für die Genauigkeit und den Skalenverlauf ist eine richtige Justierung der Felder, welche in einer gleichen Ebene verlaufen und sich in der Drehachse schneiden sollen, von entscheidender Bedeutung. In addition, there are moving iron instruments with a fixed excitation circuit and a moving moving iron known without a mechanical return spring. The return spring is replaced by a permanent magnet whose field is perpendicular to the direction of the field Exciter system is arranged. In the de-energized state, the moving iron turns into the direction of the permanent magnetic field. Due to the special design of the pole tips of the For example, magnets arranged in a ring shape strengthen the zero setting. When the system is excited, the moving iron moves in the direction of the resulting one Field. Correct adjustment of the Fields that run in the same plane and intersect in the axis of rotation should, of vital importance.

Das Drehmagnet-Meßinstrument nach der Erfindung hat keine Rückstellfeder o. dgl. zusätzliche Wiittel und ist gekennzeichnet durch gekrümmte, den anker umfassende, von der Jochansatzstelle ausgehende, längs des Umfanges ihren Querschnitt und den Luftsplat verjüngende, bei Erregung des Systems von der Spitze her fortschrcitent gesättigte. vorzugsweise aus einem Niaterial geringer Hysterese und geringer Sättigungsgrenze bestehende Polschube. Es vereinigt die Vorzüge der bekannten Meßinstrumente, nämlich die hohe elektrische Empfindlichkeit der Drehmagnetinstrumente und die Robustheit der Dreheiseninstrumente ohne Rückstellfeder. The rotary magnet measuring instrument according to the invention does not have a return spring or similar additional media and is characterized by curved, the anchor encompassing, starting from the yoke point, along the circumference of their cross-section and the The air space rejuvenates and progresses from the tip when the system is excited saturated. preferably made of a material with low hysteresis and low saturation limit existing pole thrust. It combines the advantages of the known measuring instruments, namely the high electrical sensitivity of the rotary magnet instruments and their robustness of moving iron instruments without a return spring.

Jedoch stellt es keine Sereini, gung der bekannten Instrumente dar, wie auch die Wirkungsweise davon verschieden it.However, it does not represent a purification of the known instruments, as well as the mode of action of it different.

Wesentlich für die Erfindung ist die besondere Ausbildung der Polschuhe mit ihrer bei Erregung örtlich fortschreitenden Sättigung, welche bewirkt, daß sich die magnetische Achse des im Luftspalt vorbandenen Feldes bei Erregung dreht und die Achse des Drehmagneten mitnimmt. Da der nicht durch eine Rückstellfeder o. dgl. gehemmte Anker dauernd in der Hauptachse des magnetischen Feldes liegt, ist das Einstellmoment größer als bei dem bekannten Dreheiseninstrument, bei dem sich der Anker aus dem Feld des Richtmagneten herausdrebt. The special design of the pole shoes is essential for the invention with their locally progressing saturation when excited, which causes themselves the magnetic axis of the field in front of the air gap rotates when excited and takes along the axis of the rotary magnet. Since the not by a return spring o. inhibited anchor is permanently in the main axis of the magnetic field, that is Setting torque greater than that of the known moving iron instrument, in which the Armature drifts out of the field of the directional magnet.

Die Nullstellung ist dadurch gesichert, daß sich der polarisierte Anker in eine soche Richtung stellt, daß eingeringstermagnetischer Widerstand entsteht, d. h. seine magnetische achse in die Richtung der Polspitzen des Erregersystems fällt, wo der Luftspalt am kleinsten ist.The zero position is ensured by the fact that the polarized Anchor in such a direction that a low magnetic resistance arises, d. H. its magnetic axis in the direction of the pole tips of the excitation system falls where the air gap is smallest.

Wird in weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens der anker mit entsprechend dem Erregersystem verjüngten und sättigungsfähigen Polspitzen ausgerüstet. so braucht dieser nur einen verschwindenden Rest von agnetismus zu besitzen. In dieser Ausbildung ist das Instrument besonders zur Messung von Wechselströmen geeignet. Is the anchor in a further embodiment of the inventive concept Equipped with tapered and saturable pole tips according to the excitation system. so it only needs to have a negligible remnant of agnetism. In With this training, the instrument is particularly suitable for measuring alternating currents.

An Hand der Zeichnungen werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Some exemplary embodiments of the invention are illustrated with the aid of the drawings explained in more detail.

Fig. I ist eine perspektivische Ansicht eines Gleichstrominstruinentes nach der Erfindung; Fig. 2 stellt eine Dämpferschale dar. welche vorzugsweise zwischen Anke\r und Ständer vorgeschen ist; Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines Nullinstrumentes nach der Erfindung; Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines Sullinstrumentes, welche zeigt wie die spitz zulaufenden Polschuhe überlappt werden können Fig. 5 ist eine Ansicht eines Instrumentes, in dem die Polsehuhe des Stators und des Ankers verjüngt und sättigungsfähig sind. und Fig. 6 zeigt den polarisierten Anker flir sich. Fig. I is a perspective view of a DC instrument according to the invention; Fig. 2 shows a damper shell. Which preferably between Anchor and stand is provided; Figure 3 is a front view of a null instrument according to the invention; Fig. 4 is a side view of a Sull instrument showing shows how the tapered pole pieces can be overlapped. Fig. 5 is a View of an instrument in which the pole shoes of the stator and armature are tapered and are satisfactory. and Fig. 6 shows the polarized anchor itself.

In Fig. I ist ein feststehender magnetischer Kreis ans einem U-förmig gebogenen Joch 10 mit spitz zulaufenden Polschuhen 11 und 12 dargestellt, welcher durch eine Gleichstromwicklung 18 erregt wird. Die Polschuhe 11 und 12 erstrecken sich rund um den Anker über 90° oder mehr und verjüngen sich nicht nur gegen ihre Spitzen, sondern nähern sich auch dem Anker. Zwischen den Polselmhen ist ein pennanentinagnetischer anker 13 angeordnet, der sich in nicht besondel-s dargestellten Lagerstellen drehen Iiann und einen Zeiger 16 trägt, der vor einer feststhenden Skala 17 spielt. Der Anker ist in diesem Beispiel von zylindrischer Gestalt und kann aus leichten magnetischen Sinteroxyden hergestellt werden und ist über einen Durchmesser polarisiert. Die Pole sind mit X und S bezeichnet. In Fig. I a fixed magnetic circuit is at a U-shaped curved yoke 10 shown with tapered pole pieces 11 and 12, which is excited by a DC winding 18. The pole pieces 11 and 12 extend around the anchor over 90 ° or more and not only taper towards theirs Peaks, but also approach the anchor. Between the pole mounds is a pennanentinagnetic one Arranged armature 13, which rotate in bearings not shown in particular-s Iiann and carries a pointer 16, which plays in front of a fixed scale 17. Of the In this example, the armature has a cylindrical shape and can be made of light magnetic Sintered oxides are made and is polarized over a diameter. the Poles are labeled X and S.

Der Luftspalt zwischen dem Anker 13 und den Polstücken 11 und 12 ist am kleinsten an dem schmalen Ende der hornartigen Polstücke und wächst stetig bis zu dem großen Teil der Polschuhe. wo diese mit dem Joch 10 verbunden sind. In der in Fig. 1 dargestellten Lage des Ankers 13 geht der von dem permanenten Magneten 13 herrührende Fluß an der schmalen Pol spitze durch den Luftspalt und findet seinen Rückweg durch die Polschuhe und das Joch I0, wie es durch die punktierte Pfeillinie dargestellt ist. Wenn dieser Fluß nicht so groß ist, daß er an den schmalen Enden der Polspitzen eine Sättigung hervorbringen kann, wird der Anker in die dargestellte Nullstellung gezogen, wo der Dauermagnetanker seine Pole über den Luftspalt einstellt, wo er am kleinsten ist; denn in dieser Stellung ist der magnetische Widerstand für den Dauermagnetfluß am kleinsten. Der Anker braucht nicht bis zu seiner höchsten Kapazität auimagnetisiert zu sein, sondern nur so weit, daß ein kleiner Gleichfluß durch den Luftspalt und den Rückschlußpfad getrieben wird, welcher den Anker in der dargestellten Nullstellung hält, wenn die Spule IS nicht vom Strom durchflossen wird. Auch soll dieser Sullstellungsdauermagnetfluß @ nur nahezu und nicht ganz die schmalen Spitzen der Polschuhe sättigen. Die Tatsache, daß zwei Luftspalte in dem Kreis sind, trägt dazu hei, den Fluß auf einen geringen ausreichenden Wert herabzusetzen, der die Polspitzen noch nicht sättigt. The air gap between the armature 13 and the pole pieces 11 and 12 is smallest at the narrow end of the horn-like pole pieces and grows steadily up to the great part of the pole pieces. where these are connected to the yoke 10. In the position of the armature 13 shown in Fig. 1 is that of the permanent magnet 13 resulting flow at the narrow pole tip through the air gap and finds its Way back through the pole pieces and the yoke I0, as indicated by the dotted arrow line is shown. If this river is not so great that it is at the narrow ends the pole tips can bring about saturation, the armature is in the illustrated Zero position pulled where the permanent magnet armature its poles over the Adjusts the air gap where it is smallest; because in this position the magnetic one is Resistance to the permanent magnetic flux is the smallest. The anchor doesn't need up to its highest capacity to be auimagnetized, but only so far that a small constant flow is driven through the air gap and the return path, which holds the armature in the zero position shown when the coil IS is not powered is traversed. Also, this permanent magnetic flux @ should only be close to and do not quite saturate the narrow tips of the pole pieces. The fact that two air gaps are in the circle, contributes to the flow to a low sufficient value which does not yet saturate the pole tips.

Wenn nun die Spule 18 von Gleichstrom durchflossen wird, so daß ein zusätzlicher Fluß erzeugt wird, so wächst der Gesamtfluß in diesen Kreis, und die spitzen Teile der Polschuhe werden gesättigt. Daher können sie keinen weiteren Fluß aufnehmen, und der Zusatzfluß geht nun über den Luftsplat an Stellen der Polschuhe, welche breiteren Querschnitt haben, aber so nahe an der schmalen Polspitze liegen, mie der Grad der Sättigung es erlaubt, da ja auch der Luftspalt von der Polspitze ausgehend größer wird. Die Mittellinie des Flußbandes, welches den Luftspalt durchsetzt,d also die Achse des magnetischen Feldes, verschiebt sich im Uhrzeigersinn. Der polarisierte Anker dreht sich um einen entsprechenden Betrag, um seine Polachse damit in eine Richtung zu bringen. Wenn die Gleichstromerregung wächst. werden die Polschuhe mehr und mehr von den Spitzen aus gesättigt, und die Mittellinie des Flußbandes und der Anker drehen sich weiter im UThrzeigersinn. Der Betrag dieser Drehung wird so ein Maß für den Gleichstrom, der durch die Spule fließt, und die Skala kann ent sprechend geeicht werden. If now the coil 18 is flowed through by direct current, so that a additional flow is generated, the total flow in this circle increases, and the pointed parts of the pole pieces are saturated. Hence they cannot go any further record, and the additional flow now goes over the air space at points of the pole shoes, which have a wider cross-section, but are so close to the narrow pole tip, As the degree of saturation allows, there is also the air gap from the pole tip starting becomes larger. The center line of the flow band passing through the air gap, i.e. that is, the axis of the magnetic field, shifts clockwise. The polarized one Anchor rotates by a corresponding amount, around its polar axis thus in one To bring direction. When the DC excitation grows. the pole pieces become more and more saturated from the tips, and the center line of the flow band and the Anchors continue to turn clockwise. The amount of this rotation will be like this Measure of the direct current that flows through the coil, and the scale can accordingly be calibrated.

Wenn die Zunahme des Quersclmittes im Polschuh von der Polspitze bis zum Polgrund, wo dieser mit dem Joch verbunden ist, und die Vergrößerung des Luftspaltes gleichmäßig sind, so ist der Auslenkwinkel des Instrumentes nicht proportional dem erregenden Strom ion der Spule 18. Die Teilung der Skala ist oben stärker gedrängt als am unteren Ende. Dies kann bis zu einem gewissen Grad dadurch vermieden werden, daß das Maß der Verjüngung an der Spitze im Vergleich zum Maß der Verjüngung an dem breiteren Ende des Polschuhes vergrößert wird und dadurch, daß der Polbogen größer gemacht wird, als es dem Skalenbereich entspricht. Ein weiteres Hilfsmittel ist im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben. When the increase in the transverse center in the pole piece from the pole tip to the pole base, where it is connected to the yoke, and the enlargement of the If the air gap is uniform, the deflection angle of the instrument is not proportional the exciting current ion the coil 18. The division of the scale is more compressed at the top than at the bottom. This can be avoided to a certain extent by that the amount of taper at the top compared to the amount of taper at the wider end of the pole piece is enlarged and in that the pole arc is made larger than it corresponds to the scale range. Another tool is described in connection with FIG. 5.

Wenn der Strom in der Spule 18 auf Null gebracht wird und der Fluß auf den ursprünglichen Wert sinkt, der von dem Dauermagnetanker hervorgerufen wird, kehrt der Anker in die Nullstellung, wo der magnetische Widerstand ein Minimum ist, zurück. So erzeugt der Anker sein eigenes Rückstellmoment, und eine Rückstellfeder oder sonstige gleichwertige Hilfsmittel sind nicht erforderlich. When the current in the coil 18 is brought to zero and the flux sinks to the original value caused by the permanent magnet armature, the armature returns to the zero position, where the magnetic resistance is a minimum, return. In this way the armature generates its own restoring torque and a restoring spring or other equivalent aids are not required.

Wie bekannt, ist der für die Aufmagnetisierung von Dauermagneten auf einen gegebenen stabilen NVert erforderliche Fluß wesentlich größer als der Älagnetismus, der in dem Material zurückbehalten wird, wenn die magnetisierende Kraft verschwindet, sogar dann, wenn die Pole des Dauermagneten mit einem Halter ohne dazwischenliegenden Luftspalt verbundeii sind. Daher wird der zusätzliche Fluß, der durch die Erregung der Spule 18 durch den polarisierten Anker geführt wird, den Dauermagnetfluß nicht erhöhen, wenn diese magnetisierende Kraft wieder verschwindet, sofern besondere Vorkehrungen getroffen sind. Ein Teil der besonderen magnetisierenden Kraft wird verwendet, nin den Widerstand des Luft spaltes zu überxvinden, bevor der Fluß des Dauermagneten zu dem stabilen Flußwert ansteigt, der ohne Luftspalt bestehen würde. NVenn der Anker sich weiterdreht, wird der Luftspaltwiderstand größer und ebenso der Streuverlust über den Anker. Daher ändern sich die stabilen Verhältnisse des Ankers nicht mit den gewöhnlichen Vorkehrungen zur Vermeidung einer Überlastung des Instrumentes. As is known, it is used for magnetizing permanent magnets for a given stable NVert the flux required is much greater than that Magnetism retained in the material when the magnetizing Force disappears even when the poles of the permanent magnet with a holder are connected without an air gap in between. Hence the extra flow which is passed through the polarized armature by the excitation of the coil 18, do not increase the permanent magnetic flux when this magnetizing force disappears again, if special precautions have been taken. Part of the special magnetizing Force is used to overcome the resistance of the air gap before the flux of the permanent magnet rises to the stable flux value that without an air gap would exist. NVhen the armature continues to rotate, the air gap resistance increases and also the scatter loss over the anchor. Therefore the stable conditions change the anchor does not take the usual precautions to avoid overload of the instrument.

Wenn die Instrumentenspule IS umgekehrt angeschlossen wird, wird der zusätzliche Fluß an den Polspitzen abstoßend und dreht den Anker aus der Skala heraus. Dies kann leicht festgestellt werden und der Anschluß wie beim Gebrauch gewöhnlicher Gleichstrominstrumente korrigiert werden. If the instrument coil IS is connected in reverse, will the additional flux at the pole tips repels and turns the armature off the scale out. This can easily be determined and the connection as in use common DC instruments can be corrected.

In Fig. 2 ist eine Glocke 14 aus leitendem Material, z. B. Kupfer, dargestellt, welche als Dämpfer für das Instrument verwendet werden kann. Wenn sie angewendet wird, umschließt sie den Anker, ohne ihn zu berühren und ist mit gebogenen Laschen 15 zur Befestigung an den Ausläufern des Joches 10 versehen. Dieser Dämpfer ist zur Erhöhung der tYbersichtlichkeit in den anderen Abbildungen nicht dargestellt. Der Dämpfer Iiann dann vorgesehen werden, wenn es erforderlich ist. Er ist jedoch nicht wesentlich für die Erfindung. In Fig. 2, a bell 14 made of conductive material, e.g. B. copper, shown, which can be used as a damper for the instrument. If you is applied, it encloses the anchor without touching it and is curved with Lugs 15 are provided for attachment to the foothills of the yoke 10. That damper is not shown in the other figures to improve clarity. The damper can then be provided when required. However, he is not essential to the invention.

In Fig. 3 ist die Erfindung bei einem Nullinstrument angewendet, welches Größe und Richtung eines Gleichstromes anzeigt, ohne daß dieAnschlüsse vertauscht zu werden brauchen. Dieses Instrument unterscheidet sich von dem der Abb. I nur durch die Gestalt der Polschube und die Teilung der Skala. Die Polschuhe sind mit 19 und 20 bezeichnet, die Skala mit 21, alle übrigen Bezugszeichen sind die gleichen wie in Fig. I. In Fig. 3 the invention is applied to a null instrument, which shows the magnitude and direction of a direct current without interchanging the connections need to become. This instrument differs from that of Fig. I only through the shape of the Pole shift and the division of the scale. The pole shoes are denoted by 19 and 20, the scale by 21, all other reference numerals are the same as in Fig. I.

In Fig. 3 wirken sowohl anziehende wie abstoßende Drehmomente auf den polarisierten Anker, wenn die Spule 18 mit Gleichstrom erregt wird. Wenn die Spule 18 so vom Strom durchflossen wird, daß am Polschuh 20 ein Nordpol und am Polschuh 19 ein Südpol entsteht, wie es eingezeichnet ist, so wird die Auslenkung nach links erfolgen. Der Nordpol des Ankers wird durch den benachbarten Südpol des Polschuhes 19 angezogen und dem benachbarten Nordpol des Polschuhes 20 abgestoßen. Entsprechend wird der Südpol des Ankers von dem benachbarten Nordpol des Polschuhes 20 angezogen, während er von dem benachbarten Südpol des Polsehuhes 19 abgestoßen wird. Wenn der Strom in der Spule 18 umgekehrt wird, wird der Polschuh 19 ein Nordpol und 20 ein Südpol, und die Ablenkung ist umgekehrt. In Fig. 3 both attractive and repulsive torques act the polarized armature when the coil 18 is energized with direct current. If the Coil 18 is traversed by the current that a north pole on the pole piece 20 and a north pole on the pole piece 19 a south pole arises as it is drawn, so the deflection is to the left take place. The north pole of the anchor is through the neighboring south pole of the pole piece 19 attracted and repelled the adjacent north pole of the pole piece 20. Corresponding the south pole of the armature is attracted by the adjacent north pole of the pole piece 20, while it is repelled by the neighboring south pole of the pole shoe 19. If the Current in coil 18 is reversed, pole piece 19 becomes a north pole and 20 becomes a South Pole, and the deflection is reversed.

Die Nullstellung wird dadurch erzielt und bestimmt. daß sich die doppelten Polspitzen beider Polsehuhe am engsten dem Anker nähern. In der entsprechenden Stellung teilt sich der Dauermagnetfluß für die Nullstellung über die entsprechenden benachbarten Polspitzen. Dieses Instrument ist besonders empfindlich für kleine Ströme und kann als Nullgalvanometer in Brückenschaltungen Verwendung finden. Die Anfangsablenkung in der Nähe der Nullstellung ist nicht notwendigerweise abhängig von der Sättigung der Polspitzen, sondern in erster Linie von Anziehungs- und Abstroßungskräften. Das Zentrum dieser Kräfte bewegt sich von den Polspitzen weg, wenn diese gesättigt werden und ruft dadurch die weitere Zeigerablenkung hervor. The zero position is thereby achieved and determined. that the the double pole tips of both pole shoes are closest to the armature. In the appropriate Position divides the permanent magnetic flux for the zero position over the corresponding neighboring pole tips. This instrument is particularly sensitive to small ones Currents and can be used as a zero galvanometer in bridge circuits. the Initial deflection near the zero position is not necessarily dependent from the saturation of the pole tips, but primarily from forces of attraction and repulsion. The center of these forces moves away from the pole tips when they become saturated and thereby causes the further pointer deflection.

Wenn es erforderlich ist, können die Polspitzen dieser Instrumentenform leicht überlappt werden, wie es bei den benachbarten Polspitzen 22 und 23 in Fig. 4 dargestellt ist. If necessary, the pole tips of this instrument shape can be used are slightly overlapped, as is the case with the adjacent pole tips 22 and 23 in Fig. 4 is shown.

Die Fig. 5 und 6 stellen einen weiteren Gegenstand der Erfindung dar, nämlich ein Instrument mit einem nur ganz schwach polarisierten magnetischen Anker. Dieses Instrument schlägt immer nach der gleichen Richtung aus. wie auch der Strom in der Spule fließt. Es verwendet verjüngte Polspitzen sowohl im Feld als auch im Anker, die bei Erregung gesättigt werden. Der Aufbau des feststehenden Joches und der Polsclmhe ist im wesentlichen so, wie in Fig. 1 dargestellt, obwohl die Polschuhe sich nicht so lang über den Umfang zu erstrecken hrauellen. um den gleichen Ausschlagwinkel zu erzielen. Der Anker ist ein Steg 24 lizw. 28 aus magnetischem Material, der spitz zulaufende Polschuhe 25 und 26 bzw. 29 und 30 hesitzt, die sich rechtwinklig in entgegengesetzte Richtrungen vom Körper des Ankers erstrecken. Der Anker hat seinen maximalen Radius an den Spitzen dieser Polschuhe, und die innere Statorpoloberfläche hat einen minimalen Radius am Ende der Polspitzen. Wenn daher die Spule nur schwach erregt wird und der Fluß durch die Polschuhe sehr klein ist und nicht zu einer vollständigen Sättigung der Polspitzen 11 und 12 ausreicht. wird sich der Anker auf den minimalen Widerstand für den Fluß einstellen; diese Stellung kann für alle praktischen Messungen als Nullstellung angesehen werden, da der trommeßbereich des Instrumentes wesentlich größer ist im Vergleich zu dem Strom, der notwendig ist, um diesen kleinen Nullfluß hervorzurufen. FIGS. 5 and 6 represent a further object of the invention represents, namely an instrument with a very weakly polarized magnetic Anchor. This instrument always swings in the same direction. as well as the current flows in the coil. It uses tapered pole tips both in the field as well as in the anchor, which are saturated when excited. The structure of the fixed Yoke and the Polsclmhe is essentially as shown in Fig. 1, though the pole pieces do not extend so long over the circumference. to the to achieve the same deflection angle. The anchor is a web 24 lizw. 28 made of magnetic Material, the tapered pole pieces 25 and 26 or 29 and 30 hesitzt, which extend at right angles in opposite directions from the body of the anchor. Of the Anchor has its maximum radius at the tips of these pole pieces, and the inner one Stator pole surface has a minimal radius at the end of the pole tips. If therefore the coil is only weakly excited and the flux through the pole pieces is very small and is not sufficient for a complete saturation of the pole tips 11 and 12. will the anchor adjusts itself to the minimum resistance for the flow; this position can be regarded as a zero position for all practical measurements, since the current measuring range of the instrument is much larger compared to the current that is necessary is to create this small zero flow.

Mit wachsender Erregung fangen die Polschuhe 1 1 und 12 an, sich zu sättigen. und die Mittellinie der Flußverteilung zwische Anker und Feldpolen dreht sich nach rechts und zwingt den Anker zu folgen, da in Hinsicht auf diesen zusätzlichen Fluß die bereits gesattigten Polspitzen gerade'so wie Luft wirheu. Die Ankerpolspitzen sind vorzugsweise so ausgebildet, daß eine merkliche Sättigung nicht eintritt, bis der Anker zu dem oberen Teil des Meßbereichs abgelenkt ist. im oberen Teil der Skala jedoch werden die Polspitzen des Ankers auch zu einem merklichen Betrag gesättigt, und dieser dreht sich daher um einen zusätzlichen Betrag, um dem zusatzlichen Fluß beim Übergang durch den Luftspalt einen nicht gesättigten Teil zu bieten. With increasing excitement, the pole pieces 1 1 and 12 begin to to satiate. and the center line of the flux distribution between anchor and field poles turns to the right, forcing the anchor to follow, as with respect to this one additional flow, the already saturated pole tips just as air does. The armature pole tips are preferably designed so that a noticeable saturation does not occur until the anchor is deflected to the top of the measurement range. in the upper part of the scale, however, the pole tips of the armature also become a noticeable one Amount is saturated, and it therefore revolves around an additional amount by which additional flow at the transition through the air gap an unsaturated part to offer.

Die Wirkung ist die gleiche, da ja auch durch die besondere Ausbildung des Ankers der Luftspalt weiter vergröert wird.The effect is the same, because of the special training of the armature, the air gap is further enlarged.

Wenn der Strom abnimmt. wird der Anker in die Nullstellung zurückkehren, da der geringste magnetische ÄViderstand dort ist. wo der Luftsplat am kleinsten ist. wenn eine Sättigung nicht vorhanden ist. When the current decreases. the anchor will return to the zero position, since there is the least magnetic resistance there. where the air space is smallest is. when there is no saturation.

Die Skalenverteilung bei den Instrumenten nach der Erfindung kann dadurch verändert werden, daß die Polschuhe mit einem oder mehreren kleinen magnetischen Fingern, z. B. The scale distribution in the instruments according to the invention can can be changed in that the pole pieces with one or more small magnetic Fingers, e.g. B.

3I und 32 in Fig. 5, ausgerüstet werden, die inner- und außerhalb des Luftspaltes einstellbar sind, um die Flußverteilung in gewünschtem Sinne zu verändern.3I and 32 in Fig. 5, the inside and outside of the air gap are adjustable to the flow distribution in the desired sense change.

Das Material, welches für die magnetischen Teile des Instrumentes verwendet wird, soll eine geringe Hysterese haben, da sonst bei auf und absteigender Erregung ein merklichter Fehler auftritt. Um die Eingangsenergie des Instrumentes klein zu halten. ist es auch wünschenswert, den Sättigungswert des magnetischen Materials, das für die sättigungsfähigen Teile des Kreises verwendet wird, niedrig zu halten. Ein geeignetes Material mit geringer Sättigungsgrenze und geringer Hysterese ist z. B. Nickeleisen oder eine ähnliche Legierung. The material used for the magnetic parts of the instrument is used, should have a low hysteresis, otherwise with increasing and decreasing Excitation a noticeable error occurs. About the input energy of the instrument to keep it small. it is also desirable to adjust the saturation value of the magnetic Material used for the saturable parts of the circle is low to keep. A suitable material with low saturation limit and low hysteresis is e.g. B. nickel iron or a similar alloy.

Diese Instrumente können auch als Stromhegrenzungsrelais verwendet werden und sind dann mit Kontakten versehen, wie z. 13. 27 in Fig. 5. These instruments can also be used as current limiting relays are and are then provided with contacts, such as. 13. 27 in FIG. 5.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Rotating magnet measuring instrument made from a two-pole with an excitation coil provided with a magnetic yoke and a rotatable in the air gap Bearing permanent magnetic armature, characterized by curved the armature comprehensive, starting from the yoke attachment point, along the circumference of its cross-section and tapering the air gap, progressing from the tip when the system is excited saturated, preferably made of a material with low hysteresis and low saturation limit existing pole pieces, such that the magnetic axis with variable excitation of the exciter field present in the air gap rotates and the axis of the rotary magnet takes away.

2. rotary magnet measuring instrument according to claim I, characterized in that that the arc length of the pole piece is greater than the arc length corresponding to the measuring range is.

3. rotary agent measuring instrument according to claim 1, characterized by Pole shoes (19, 20) each with two symmetrical, horn-like curved extensions, the Tips (22, 23) face one another at diametrically opposite points or overlap.

4. rotary magnet measuring instrument according to claim I and 2, characterized by a symmetrical, bar-shaped anchor, the opposite side of which is the Approaches arranged in the direction of the fixed pole pieces taper and at Excitation of the system from the tip and saturate its radial outer surfaces have a growing diametrical distance to the tip of the approach (Fig. 5 and 6).

5. rotary magnet measuring instrument according to claim I to 4, characterized by a damper drum fixed between the armature and the yoke in the air gap made of highly conductive material.