DE937837C

DE937837C - Magnetinduktor

Info

Publication number: DE937837C
Application number: DEP6808A
Authority: DE
Inventors: Theodor Dipl-Ing Dr Rummel
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1956-01-19

Description

Magnetinduktor Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung an Magnetinduktoren. Es handelt sich hierbei insbesondere um kleinere Appararte, wie sie z. B. für Isolationsmesser oder andere Meßgeräte verwendet werden, wo es, nur auf geringe Leistungsabgabe ankommt. Die Erfindung hat weiterhin Bedeutung für Induktoren in der Fernmeldetechnik, für Klein stromerzeuger zu Beleuchtungszwecken u. dgl.
Bei den gebräuchlichen: Magnetinduktoren macht sich häufig das, sogenannte Schnappen des drehbaren Teils störend bemerkbar. Dies liegt daran, daß der Dauermagnet einerseits und die Polschabe des induzierten Teils je nach ihrer Ausbildung andererseits dem Gesetz des geringsten magnetischen Arbeitsaufwandes folgend sich stets in eine oder mehrere bestimmte Vorzugslagen einzustellen trachten. Es ist dabei gleichgültig; ob der Dauermagnet den drehbaren Teil darstellt und die induzierte Wicklung als feststehende Spule im Statorteil untergebracht ist oder ob umgekehrt der Dauermagnet feststeht und die Spule im drehbaren Teil untergebracht ist. Um dieses Schnappen oder Kippen des drehbaren Teils zu überwinden, sind bei der Inbetriebsetzung des Magnetinduktors. zusätzliche Kräfte aufzuwenden, was insbesondere bei Verwendung derartiger Einrichtungen für empfindliche Meßgeräte sehr unerwünscht ist. Auch während des Drehens empfindet man die schnell aufeinanderfolgenden Rastungen als unangenehmes Surren.
Man hat bereits versucht, das lästige Schnappen des drehbaren Teils zu vermeiden oder zumindest auf ein erträgliches Maß herabzusetzen, indem: man die Polzahl erhöhte und gegebenenfalls, die Nuten bzw. Polschuhe abgeschrägt hat. Bei größeren Maschinen ist diese Lösung durchaus angebracht. Die Erfindung bezieht sich jedoch. in erster Linie auf einfache Apparate, die ohne großen Aufwand an Material und Arbeitszeit bei geringem Wirkungsgrad lediglich: die Bedingung einer kleinen Stromquelle mit geringer Stromabgabe erfüllen sollen.
Aus diesen Überlegungen heraus geht die Erfin=d Jung von der Erkenntnis aus; daß es. bei der Einstellung des drehbaren Teils zwei hauptsächliche Grenzfälle gibt. Dies soll an Hand der Zeichnung. näher, erläutert werden. Es wird der Einfachheit halber ein einfacher Induktor betrachtet, der zweipolig ausgebildet ist und bei dem der drehbare Teil durch einen walzenförmigen Dauermagneten dargestellt ist. In diesem, Fall wäre der induzierte Teil als U-förmiger Magnetkörper auszubilden, der den drehbaren Teil umschließt. Die Polschuhe des. im wesentlichen doppel-T-förmig gestalteten drehbaren Teils, müßten dann in ihrer tangentialen Breite entsprechend der Erfindung bemessen werden. Ebenso ist es auch: möglich, die Erfindung bei Induktoren anzuwenden, die vier- oder mehrpolig ausgebildet sind.
In Fig. I ist ein, Fall veranschaulicht, bei dem die Polschuhe des induzierten Teils den als Dauermagnet ausgebildeten drehbaren Teil fast vollständig umfassen. Es ist dies einer der beiden Grenzfälle für verschiedene Einstellungsbedingungen des drehbaren Teils, die im folgenden. betrachtet werden sollen. Wenn die Polschuhe des die induzierte Wicklung tragenden Eisens den Dauermagneten fast völlig umgeben, wie es die. Fig. I zeigt, so wird sich der in einer bestimmten Durchmesserrichtung polarisierte Dauermagnet mit seiner Nord-Süd Richtung in die sogenannte neutrale Lage einstellen; da hier der magnetische Widerstand am kleinsten ist. Bei Verdrehung des drehbaren Teils um 9o° ist der magnetische Widerstand wesentlich größer, da die im magnetischen Kraftlinienschluß liegenden Luftspalte gleich groß bleiben, der Eisenweg aber größer wird. Es handelt sich also hier um einen Induktor, bei dem der drehbare Teil eine ausgesprochene Schnappwirkung zeigt und bei dem bei seiner Inbetriebsetzurig zunächst ein, höherer Energieaufwand benötigt wird.
In Fig. 2 ist der andere Grenzfall veranschaulicht, in dem die Polschuhe des induzierten Teils den Dauermagneten nur über ein, kurzes Stück uni, fassen. Wenn hier der Dauermagnet mit seiner Nord-Süd-Richtung in der neutralen Zone steht, so müssen sich die magnetischen Kraftlinien zum großen Teil durch die Luft schließen. In diesem Fall tritt also ein großer magnetischer Widerstand auf. Der Dauermagnet stellt sich daher, wie in Fig. 2 gezeigt, in die um 9o° verdrehte Lage ein, in der der Widerstand für die Kraftlinien offenbar am geringsten ist. Auch hierbei tritt die unerwünschte Schnappwirkung ein, da der drehbare Teil immer bestrebt ist die veranschaulichte Lage einzunehmen.
Aus dieser Erkenntnis heraus besteht die Erfindung darin, daß die Länge der Polschuhe des. induzierten Teils, auf dem Kreisumfang gemessen, im Verhältnis zum Abstand der Polschuhenden voneinander derart bemessen ist, daß der Widerstand des magnetischen Kreises in' allen Winkelstellungen des drehbaren, Teils nahezu konstant, vorzugsweise in den Neutralstellungen und Stellung maximalen Magnetflusses möglichst gleich groß ist.
Einen solchen Fall veranschaulicht die Zeichnung in Fig. 3. Bei einer solchen zwischen den beiden Grenzfällen liegenden Form ergibt sich nicht mehr eine ausgeprägte Raststellung, wie mann sie vielleicht an einer Stelle zwischen den beiden Grenzfällen vermuten könnte, sondern es ergibt sich, da der magnetische Gesamtwiderstand über sämtliche Kraftlinien integriert in allen Winkelstellungen des, drehbaren Teils annähernd konstant ist, über den gesamten Bereich des Umfangsweges eine praktisch rastfreie Einstellung des drehbaren.. Teils. Es kommt lediglich darauf an, daß bei der Bemessung der Polschuhe des induzierten Teils entsprechend dem jeweiligen- Eisenweg darauf geachtet wird, daß diese Bedingung hinreichend erfüllt wird.

Claims

PATENTANSPRUCH: Magnetinduktor; dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Polschuhe des induzierten Teils auf dem Kreisumfang gemessen, im Verhältnis zum Abstand der Polschuhenden voneinander derart bemessen ist, daß der Widerstand des magnetischen, Leises in allen Winkelstellun gen des, drehbarere Teils: nahezu konstant, vorzugsweise in den Neutralstell:üngen und Stellungen maximalen Magnetflusses möglichst gleich groß st.