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Bei den heute gebräuchlichen elektrischen Maschinen wird für die einer wechselnden Induktion unterworfenen aktiven Eisenteile in der Regel ein Dynamoblech verwendet, das bei einer Magnetisierung mit 25 Amperewindungen je Zentimeter (AW/cm) eine Induktion von etwa 15. 000 Gauss ergibt. Der
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Maschinen waren im Gegenteil bemüht, die Verlustziffer der verwendeten Bleche möglichst niedrig zu halten, was von selbst niedere Induktionswerte ergibt.
Nun zeigt aber eine genaue Untersuchung, z. B. der Verhältnisse bei modernen Drehstrommotoren, dass besonders bei. kleineren Leistungen die Verlustziffer keine grosse Bedeutung hat, da ja das verwendete Eisengewieht mit zunehmender Ausnutzung des aktiven Materials immer kleiner wird, so dass das Verhältnis der Eisenverluste zu den Gesamtverlusten sieh stets verringert, wenn aus einem gegebenen Eisenvolumen eine höhere Leistung entnommen wird. Bei zunehmender Ausnutzung des aktiven Materials muss aber notwendigerweise die Höhe der Induktion steigen.
Während früher bei schwach ausgenutzten Motoren die Zahl der für das Eisen aufzuwendenden AW nur ein Bruchteil der für den Luftspalt nötigen AW war, sind heute bei den hoch ausgenutzten Maschinen die Eisen-AW ein Mehrfaches der Luft-AW.
Diese Entwicklung soll an Hand eines Zahlenbeispiels näher erläutert werden. Bei einem im Jahre
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AW-Luft zu AW-Eisen beträgt 3-46 : 1.
Bei einem im Jahre 1929 hergestellten Motor gleicher Dimension, aber erhöhter Leistung sind die AW für die Luft 530, die AW für das Eisen 360 und das Verhältnis AW-Luft zu AW-Eisen = 1#47 : 1.
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gebräuchlichen Dynamoblechen nicht mehr möglich, da sonst die elektrischen Verhältnisse der Motoren verschlechtert werden. Auch steigt mit zunehmender Erhöhung der Leistung das Anlaufmoment nicht mehr proportional der Leistungserhöhung.
Die Erfindung zeigt einen neuen Weg, um bei Vermeidung der eingangs erwähnten Nachteile die Ausnutzung des aktiven Eisens bedeutend zu steigern, u. zw. wird dies dadurch erreicht, dass die einer wechselnden Induktion unterworfenen aktiven Eisenteile aus einem Dynamoblech bestehen, das bei einer Magnetisierung mit 25 AW/cm eine Induktion von mehr als 16.400 Gauss aufweist ; die Eisenteile werden überwiegend oder zur Gänze betriebsmässigen Induktionen mit zwischen 14. 000 und 19.000 Gauss liegendem Höchstwert unterworfen. Ein im Bereich dieser Induktionen leicht magnetisierbares Eisen mit ähnlichen Eigenschaften ist an sich bekannt, aber bisher nicht als Dynamoblech verwendet worden. Dies verhinderten u. a. die erwähnten Bedenken.
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Die Zeichnung zeigt in Gegenüberstellung die Magnetisierungskurve eines dem Erfindungszweck entsprechenden Dynamobleehes (Kurve a) und eines den VDI-Normen entsprechenden Dynamobleehes (Kurve b). Das erstere hat im Sinne der Erfindung bei einer Magnetisierung von 25 jd/ctK eine Induktion von mehr als 16.400 Gauss, nämlich 17.400 Gauss (Punkt P). Es ist also im Bereich mittlerer Induktionen, vorzugsweise zwischen 14.000 und 19.000 Gauss, wesentlich leichter magnetisierbar als das genormte Dynamoblech nach Kurve b, das in diesem Induktionsbereich etwa den dreifachen Aufwand an magnetisierender Kraft benötigt.
Dagegen ist das genormte Dynamoblech im Bereich der im Dynamobau vorkommenden Höchstinduktionen (22.000 Gauss und mehr) leichter magnetisierbar als das Blech nach Kurve a und eignet sich daher für magnetisch höchst beanspruchte Eisenteile, für die eine Permeabilitätssteigerung bereits empfohlen wurde, viel besser als dieses.
Die Erfindung zielt dagegen auf eine Permeabilitätssteigerung im Bereiche mittlerer Induktionen ab, die besonders bei Induktionsmotoren und verwandten elektrischen Maschinen angewendet werden.
Maschinen nach der Erfindung erhalten beispielsweise Jochinduktionen von etwa 17.000 Gauss Höchstwert und Za, hninduktionen von etwa 20.000 Gauss Höchstwert, so dass im überwiegenden Teil des Eisenpfades die Induktionshöchstwerte zwischen 14. 000 und 19.000 Gauss liegen. Das nach der Erfindung hiefür anzuwendende Dynamoblech benötigt für eine bestimmte Induktion, z. B. 18.000 Gauss nur etwa ein Drittel bis ein Fünftel der Amperewindungen der bisher üblichen Dynamobleche. Es ist also zur Erzeugung einer bestimmten Induktion auch nur ein entsprechender Bruchteil des Magnetisierungsstromes nötig, wodurch der Gesamtstrom und damit die Stromwärmeverluste des Motors erheblich verkleiner werden, da gerade bei hoch ausgenutzten Motoren der Magnetisierungsstrom einen erheblichen Anteil des Gesamtstromes ausmacht.
Anderseits erhält man für dieselbe AW-Zahl eine bedeutend höhere Induktion und damit einen entsprechend höheren Kraftfluss. Infolgedessen kann man bei gegebenem Eisenvolumen, Nutenraum und gegebener Kupfermenge die Motorleistung erheblich steigern, den Motor also wesentlich verbilligen. Auch wird wegen der Verringerung der Amperewindungen der Leistungsfaktor verbessert, was besonders für Drehstrommotoren wichtig ist. Es hat sich ferner ergeben, dass das hochmagnetisierbare Blech sogar mit kleinerer Verlustziffer hergestellt werden kann als die gebräuchlichen Dynamobleehe.
Die Verwendung dieses hochmagnetisierbaren Bleches ist nicht auf Drehstrommotoren beschränkt, sondern ergibt bei sinngemässer Anwendung auch grosse Vorteile bei den wechselnder Induktion unterworfenen Blechpaketen von Gleichstrommotoren, Generatoren, Umformern usw.
Das Wesentliche der Erfindung besteht also darin, dass für die Blechpaket von elektrischen Maschinen ein Dynamoblech verwendet wird, das eine erheblich höhere Magnetisierbarkeit besitzt als das heute übliche Blech. Hiedurch wird sowohl der Leistungsfaktor und Wirkungsgrad bei gegebener Baustoffbelastung wesentlich erhöht, damit also die Maschine verbessert und die Leistung in mässigen Grenzen gesteigert als auch bei gegebener AW-Zahl der Kraftfluss erhöht, damit die Leistung der Maschine wesentlich gesteigert und der Preis vermindert.