DE1020737B

DE1020737B - Magnetisierungsgeraet

Info

Publication number: DE1020737B
Application number: DE1956F0019446
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Eduards Bailitis; Dr-Ing Frank Fruengel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-02-04
Filing date: 1956-02-04
Publication date: 1957-12-12

Description

Magnetisierungsgerät Die Ilagnetisierung von ringförmigen oder ähnlichen Magneten erfolgt bisher üblicherweise in der Art. daß das zu magnetisierende Werkstück einen stabförmigen Leiter umschließt, der an die aus einer einzigen Windung bestehende Sekundärwicklung eines Magnetisierungstransformators angeschlossen ist. Auf der Primärseite des Magnetisierungstransformators liegen lediglich Stromquelle, Schalter und Primärwicklung in Reihe. Haben die Werkstücke die Form eines offenen Ringes, wie z. B. Instrumentenmagnete, so wird die Öffnung zur Erzielung eines magnetischen Kurzsschlusses durch ein Eisenstück geschlossen. Fig. 1 und 2 zeigen schematisch diese Anordnung. In Fig. 1 bedeutet 1 eine Stromquelle, die zweckmäßig aus einem automatisch abschaltenden Gleichrichter besteht, 2 charakterisiert die Schalteinrichtung. 3 ist die Primärwicklung des Magnetisierungstransforinators, 4 seine aus einer Windung bestehende Sekundärwicklung und 5 bedeutet den angeschlossenen stabförinigen Leiter. In Fig. 2 ist dieser Leiter 5 im Schnitt dargestellt, umschlossen von dein zu magnetiierenden Werkstück 6 mit dein magnetischen Kurz-#,chlußstück 7. Den beim Schließen des Schalters entstehenden primärseitigen Stromverlauf zeigt Fig.3 oben. Der Primärstrom IP steigt in der Zeit t von Null bis zur Sättigung. Diese Zeit t ist von der Spannung der Stromquelle und vom Widerstand der PrimärwicIdung abhängig. Nach dem Erreichen der Sättigung wird der Primärstrom abgeschaltet. Den Stromverlauf des Sekundärstromes IS zeigt Fig. 3 unten. Erreicht der Primärstrom sein Maximum und wird hier unterbrochen, so entspricht dies sekundärseitig einem Nulldurchgang des Stromes init anschließendem Stromstoß. Dieser sekundärseitige Stromstoß liefert die zur Magnetisierung erforderliche Energie, während die Energie vor dein Nulldurchgang nicht ausgenutzt wird. Von der Form dieser Stromstoßkurve ist die Magnetisierung abhängig. Bei dieser bekannten Anordnung hat man eine Beeinflussung der Form der Stoßkurve nicht in der Hand, und es bleibt den Umständen überlassen, wie schnell der Selcundärstrom ansteigt und wieder abfällt. Oft nimmt dieser eine solche- Steilheit an, d-aß in ihm nach der Fourieranalyse Frequenzen enthalten sind, die im Werkstück besonders unerwünschte, die Magn.etisieru.ng hindernde Wirbelströme ve'rursach'en.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese nachteiligen Wirbelströme zu verringern oder ganz zu beseitigen und somit eine stärkere Magnetisierungswirkung zu erzeugen. Dies wird dadurch erreicht, daß bei einem Magnetisierungsgerät erfindungsgemäß in den Entladekreis eines auf Hochspannung aufgeladenen und sich über eine Schalteinrichtung und die Primärwicklung eines Magnetisierungstransformators entladenden Kondensators ein die Entladung aperiodisch dämpfender Widerstand geschaltet ist.
Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung nach der Erfindung. Ein Kondensator 10 wird von einer Stromquelle 11 auf Hochspannung von einigen kV aufgeladen. Die Entladung des Kondensators erfolgt über eine Schaltvorrichtung 12, einen Dämpfungswiderstand 13 und die Primärwicklung 15 des Magnetisierungstransformators 14. Der Dämpfungswiderstand 13 ist zusammen mit der Spule 15 und dem Kondensator 10 so bemessen, daß, wie in Fig. 5 dargestellt, ein nahezu aperiodischer Entladungsverlauf des Primärstromes Ip entsteht. Der sekundärseitige Stromkreis besteht aus der Seleundärwindung 16 des Magnetisierungstransformators 14, die entweder durch eine Leiterschlaufe 17 oder unmittelbar durch den eigentlichen Magnetisierungsleiter 18 geschlossen ist. Durch diese Maßnahmen wird eine günstige Gestaltung des sekundärseitigen Stromverlaufes erzielt. Wie in Fig. 5 dargestellt, hat der Sekuindärstrem IS (gestrichelte Kurve 1) an der Stelle des Maximums des Primärstromes IP seine- Nullstelle und danach, da die IP-Kurve hinter dem Maximum nur sehr sanft abfällt, über lange Zeit eine nahezu konstante Höhe. Vor dein Nulldurchgang zeigt der Sekundärstrom einen kurzzeitigen Stromstoß. Obwohl dieser Stromstoß beliebige, darunter für die Magnetisierung auch schädliche Fourierfrequenzen enthält, sind diese dennoch unschädlich, da die eigentliche Magnetisierung durch den Strom erst nach dem Nulldurchgang erfolgt. Die Stromcharakteristik nach dem Nulldurchgang weist aber wegen der Länge der Abfallzeit im Fourierspektrum nur sehr wenige Frequenzen auf. Durch geeignete Wahl des Dämpfungswiderstandes 13 und des Übersetzungsverhältnisses am Magnetisierungstransformator 14 hat man es in der Hand, den Primärstrom IP noch steiler ansteigen zu lassen, wobei die unnütze Verlustzeit vor dem Maximum von IP weitgehend abgekürzt wird. Hilfsweise kann der Eisenkern des Transformators 14 mit einem großen Luftspalt versehen werden, um eine Sättigung zu vermeiden. Eine weitere günstige Wirkung wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt, daß man die auftretenden schädlichen Wirbelströme nicht erst im Werkstück, sondern bereits im Eisenkern wirksam werden läßt. Hierzu ist es schon ausreichend, wenn der Eisenkern des Transformators 14 aus sehr grobem Blech hergestellt wird, zweckmäßig so grobem, daß es in seiner Dicke die Dimension des zu magnetisierenden Werkstückes hat.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Sekundärstromcharakteristik dadurch noch weiter verbessert werden, daß in den Sekundärstromkreis eine zusätzliche Leiterschleife 17 eingeschaltet wird. Diese Leiterschleife nimmt einen Teil der Energie in dem von ihr umschlossenen Raum auf, nämlich 1/2-L-1,2, wobei L die Induktivität der Schleife ist. Da sich entgegengesetzt gerichtete Ströme abstoßen, versucht die in der Schleife wirksame Energie diese gemäß der punktierten Linie 17a zu vergrößern. Wird diese Schleife 17 nun plastisch-elastisch ausgebildet. so kann man mit ihrer Hilfe den Sekundärstrom automatisch beeinflussen. Wird nämlich die Leiterschleife 17 beim Einschalten vergrößert, so wirkt sich diese Vergrößerung beim Sekundärstrom dahin aus, daß der Stromstoß vor dem Nulldurchgang abgeflacht wird, da die Schleife mehr Energie aufnehmen kann, und wird die Schleife beim Ausschalten elastisch zusammengefaßt, so wird der Sekundärstrom nach dem Nulldurchgang angehoben. Dieses »Atmen« der Leiterschleife 17 kann in gewolltem Rhythmus automatisch-mechanisch erfolgen, wodurch eine weitere wesentliche Verbesserung der Sekundärstromcharakteristik erzielt wird.
Mit diesen Mitteln ist es leicht möglich, so günstige Stromcharakteristiken zu erzielen, wie sie z. B. in Fig. 5 punktiert (Kurve 2) eingezeichnet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Magnetisierungsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß in dein Entladekreis eines auf Hochspannung aufgeladenen und sich über eine Schaltvorrichtung (12) und die Primärwicklung (15) eines Magnetisierungstransformators (14) entladenden Kondensators (10) ein die Entladung aperiodisch dämpfender Widerstand (13) geschaltet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der primärseitige Dämpfungswiderstand (13) und die Ladespannung des Kondensators (10) der jeweiligen Magnetisierungsaufgabe entsprechend veränderbar ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern des Magnetisierungstransformators (14) mit so grobem Blech bestückt ist, daß seine Dicke etwa gleich der Dicke der zu behandelnden Magnete ist. -1.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (16) unter Zwischenschaltung einer elastischen Leiterschleife (17) mit dem Magnetisierungsleiter (18) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Leiterschleife (17) zusätzlich mechanische Dämpfungsglieder hat, z. B. eine Gummifeder. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 233 968.