DE1091349B

DE1091349B - Eddy current braking or driving device for measurement, control and regulation purposes

Info

Publication number: DE1091349B
Application number: DEL21155A
Authority: DE
Inventors: Hans Partenfelder
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1955-02-14
Filing date: 1955-02-14
Publication date: 1960-10-20

Description

Wirbelstrombrems- oder Mitnahmeeinrichtung für Meß-, Steuer-und Regelzwecke Die Erfindung betrifft eine Wirbelstrombrems- oder Mitnahmeeinrichtung für Meß-, Steuer- und Regelzwecke, bestehend aus einem Magnetsystem mit Luftspalt, in welchem sich ein rotierendes oder schwingendes Organ bewegt, und welche mit weiteren gegen magnetische Felder empfindliche und mit Abstand von der Einrichtung angeordneten Elementen zusammenarbeitet.Eddy current braking or driving device for measuring, control and regulating purposes The invention relates to an eddy current braking or driving device for measuring, Control and regulation purposes, consisting of a magnet system with an air gap in which a rotating or vibrating organ moves, and which with others against it magnetic fields sensitive and spaced from the device Elements working together.

Einrichtungen für Meß-, Steuer- und Regelzwecke enthalten vielfach ein rotierendes oder schwingendes mechanisches System, dessen Bewegung von einem anderen System im Sinne einer Mitnahme oder Bremsung beeinflußt werden soll. Zu diesem Zweck werden häufig Wirbelstromeinrichtungen verwendet, bei denen eines der beiden Systeme einen beispielsweise scheibenförmigen Körper aus elektrisch leitendem Material trägt, der von dem Magnetfeld einer am anderen System angebrachten Magneteinrichtung derart durchsetzt wird, daß die durch die Relativbewegung beider Systeme in dem genannten Körper erzeugten Wirbelströme den gewünschten Mitnahme- oder Bremseffekt hervorrufen.Devices for measuring, control and regulating purposes contain many a rotating or oscillating mechanical system whose movement is controlled by a other system is to be influenced in terms of entrainment or braking. to Eddy current devices are often used for this purpose, in which one of the two systems, for example, a disk-shaped body made of electrically conductive Material carries that from the magnetic field of a magnetic device attached to the other system is penetrated in such a way that the relative movement of both systems in the named body, eddy currents generated the desired entrainment or braking effect cause.

Magneteinrichtungen im obigen Sinne mögen elektromagnetischer oder permanentmagnetischer Art sein, sie haben immer die Eigenschaft, daß sich ein Teil ihres Magnetflusses als Streufluß in die Umgebung ausbreitet und unter Umständen in benachbarten Teilen der Einrichtung funktionsstörende Effekte auslösen, :die nur durch Einhaltung gewisser Abstände oder durch besondere Abschirmmaßnahmen unterdrückt werden können.Magnetic devices in the above sense like electromagnetic or permanent magnetic type, they always have the property that a part Their magnetic flux spreads as leakage flux into the environment and under certain circumstances cause dysfunctional effects in neighboring parts of the facility: the only suppressed by maintaining certain distances or by special shielding measures can be.

Die Erfindung verfolgt den Zweck, die Ausbreitung des Streufeldes durch eine besondere Anordnung der das Magnetfeld erzeugenden Einrichtung derart herabzumindern, daß die störenden Effekte in benachbarten Elementen praktisch um eine Größenordnung verringert werden.The invention has the purpose of spreading the stray field by a special arrangement of the device generating the magnetic field in this way to reduce the disturbing effects in neighboring elements practically around can be reduced by an order of magnitude.

Erfindungsgemäß besteht die Einrichtung in an sich bekannter Weise aus mindestens zwei gleichartigen, vorzugsweise ring- oder U-förmigen Magneten, die mit abwechselnder Polarität und mit Abstand nebeneinander angeordnet sind.According to the invention, the device exists in a manner known per se of at least two similar, preferably ring or U-shaped magnets, which are arranged side by side with alternating polarity and at a distance.

Es ist bereits eine Wirbelstrombremsvorrichtung bekannt, -die aus einem einzigen zylinderförmig ausgebildeten Magnet besteht. Der Magnet trägt an seinen Stirnseiten Polschuhe und an diesen Polschuhen rotiert ein vorzugsweise aus Aluminium bestehender Zylinder vorbei, der an einem Schaft befestigt ist. Die Bremsvorrichtung benötigt ferner einen zylinderförmigen Eisenrückschluß. Die bekannte Vorrichtung erfordert einen wesentlich größeren Aufwand als der Gegenstand der Erfindung und ist auch nicht entsprechend einer Streufeldverminderung ausgebildet. Der bei der bekannten Vorrichtung notwendige Aluminiumzylinder wird beim Gegenstand der Erfindung nicht benötigt, und an dessen Stelle kann eine einfach herzustellende Scheibe verwendet werden. Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung liegt ,die Aufgabe vor, durch Temperaturschwankungen auftretende Fehler bei Elektrizitätszählern zu kompensieren. Dies wird durch besonders ausgebildete magnetische Nebenschlüsse erreicht.There is already an eddy current braking device known from consists of a single cylinder-shaped magnet. The magnet is wearing its end faces pole pieces and on these pole pieces a preferably rotates out Aluminum existing cylinder, which is attached to a shaft. The braking device also requires a cylindrical iron back yoke. The known device requires a much greater effort than the subject of the invention and is also not designed according to a stray field reduction. The one at the known device necessary aluminum cylinder is the subject of the invention not required, and an easy-to-manufacture disk can be used in its place will. In a further known device, the object is due to temperature fluctuations to compensate for errors that occur in electricity meters. This is particularly due to trained magnetic shunts achieved.

Der Gegenstand der Erfindung ist an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In Fig. 1 ist eine bekannte Wirbelstromeinrichtung dargestellt. Ein Magnetsystem 1 erzeugt im Spalt 2 ein Magnetfeld, in welchem die Bremsscheibe 3 eines schwingenden Systems 4 spielt. Das Streufeld des Magnetsystems 1 in der Schnittebene A-B läßt in dem in Fig. 1 a dargestellten Streulinienbild erkennen, daß ein benachbartes Teil 5 von einem großen Teil des Streufeldes durchsetzt wird.The object of the invention is based on the drawings on a Embodiment explained. In Fig. 1 is a known eddy current device shown. A magnet system 1 generates a magnetic field in the gap 2 in which the Brake disk 3 of a vibrating system 4 plays. The stray field of the magnet system 1 in the section plane A-B leaves in the scatter line image shown in Fig. 1 a recognize that an adjacent part 5 is penetrated by a large part of the stray field will.

In Fig. 2 ist eine Wirbelstromeinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Das Magnetsystem besteht nunmehr aus zwei Einzelmagneten 6 und 7, die zusammen etwa den gleichen Querschnitt haben wie -der Magnet 1 der Fig. 1. Die Magnete 6 und 7 sind durch einen Spalt 8 in einem vorbestimmten Abstand gehalten. In der in Fig. 2 a dargestellten Schnittebene C-D sind die Polaritäten mit den Buchstaben N bzw. S bezeichnet. Ferner ist .das bei dieser Magnetanordnung entstehende Streulinienfeld dargestellt. Wie ersichtlich, kommt bei etwa gleichen maßstäblichen Verhältnissen gegenüber der Ausbildung nach Fig. 1 ein wesentlich kleinerer Teil des Streufeldes in den benachbarten Teil s zur Wirkung. Ähnliche Streulinienbilder ergeben sich auch für andere Schnittebenen. Die geringere Ausbreitung des Streufeldes bei der Magnetanordnung gemäß Fig. 2 nach außen wird durch die gegensinnige Anordnung der Polaritäten erreicht, da die Mehrzahl der Streulinien den kürzeren Pfad über den benachbarten Magnet benutzen.In Fig. 2, an eddy current device according to the invention is shown. The magnet system now consists of two individual magnets 6 and 7, which together have approximately the same cross-section as magnet 1 in FIG. 1. Magnets 6 and 7 are held at a predetermined distance by a gap 8. In the sectional plane CD shown in FIG. 2a, the polarities are denoted by the letters N and S, respectively. Furthermore, the stray line field produced by this magnet arrangement is shown. As can be seen, with approximately the same scale ratios compared to the embodiment according to FIG. 1, a significantly smaller part of the stray field comes into effect in the adjacent part s. Similar scatter line images also result for other cutting planes. The smaller spread of the stray field in the magnet arrangement according to FIG. 2 to the outside is achieved by the opposing arrangement of the polarities, since the majority of the stray lines use the shorter path over the neighboring magnet.

Untersuch ngen haben ergeben, @daß bei etwa gleiclieh üiaßAtäli@llen Verhältnlss@n der Äusbilduriien nach Fig. 1 und 2 eine im Teil 5 durch das Streufeld des Magnets 1 der Fig. 1 verursachte Störung um etwa $0°(o verringert wird, wenn an Stelle des Magnets 1 die Magnetanordnung 6, 7 nach Fig. 2 verwendet wird. Ferner wurde festgestellt, daß durch die Art der Flußverkettung der beiden Magnete 6 und 7 keine Verringerung, sondern sogar eine geringe Erhöhung der Brerrisvvirkung in der Scheibe 3 eintritt.Investigations have shown that with roughly the same conditions of the configurations according to FIGS. 1 and 2, a disturbance caused in part 5 by the stray field of the magnet 1 of FIG The magnet arrangement 6, 7 according to Fig. 2 is used in place of the magnet 1. It was also found that the type of flux linkage of the two magnets 6 and 7 does not reduce, but rather even increases, the Brerrisvvirkung in the disc 3 occurs.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird somit in einfacher Weise bei gleichem Materialaufwand und mindestens gleicher Wirksamkeit eine außerordentliche Verringerung des äußeren Streufeldes der Einrichtung erreicht.The inventive training is thus in a simple manner with the same cost of materials and at least the same effectiveness, an extraordinary one Reduction of the external stray field of the device achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Eddy current braking or driving device for Measurement, control and regulation purposes, consisting of a magnet system with an air gap, in which one rotating or vibrating organ moves, and which with others sensitive to magnetic fields and spaced from the device Elements, characterized in that the device in an is known to consist of at least two similar, preferably ring or U-shaped Magnets are made with alternating polarity and spaced next to each other are arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that at Use of U-shaped magnets to create an effective air gap opposite the poles arranged iron back yoke is formed.

3. Set up after Claims 1 and 2, characterized in that the magnets together with a non-magical Spacer form a unit.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized characterized in that permanent magnets are used.

5. Device according to claim 1 to 3, characterized in that electromagnets are used.

6. Device according to claim 1 to 5, characterized in that the magnets are composed of several parts. Documents considered: French Patent Publication No. 914 799; British Patent No. 391 475.