DE1439088C - Control device for the magnetic flux in a controllable magnet arrangement - Google Patents

Control device for the magnetic flux in a controllable magnet arrangement

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DE1439088C
DE1439088C DE19611439088 DE1439088A DE1439088C DE 1439088 C DE1439088 C DE 1439088C DE 19611439088 DE19611439088 DE 19611439088 DE 1439088 A DE1439088 A DE 1439088A DE 1439088 C DE1439088 C DE 1439088C
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Louis La Tronche Isere Moreau (Frankreich)
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Societe de Vente d'Aimants Allevard Ugine, Grenoble, Isere (Frank reich)
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Description

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Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für speziell als Fallklappenrelais, wobei der Erregerden Magnetfluß in einer steuerbaren Magnet- magnetkreis eine Engstelle aufweist, die bei höheren anordnung, die einen permanenten Hauptmagneten Ansprechströmen in das magnetische Sättigungshoher Koerzitivkraft und zwei dazu parällelliegende gebiet fällt und einen entsprechenden Kennlinien-Magnetkreise aus ferromagnetischem Werkstoff auf- 5 knick ergibt, um für einen bestimmten Einstellweist, wobei mindestens der Hauptmagnet diesen bereich eine größere Ansprechempfindlichkeit zu erbeiden Kreisen gemeinsam und in einem der Kreise halten. Eine bekannte magnetische Sperrklinke beeine Hilfswicklung angeordnet ist. Zweck solcher steht aus zwei zueinander parallelen magnetischen steuerbaren' Magnetanordnungen ist die praktische Kreisen, zwischen denen ein Permanentmagnet anAnwendung für regelbare Magneten, beispielsweise io geordnet ist, wobei auch hier zwei getrennte Erreger-Magnetscheiben oder Spannfutter zum Halten von wicklungen wahlweise zur Verdrängung des Magnet- ; Werkstücken. Auch gehören hierzu Vorrichtungen flusses und damit, zur Ausschaltung der magnetischen zur magnetischen Handhabung und Fernsteuerung Sperrklinke führen. Bekannt sind auch Magnetvon Verschlüssen oder magnetische Mitnehmer- vorrichtungen mit einer einstellbar veränderlichen Vorrichtungen, beispielsweise für Motoren, bei 15 Vormagnetisierung, wobei die Erregerwicklung ein Sicherheitseinrichtungen für Bremsen, Relais, Spiel- kristallines Material hoher Koerzitivkraft einstellbar zeuge usw. steuert, und zwar in Verbindung mit permanentenThe invention relates to a control device for specifically as a drop flap relay, the excitation earth Magnetic flux in a controllable magnetic magnetic circuit has a narrow point, which at higher arrangement that has a permanent main magnet response currents in the magnetic saturation higher Coercive force and two areas lying parallel to it falls and a corresponding characteristic magnetic circuit made of ferromagnetic material on-5 kink results in order for a certain setting, at least the main magnet in this area to achieve greater sensitivity Hold circles together and in one of the circles. A well-known magnetic pawl legs Auxiliary winding is arranged. Purpose of such is composed of two parallel magnetic controllable 'magnet arrangements is the practical circles between which a permanent magnet can be applied for adjustable magnets, for example io is arranged, with two separate exciter magnetic disks here as well or chuck to hold windings optionally to displace the magnet; Work pieces. This also includes devices for flux and thus to switch off the magnetic lead to magnetic handling and remote control pawl. Magnetvon are also known Locks or magnetic driver devices with an adjustable variable Devices, for example for motors, at 15 bias, with the excitation winding a Safety devices for brakes, relays, play- crystalline material with high coercive force adjustable tools, etc. controls, in conjunction with permanent

Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen Sintermagneten, die verschieblich angeordnet werden, der Weg eines-magnetischen Flusses wahlweise frei- Weiterhin sind Einrichtungen mit steuerbarem gegeben oder gesperrt wird, wobei dieser magnetische 20 Magnetkreis bekannt, bei denen am magnetischen Fluß von einem permanenten Magneten erzeugt Joch eine Kurzschlußwicklung angekoppelt ist, die wird, der Bestandteil eines magnetischen Joches ist. den magnetischen Schaltvorgang durch Erregung ., ·., Außerdem ist es bekannt, in einem solchen ma- eines Kurzschlußstromes verzögert. Relais, Vorzugs- < I gnetischen Flußkreis bewegliche Kernteile oder auch weise Spannungsrelais mit vorpolarisiertem Anker, bewegliche permanente Magneten anzuordnen, die 25 können bekanntlich auf den Sollwert einer vorgeden Weg des magnetischen Flusses entsprechend ver- gebenen Meßgröße in die mittlere Ruhelage eingeändern. Ebenfalls ist bekannt, Wicklungen an einzel- stellt werden, so daß dann beide Schaltlagen des nen Kernteilen anzubringen und diese durch Ein- Relais einer Abweichung der Meßgröße nach der leiten eines Erregerstromes zu magnetisieren bzw. einen oder änderen Seite entsprechen. Ein bekanntes permanente Magneten zu entmagnetisieren, um von 30 Haftmagnetsystem mit elektrisch ausschaltbarer der Amperewindungszahl abhängige Steuervorgänge Haltekraft ist in einen Weicheisentopf eingesetzt und auszulösen. Es ist auch bekannt, zwei Wicklungen mit einem Nebenschlußspalt zwischen dem Pol des am gleichen Kernteil oder auf zwei zueinander Dauermagneten und dem Boden des Weicheisensymmetrischen Kernteilen anzubringen, um durch topfes beim Anlegen eines Erregerstromes ausschaltden Erregerstrom das Kernmaterial zu sättigen. In 35 bar. Magnetanordnungen zum Festhalten von Werkdiesem Falle wird der magnetische Fluß verdrängt stücken können bei Verwendung eines permanenten bzw. durch einen Arbeitskernteil der betreffenden Haltemagneten mit Hilfe einer Gegenerregung durch Vorrichtung geschickt, während bei umgepolter Er- einen elektrischen Strom eindeutig abgeschaltet wer- ; regung der magnetische Fluß in einen abgeschlosse- den, so daß kein »Kleben« des Materials stattfindet, nen Kurzschlußkreis eingeleitet und eine nach außen 40 Es sind auch Haltemagneten bekannt, deren Anker hin unmagnetische Vorrichtung dargestellt wird. gegen eine Rückstellfeder von einem magnetischenDevices are already known in which sintered magnets, which are arranged to be displaceable, the path of a-magnetic flux optionally free- Furthermore, facilities are controllable given or blocked, this magnetic 20 magnetic circuit known where the magnetic Flux from a permanent magnet creates a short circuit winding that is coupled to the yoke which is part of a magnetic yoke. the magnetic switching process by excitation., ·., It is also known to delay a short-circuit current in such a ma. Relay, preferred < I gnetic flux circuit moving core parts or also voltage relays with pre-polarized armature, To arrange movable permanent magnets, the 25 can be known to the setpoint of a vorgeden Change the path of the magnetic flux to the mean rest position according to the assigned measured variable. It is also known to set windings individually so that both switching positions of the NEN core parts to be attached and these by a relay of a deviation in the measured variable according to the conduct an excitation current to magnetize or correspond to one or the other side. A well-known one permanent magnets to demagnetize by 30 holding magnet system with electrically switchable the number of ampere turns dependent control processes holding force is inserted in a soft iron pot and trigger. It is also known to have two windings with a shunt gap between the pole of the on the same core part or on two permanent magnets and the bottom of the soft iron symmetrical To attach core parts in order to switch off through pots when an excitation current is applied Excitation current to saturate the core material. In 35 bar. Magnet arrangements for holding the work in place If a permanent trap is used, the magnetic flux will be displaced or by a working core part of the holding magnets concerned with the help of counter-excitation Device sent, while if the polarity is reversed, an electric current is clearly switched off; excitation of the magnetic flux in a closed one, so that no "sticking" of the material takes place, NEN short circuit initiated and one to the outside 40 There are also holding magnets known whose armature towards non-magnetic device is shown. against a return spring from a magnetic

Zu den bekannten Vorrichtungen dieser Art ge- Gleichfluß und als Wechselstromunterbrecher arhört eine Einrichtung mit steuerbarem Magnetkreis beiten, soll, wobei in diesem Falle eine Zusatz- und zwei zueinander symmetrisch angeordneten erregung durch den zu unterbrechenden Wechsel- ( | Sättigungswicklungen,wobei anVgeschlossenenEisen- 45 strom selbst erfolgt, damit der Unterbrechungs- i kreis mindestens eine weitere Magnetisierungs- Vorgang im vorgegebenen Zeitpunkt der Wechselwicklung angeordnet ist. Eine andere bekannte Vor- Stromperiode einsetzt. Schließlich haben auch berichtung arbeitet als Relais mit einem kontinuier- kannte Kipprelais bei einem dreischenkligen Magnetlichen magnetischen Fluß, der durch einen beliebigen kern die Aufgabe, den magnetischen Kreis abelektrischen Strom umgesteuert werden kann. Be- 50 wechselnd zwischen zwei der beiden Schenkel zu kannt ist auch eine elektromagnetische Erreger- schließen, der im gemeinsamen Mittelschenkel von Systemanordnung für Schauzeichen oder Fallklappen, einem permanenten Magneten gebildet wird. Auch in die durch Wechselstromerregung ferngesteuert wird diesem Falle sind zwei Erregerwicklungen vorgesehen, und mit einem beweglichen magnetischen Anker er- Die bekannten magnetischen Vorrichtungen haben ' regungsabhängig verschiedene Steuerlagen einnehmen 55 jedoch sämtlich den Nachteil, daß für die Umkann. Bei einer bekannten magnetischen Reibungs- steuerung vom einen in den anderen Zustand ehtbremse ist ein magnetisierbarer Kern in Verbindung weder mechanisch bewegliche Teile benötigt werden, mit einem oder mehreren Permanentmagneten zur die einen entsprechenden Aufwand darstellen, oder Erzeugung von zwei magnetischen Kreisen ange- daß man mindestens für einen von zwei verordnet und abhängig von der Größe eines Erreger- 60 schiedenen steuerbaren Zuständen einen elektrischen stromes cine magnetische Bremskraft erzeugbar. Be- Erregerstrom braucht, der eingeschaltet bleiben muß, kannt sind auch polarisierte elektromagnetische um seine Funktion erfüllen zu können, sei es die Steuergeräte mit einem dreischenkligen Kern, bei Magnetisierung eines Kernteils oder die Sättigung dem zwei Luftspalte mit mechanisch veränderlichen des Materials, wofür bekanntlich besonders hohe und permanent magnetisierten Kernteilen überbrückt 65 Amperewindungszahlen aufgebracht werden müssen, werden. Ein ebenfalls bekanntes polarisiertes Magnet- Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten und Nachsystem hat einen Anker, auf den im Ruhezustand teile liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe eine einstellbare Haltekraft einwirkt, und dient zugrunde, eine Regelvorrichtung für Magnetfluß inA device with a controllable magnetic circuit is part of the known devices of this type, and as an alternating current interrupter, an additional excitation and two mutually symmetrical excitation by the alternating ( | saturation windings to be interrupted, with connected iron current itself takes place so that the interruption circuit is arranged at least one further magnetization process at the specified time of the alternating winding. Another known pre-current period sets in. Finally, also report works as a relay with a continuously known toggle relay with a three-legged magnetic magnetic flux The task of turning the magnetic circuit from the electrical current can be reversed by any core.Alternating between two of the two limbs, there is also an electromagnetic exciter close, which is located in the common middle limb of the system arrangement for the watch ichen or drop flaps, a permanent magnet is formed. In the remotely controlled by AC excitation this case, there are two excitation windings provided, and a movable magnetic armature ER- The known magnetic devices have 'but dependent excitation various control layers occupy 55 all have the disadvantage that for the Umkann. In the case of a known magnetic friction control from one state to the other, a magnetizable core in connection with neither mechanically moving parts is required, with one or more permanent magnets for which a corresponding effort, or generation of two magnetic circuits is required an electrical current cine magnetic braking force can be generated for one of two prescribed and depending on the size of an exciter 60 different controllable states. If excitation current needs that must remain switched on, polarized electromagnetic ones are also known to be able to fulfill its function, be it the control devices with a three-legged core, with magnetization of a core part or the saturation of the two air gaps with mechanically changeable material, which is known to be special high and permanently magnetized core parts must be bridged with 65 ampere turns. A well-known polarized magnet to avoid these difficulties and after-system has an armature on which parts in the idle state, the present invention has the task of an adjustable holding force acting, and serves as a basis for a control device for magnetic flux in

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einer steuerbaren Magnetanordnung zu schaffen, die Ein Permanentmagnet 1 bildet in der bekanntento create a controllable magnet arrangement which forms a permanent magnet 1 in the known

zwei eindeutig voneinander unterscheidbare Betriebs- geometrischen Anordnung eines Doppeljoches nachtwo clearly distinguishable operational geometrical arrangements of a double yoke according to

Stellungen1 einnehmen kann, ohne daß man dazu Fig. 1 den Mittelschenkel mit den eingezeichnetenPositions 1 can take without having to Fig. 1 the middle leg with the drawn

mechanisch bewegliche Kernteile oder Permanent- Magnetpolen S und N. Legt man zunächst beider-mechanically movable core parts or permanent magnetic poles S and N.

magneten benötigt. Außerdem soll diese Regel- 5 seits des permanenten Magneten 1 zwei gleichartigemagnets required. In addition, this rule should 5 on the part of the permanent magnet 1 two similar

vorrichtung die jeweils eingenommene Betriebs- Schenkel mit den Polen 2, 2' und 4, 4' an, danndevice the respectively occupied operating legs with the poles 2, 2 'and 4, 4' on, then

stellung auch dann einhalten können, wenn der Er- wirken diese als Polschuhe, und man hat parallelcan maintain position even if the effect is this as pole pieces, and one has parallel

regerstrom abgeschaltet und keine elektrische zum Permanentmagneten 1 zwei völlig gleichwertigeExcitation current switched off and no electrical to the permanent magnet 1 two completely equivalent

Leistung mehr aufgebracht wird, also im Sinne einer »Luftspalte«, in denen die gleiche Anzahl ma-More power is applied, i.e. in the sense of an »air gap« in which the same number of ma-

echten Speicherung. io gnetischer Kraftlinien zwischen den Polen 2 und 4real storage. io magnetic lines of force between poles 2 and 4

Zur Lösung dieser Aufgahe geht die vorliegende vorhanden sind wie zwischen den Polen 2' und 4'. Erfindung von der bekannten Grundform eines ma- Sobald man jetzt einen Kernschenkel 3 den beiden gnetischen Doppeljoches aus, dessen mittlerer Zweig Polen 2 und 4 nähert, wird dieser angezogen, durch einen permanenten Hauptmagneten hoher der untere Magnetkreis geschlossen und fast der Koerzitivkraft gebildet wird, während einer von 15 gesamte magnetische Kraftfluß durch den gebeiden zueinander parallelen magnetischen Kreisen schlossenen Kreis geführt. Die Folge davon ist, mit einer Hilfswicklung ausgerüstet wird. Über- daß das magnetische Feld zwischen den beiden raschenderweise kann man bei dieser Anordnung mit anderen Polen 2' und 4' zusammenbricht, ein einem ausreichend hohen kurzzeitigen Erregungs- jetzt diesen beiden Polen genäherter Kernschenkel 3' impuls eine eindeutige Umsteuerung erreichen und 20 nicht mehr angezogen werden kann, sondern erst damit zwei unterscheidbare Steuerstellungen dann nach dichter Berührung, wenn ein zweiter mastromlos aufrechterhalten, wenn dazu gemäß der gnetiscfyer Kreis 2', 3', 4' geschlossen ist, wieder Erfindung der ferromagnetische Werkstoff beider einen Teil des Kraftflusses aufnehmen kann. Dies Magnetkreise eine Koerzitivkraft hat, die größer ist gilt jedoch nur, wenn alle genannten Kernschenkel als die des Stahls, aber geringer als die des per- 25 aus weichem Eisen bestehen. Nimmt man dagegen manenten Hauptmagneten, und daß in dem die Hilfs- einen ferromagnetischen Werkstoff im Sinne der Erwicklung tragenden Magnetkreis kurzzeitig oder findung, dann ergibt sich bereits nach Anlegen des impulsartig ein magnetisches Hilfspotential erregbar Kernschenkels 3 eine Vormagnetisierung, die der erst ist, dessen Größe im Vergleich zu dem für die später angelegte Schenkel 3' nicht mehr aufzuheben Magnetisierung oder Entmagnetisierung des Haupt- 30 vermag. Von dieser Wirkung geht die vorliegende magneten erforderlichen Potential niedriger und Erfindung aus. Der Schenkel 3 erhält eine Erregerdessen Richtung so wählbar ist, daß zwei vonein- wicklung 5, die mit· einem kräftigen Stromimpuls ander verschiedene stabile Magnetisierungszustände solcher Amperewindungszahl gespeist wird, daß der im einen Magnetkreis als auch im' anderen, mit Schenkel 3 als Elektromagnet annähernd gleichwertig einem Arbeitsluftspalt versehenen Magnetkreis nach 35 ist dem permanenten Magneten 1. Bei diesem Vor-Belieben einstellbar sind, die sich dadurch von- gang kann man abhängig von der Stromrichtung einander unterscheiden, daß der Arbeitsluftspalt in zwei unterschiedliche Magnetisierungsvorgänge andern einen Zustand praktisch keine und in dem schaulich darstellen, wenn man zunächst noch den anderen Zustand annähernd die doppelte magne- Kernschenkel 3' wegläßt:In order to solve this problem, the problem at hand is present as between poles 2 'and 4'. Invention of the well-known basic shape of a magnetic As soon as one now has a core leg 3 of the two magnetic double yokes, the middle branch of which approaches poles 2 and 4, this is attracted, the lower magnetic circuit is closed by a permanent main magnet and almost the coercive force is formed while one of 15 total magnetic fluxes through the two parallel magnetic circles. The consequence of this is that it is equipped with an auxiliary winding. In addition, the magnetic field between the two can surprisingly collapse with this arrangement with other poles 2 'and 4', a sufficiently high short-term excitation now approaching these two poles core limb 3 'pulse can achieve a clear reversal and no longer attracted can be, but only with two distinguishable control positions then after close contact, if a second mastromlos maintained, if according to the gnetiscfyer circle 2 ', 3', 4 'is closed, again invention the ferromagnetic material of both can absorb part of the power flow. This magnetic circuit has a coercive force which is greater, however, only if all the core legs mentioned are made of soft iron than those of steel, but less than those of permanent iron. If, on the other hand, one takes permanent main magnets, and that in the auxiliary magnetic circuit carrying a ferromagnetic material in the sense of the development for a short time or finding, then already after application of the pulse-like auxiliary magnetic potential excitable core leg 3 results in a premagnetization, which is the first, its size In comparison to that for the leg 3 'applied later, the magnetization or demagnetization of the main 30 can no longer be canceled. From this effect, the present magnet required potential lower and invention is based. The leg 3 receives an exciter whose direction can be selected so that two vonein- winding 5, which is fed with a powerful current pulse in different stable magnetization states of such a number of ampere-turns that the one in one magnetic circuit as well as in the other, with leg 3 as an electromagnet approximately The permanent magnet 1 is equivalent to a magnetic circuit provided with a working air gap according to 35. With this preference, which can be set depending on the current direction, the working air gap in two different magnetization processes changes a state practically none and in to illustrate this clearly if one first leaves out the other state, approximately the double magne-core leg 3 ':

tische Anziehungskraft aufweist gegenüber einer 40 Entweder wird der Kernschenkel 3 mit gleicher sonst gleichartigen, aber mit Magnetkreisen aus Feldstärke und gleichnamig polarisiert wie der per-Weicheisen ausgerüsteten Magnetanordnung. Dies manente Magnet 1, dann wollen sich beide gegenwird also dadurch erreicht, daß an Stelle von per- seitig abstoßen. Erzwingt man jedoch die Anordnung manenten Hilfsmagneten oder leicht magnetisier- der Schenkel 1, 2, 3, 4 im Sinne von Fig. 1, dann baren Kernteilen aus Weicheisen an bestimmten 45 sind jetzt zwei gleich starke Magneten parallel ge-Stellen des magnetischen Doppeljoches ein Werkstoff schaltet. Folglich bilden sich jetzt an den beiden Verwendung findet, der eine verhältnismäßig hohe Polen 2' und 4' doppelt soviel magnetische Kraftmagnetische Remanenz aufweist, also weder ma- linien aus, wie der permanente Magnet 1 ursprünggnetisch weich noch permanent magnetisch ist. Hch an beiden Polpaaren 2, 4 und 2', 4' erzeugtTable has a force of attraction compared to a 40 Either the core leg 3 is polarized with the same otherwise similar, but with magnetic circuits of field strength and the same name as the magnet arrangement equipped with soft iron. This permanent magnet 1, then both want to face each other, is thus achieved by repelling instead of permanent. However, if one forces the arrangement of permanent auxiliary magnets or slightly magnetizing legs 1, 2, 3, 4 in the sense of FIG. 1, then baren core parts made of soft iron on certain 45 are now two equally strong magnets parallel ge-points of the magnetic double yoke one material switches. As a result, the two uses that have a relatively high poles 2 'and 4' are now twice as much magnetic force-magnetic remanence, that is, neither form lines like the permanent magnet 1 is originally soft nor permanently magnetic. Hch generated at both pole pairs 2, 4 and 2 ', 4'

Einfache Versuche mit einem permanenten Ma- 50 hatte. Man hat also.eine vierfach so hohe Feldstärke gneten im Mittelzweig der bekannten geometrischen zwischen den beiden Polen 2' und 4', als dort urGrundform eines Doppeljoches ergeben sehr an- sprünglich noch ohne den Kernschenkel 3 vorhanden schaulich die erfindungsgemäße Wirkungsweise und war. Damit wirkt die Regelvorrichtung jetzt als stellen damit das Grundprinzip der vorgeschlagenen ein starker Magnet mif den Polen 2' und 4'.
Regelvorrichtung dar, die im folgenden beschrieben 55 Oder man leitet den gleichen Erregerstrom in entwird, gegengesetzter Richtung durch die Wicklung 5, so
Had simple experiments with a permanent measure. One has a field strength four times as high in the middle branch of the known geometric between the two poles 2 'and 4', as there the original basic form of a double yoke results very initially, even without the core leg 3, clearly showing the mode of operation according to the invention and was. Thus, the control device now acts as the basic principle of the proposed one strong magnet with the poles 2 'and 4'.
Control device, which is described below 55 Or the same excitation current is passed through winding 5 in the opposite direction, see above

In der Zeichnung ist die bekannte Jochform, deren daß der Kernschenkel 3 nun gegensinnig magnetisiert,In the drawing is the known yoke shape, the fact that the core leg 3 is now magnetized in opposite directions,

erfindungsgemäße Ausrüstung mit einem ferro- von den Polen 2 und 4 angezogen und bei gleicherEquipment according to the invention with a ferro- attracted by the poles 2 and 4 and with the same

magnetischen Werkstoff verhältnismäßig hoher Koer- magnetischer Feldstärke wie der permanente Ma-magnetic material relatively high coer- magnetic field strength as the permanent magnet

zitivkraft sowie die dadurch erzielbare Magneti- 60 gnet 1 mit diesem einen vollständig geschlossenenZitivkraft as well as the magneti 60 which can be achieved in this way aligns with this one completely closed

sierung in Verbindung mit einem praktischen Aus- magnetischen Kreis bildet. Infolgedessen werden inin connection with a practical magnetic circuit. As a result, in

führungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt diesem Falle keine1 magnetischen Kraftlinien mehrexemplary embodiment of the invention shown. It shows this case, no one magnetic lines of force more

Fig. 1 die geometrisch bekannte Grundform eines den Umweg über den großen Luftspalt zwischen denFig. 1 shows the geometrically known basic shape of a detour via the large air gap between the

Doppeljoches mit Erregerwicklung und beiden Polen 2' und . 4' nehmen. Die Magnet-Double yoke with excitation winding and both poles 2 'and. 4 'take. The magnet

Fig. 2 ein Diagramm zur Magnetisierung der 65 anordnung, ist in diesem Zustand nach außen hinFig. 2 is a diagram for the magnetization of the 65 arrangement is in this state to the outside

beiden Magnetschenkel sowie neutral. Diese an sich bekannte magnetische Steuer-both magnetic legs as well as neutral. This known magnetic control

Fig; 3 das dazugehörige Ausführungsbeispiel in wirkung kann bei Anwendung des erfindungsgemäßFig; 3 the associated embodiment can come into effect when using the invention

schematischer Darstellung. mit vergleichsweise hoher Koerzitivkraft ausge-schematic representation. with a comparatively high coercive force

Claims (2)

5 65 6 statteten Werkstoffes in ganz entsprechender Weise Achsen, sondern jeweils der gleiche Abstand zwiallein durch einen ausreichend hohen Magneti- sehen den Kurvenpunkten 7 und T und den beiden sierungsimpuls in der Erregerwicklung 5 erreicht anderen Kurvenpunkten 9 und 9', welcher derjenigen werden, wobei jetzt auch das Material der Pole 3 Magnetisierung entspricht, die vom permanenten und 4 und des Kernschenkels 3 eine entsprechende 5 Hauptmagneten 11 ausgeht und erfindungsgemäß mit magnetische Remanenz aufweist, die · ohne elektri- einer so hohen Koerzitivkraft des Materials im sehen Strom erhalten bleibt. Natürlich soll dabei der Dauermagneten 11 gewählt wird, daß dieser von den permanente Magnet 1 eine ausreichend höhere abwechselnd eingeleiteten Magnetisierungsstößen Koerzitivkraft haben, damit er durch die Schalt- praktisch nicht beeinflußt werden kann,
vorgänge nicht oder praktisch nicht entmagnetisiert io Das in F i g. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel werden kann. Damit ist der permanente Magnet 1 in der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung wird zum der Regel auch stärker als die remanente Magnet- vollen Ausgleich des vom permanenten Magneten 11 kraft in den erfindungsgemäß magnetisierten Teilen, erzeugten Kraftlinienflusses in der einen Schaltjedoch haben diese dafür eine erheblich größere stellung so ausgelegt, daß der eine der beiden Länge des in Serie geschalteten magnetischen Ma- 15 Magnetkreise aus einem Werkstoff größerer Koerterials. Schon die geometrisch bekannte Anordnung zitivkraft besteht als der andere, wogegen der andere nach F i g. 1 wirkt also damit als erfindungsgemäße Kreis eine größere magnetische Durchlässigkeit hat, Regelvorrichtung, wenn man sich den Kern- und daß der magnetische Hilfsfluß in dem Kreis erschenkel 3' als ein Weicheisenstück vorstellt, welches regt wird, den der einstückig gekrümmte Kern 12,13, im einen Schaltzustand jedenfalls mit stärkerer Kraft 20 14 bildet, welcher die größere Koerzitivkraft aufangezogen wird als durch den permanenten Ma- weist. Diese Bemessung hat den Vorteil, daß ein vergneten 1 allein, während dessen magnetische An- hältnismäßig langer Flußweg vom Pol 7 bis zum ziehungskraft im anderen Falle praktisch ausgelöscht, Pol 7' für die Magnetisierung und damit eine ver- (\ ein Weicheisenkernstück 3' also von den beiden gleichsweise hohe Remanenz zur Verfügung steht, Polen 2' und 4' nicht angezogen wird, und auch 25 wenn die Erregerwicklung 15 auch bis über die gedann, wenn man dieses Joch 3' über den Luftspalt nannten Pole 7 und 7' angelegt wird. In diesem Falle zwischen den beiden Polen 2' und 4' anlegt, wird der kann also auch ein kleiner Teil des eigentlichen magnetische Fluß nur teilweise und auch nur dann Arbeitskreises mit den Polstücken 13' und 13" noch vom Joch 3' aufgenommen, wenn die magnetische zweckmäßig zur Verstärkung der magnetischen ReFeldstärke des permanenten Magneten 1 gegenüber 30 manenz herangezogen werden. Außerdem muß aus den remanenten Magnetteilen 2, 3 und 4 überwiegt praktischen Gründen der permanente Magnet 11 im oder umgekehrt. Abstand vom Luftspalt 16 angeordnet werden und F i g. 2 zeigt speziell zum praktischen Ausführungs- diesem mit seiner neutralen Mittelzone gegenüberbeispiel der erfindungsgemäßen magnetischen Regel- stehen. Die Regelanordnung nach F i g. 3 ist damit vorrichtung nach F i g. 3 den Verlauf der Magneti- 35 die optimale Ausbildung bezüglich der geometrischen sierung in einem Diagramm. Von dem mit 0 be- Abmessungen, auch des Luftspaltes 16 zu der in zeichneten Bereich im Schnittpunkt von Abszisse F i g. 1 dargestellten Grundanordnung,
und Koordinate erstrecken sich zwei zueinander Das Material, die Abmessungen und der Magnetisymmetrische Hysteresiskurven. Diese bezeichnen in sierungsimpuls werden beim Ausführungsbeispiel F i g. 2 nicht die Magnetisierung des Materials, son- 40 nach F i g. 3 so bemessen, daß nach erfolgter Madern diejenige der beiden Pole 7 und 7' nach er- gnetisierung der Luftspalt 16 frei ist von Kraftlinien folgter Magnetisierung durch einen Stromimpuls der und bei ausgeschaltetem Strom unbegrenzte Zeit Erregerwicklung 15. Dabei stellt die Höhe des feldfrei bleibt. Die Anordnung ist damit neutral, und Punktes 7, gemessen an der Ordinate, die magne- das Werkstück 6 wird vom Luftspalt 16 weder an- *-\ tische Remanenz des Materials dar. Der Pol 7 wurde 45 gezogen noch festgehalten. Sobald jedoch der Gegen- \J also, ausgehend vom Punkt 9, über den Punkt 6 am impuls eingeleitet wird, arbeitet der Luftspalt 16 mit Beginn der Sättigungslinie 10 magnetisiert. Nach dem den Polstücken 13' und 13" aus einem Material mit Ausschalten des von der Wicklung 15 erzeugten möglichst hoher magnetischer Durchlässigkeit als ein Magnetfeldes geht die Induktion des Pols 7 vom starker Permanentmagnet, welcher seine Magnetkraft Punkt 6 auf den Punkt 7 in F i g. 2 zurück. Bei einer 50 leistungslos gespeichert hält. Man kann also erentgegengesetzten Magnetisierung wirkt in bekannter findungsgemäß zwei eindeutig unterscheidbare Ma-Wcise der Punkt 8, und nach erneutem Ausschalten gnetisierungszustände stromlos und ohne Verdes elektromagnetischen Feldes wandert die In- wendung mechanisch beweglicher Teile speichern, duktion vom Punkt 8 auf den Punkt 9 zurück. In was bei keiner von den zahlreichen Konstruktionen Abhängigkeit von der Polarität des Magnetisierungs- 55 bisher bekannter Art möglich war.
impulses ist also der Pol 7 jeweils abwechselnd'die
Punkte7 und 9 in Fig. 2. Patentansprüche:
equipped material axes in a very corresponding way, but each time the same distance between the curve points 7 and T and the two sizing impulse in the excitation winding 5 reaches the curve points 9 and 9 ', which of those are, with now also that Material of the poles 3 corresponds to magnetization, which emanates from the permanent and 4 and the core leg 3 a corresponding 5 main magnet 11 and according to the invention has magnetic remanence that is retained in the current without electrical such a high coercive force of the material. Of course, the permanent magnet 11 should be selected so that it has a sufficiently higher coercive force of the permanent magnet 1, which is introduced alternately, so that it can practically not be influenced by the switching,
processes not or practically not demagnetized io The in F i g. 3 illustrated embodiment can be. This means that the permanent magnet 1 in the control device according to the invention is usually stronger than the remanent magnet- full compensation of the force line flux generated by the permanent magnet 11 in the parts magnetized according to the invention in one switch, however, these have a considerably larger position designed for this that one of the two lengths of the series-connected magnetic magnet 15 magnetic circuits made of a material of larger Koerterials. Even the geometrically known arrangement zitivkraft exists as the other, whereas the other according to FIG. 1 thus acts as a circuit according to the invention has a greater magnetic permeability, control device if one imagines the core and that the auxiliary magnetic flux in the circle leg 3 'as a piece of soft iron which is excited by the integrally curved core 12, 13, In any case, in a switching state, it forms with a stronger force 20 14, which is attracted by the greater coercive force than by the permanent measurement. This dimensioning has the advantage that a mulled 1 alone, during its magnetically long flux path from pole 7 to the pulling force in the other case practically extinguished, pole 7 'for the magnetization and thus a lost (\ a soft iron core piece 3' of the two equally high remanence is available, poles 2 'and 4' is not attracted, and also 25 if the excitation winding 15 is applied to over the pole 7 and 7 'called this yoke 3' over the air gap In this case applied between the two poles 2 'and 4', a small part of the actual magnetic flux can only be partially absorbed by the yoke 3 'and only then with the pole pieces 13' and 13 "if the magnetic field strength of the permanent magnet 1 can be used to increase the magnetic field strength of the permanent magnet 1. In addition, for the remanent magnet parts 2, 3 and 4, practical reasons d he permanent magnet 11 in or vice versa. Distance from the air gap 16 are arranged and F i g. 2 shows specifically for the practical implementation - this with its neutral central zone as opposed to the example of the magnetic control according to the invention. The control arrangement according to FIG. 3 is thus the device according to FIG. 3 the course of the magneti- 35 the optimal training with regard to the geometric sizing in a diagram. From the dimensions denoted by 0, including the air gap 16, to the area drawn in at the intersection of the abscissa F i g. 1 basic arrangement shown,
and coordinate two extend to each other The material, the dimensions and the magnetisymmetric hysteresis curves. These denote in sierungsimpuls are in the embodiment F i g. 2 not the magnetization of the material, but 40 according to FIG. 3 dimensioned so that after madern that of the two poles 7 and 7 'after energizing the air gap 16 is free of lines of force following magnetization by a current pulse of the exciter winding 15 for an unlimited time when the current is switched off. The arrangement is thus neutral, and point 7, measured on the ordinate, the magnetic workpiece 6 from the air gap 16 represents neither an- * - \ table remanence of the material. The pole 7 was drawn 45 nor held. However, as soon as the opposite \ J , starting from point 9, is initiated via point 6 on the pulse, the air gap 16 works magnetized with the beginning of the saturation line 10. After the pole pieces 13 'and 13 "made of a material with the highest possible magnetic permeability generated by the winding 15 being switched off as a magnetic field, the induction of the pole 7 is from the strong permanent magnet, which transfers its magnetic force from point 6 to point 7 in FIG 2. Back. With a 50 stored powerlessly. One can therefore save the opposite magnetization in the known inventively two clearly distinguishable measures of point 8, and after switching off again the gnetisierungsbedingungen currentless and without damaging the electromagnetic field moves the application of mechanically movable parts , production back from point 8 to point 9. In none of the numerous constructions depending on the polarity of the magnetization 55 of the previously known type was possible.
impulses is the pole 7 in each case alternately
Points 7 and 9 in Fig. 2. Claims:
Ganz entsprechend wird bei den genannten Ma- 1. Regelvorrichtung für den Magnetfluß inCorrespondingly, in the case of the mentioned measures 1. Control device for the magnetic flux in gnetisierungsvorgängen der Pol 7' vom Punkt T in einer steuerbaren Magnetanordnung, die einengnetisierungsvorgänge the pole 7 'from point T in a controllable magnet arrangement, which one F i g. 2 über den Punkt 8' magnetisiert und erreicht 60 permanenten Hauptmagneten hoher Koerzitiv-F i g. 2 magnetized via point 8 'and reaches 60 permanent main magnets of high coercivity nach dem Abschalten des Feldes den Punkt 9' sowie kraft und zwei dazu parallelliegende Magnet-after switching off the field point 9 'as well as force and two parallel magnetic bei entgegengesetzter Magnetisierung zunächst den kreise aus ferromaghetischem Werkstoff aufweist,with opposite magnetization initially has the circles made of ferromagnetic material, Punkt 10' und dann wieder den Punkt 7'. Es gehören wobei mindestens der Hauptmagnet diesen beidenPoint 10 'and then again point 7'. At least the main magnet belongs to these two also jeweils die Punktpaarc7 und T bzw. 9 und 9' Kreisen gemeinsam und in einem der Kreise eineso in each case the Punktpaarc7 and T or 9 and 9 'circles together and one in one of the circles zum gleichen Betriebszustand. Da Fig. 2 nicht die 65 Hilfswicklung angeordnet ist, dadurch ge-to the same operating status. Since Fig. 2 does not have the auxiliary winding arranged, this üblichc Hyslercsiskurvc eines Materialzustandes, kennzeichnet, daß der ferromagnetischeThe usual Hyslercsiskurvc of a material condition, indicates that the ferromagnetic sondern die tatsächliche Magnetisierung der beiden Werkstoff beider Magnetkreisc eine Koerzitiv-but the actual magnetization of the two materials of both magnetic circuits is a coercive I1C)Ic darstellt, besteht keine Symmetrie zu den kraft hat, die größer ist als die des Stahles, aberI 1 C) Ic, there is no symmetry to the force that is greater than that of steel, however geringer als die des permanenten Hauptmagneten, und daß in dem die Hilfswicklung tragenden Magnetkreis (2, 3, 4 bzw. 12, 13, 14) kurzzeitig oder impulsartig ein magnetisches Hilfspotential erregbar ist, dessen Größe im Vergleich zu dem für die Magnetisierung oder Entmagnetisierung des Hauptmagneten erforderlichen Potential niedriger und dessen Richtung so wählbar ist, daß zwei voneinander verschiedene stabile Magnetisierungszustände im einen Magnetkreis (2, 3, 4 bzw. 12, 13, 14) als auch im anderen, mit einem Arbeitsluftspalt versehenen Magnetkreis (2', 3', 4' bzw. 7, 13', 13", T) nach Belieben einstellbar sind, die sich dadurch voneinander unterscheiden,lower than that of the permanent main magnet, and that in the magnetic circuit (2, 3, 4 or 12, 13, 14) carrying the auxiliary winding, a magnetic auxiliary potential can be excited briefly or in pulses, the size of which is in comparison to that for the magnetization or demagnetization of the Main magnet required lower potential and whose direction can be selected so that two different stable magnetization states in one magnetic circuit (2, 3, 4 or 12, 13, 14) as well as in the other magnetic circuit provided with a working air gap (2 ', 3' , 4 'or 7, 13', 13 ", T) can be set at will, which differ from each other, daß der Arbeitsluftspalt in dem einen Zustand praktisch keine und in dem anderen Zustand annähernd die doppelte magnetische Anziehungskraft aufweist gegenüber einer sonst gleichartigen, aber mit Magnetkreisen aus Weicheisen ausgerüsteten Magnetanordnung.that the working air gap is practically none in one state and approximately in the other state has twice the magnetic force of attraction compared to an otherwise similar, but magnet arrangement equipped with magnetic circuits made of soft iron.
2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Magnetkreise aus einem Werkstoff größerer Koerzitivkraft besteht als der andere, wogegen der andere Kreis eine größere magnetische Durchlässigkeit hat, und daß der magnetische Hilfsfluß in dem Kreis erregt ist (12, 13, 14), der die größere Koerzitivkraft aufweist.2. Control device according to claim 1, characterized in that one of the two magnetic circuits consists of a material with a greater coercive force than the other, whereas the other Circle has a greater magnetic permeability, and that the auxiliary magnetic flux in the Circle is excited (12, 13, 14), which has the greater coercive force. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 309 634 4201 sheet of drawings 309 634 420
DE19611439088 1960-09-12 1961-07-07 Control device for the magnetic flux in a controllable magnet arrangement Expired DE1439088C (en)

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