DE179285C

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Publication number: DE179285C
Application number: DENDAT179285D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei Verwendung von Wechselstromelektromagneten, deren Anker dauernd oder längere Zeit am Magneten anliegt, hat sich der Übelstand gezeigt, daß der Anker in Schwingungen gerät, welche ein stark brummendes Geräusch hervorrufen, und welche unter Umständen durch Resonanz sich verstärken, bis der Anker abfällt.

Diese Erscheinung beruht darauf, daß

ίο bei Wechsel der Stromrichtung der magnetische Kraftfluß seine Richtung umkehrt, daher seine Größe durch den Wert Null hindurchgeht. Die Anziehung zwischen Anker und Magnet, welche proportional dem Quadrat des Kraftflusses ist, erhält also momentan den Wert Null. Die den Anker abziehende Kraft, welche beliebiger Art sein kann, entfernt in diesem Moment den Anker um einen geringen Betrag", und erst bei nunmehr wieder ansteigendem Strome wird der Anker wieder angezogen.

Es sind verschiedene Anordnungen .getroffen worden, um den Magneten mit mehrphasigen Strömen aus einem Einphasennetz zu erregen. Hierzu gehört die bekannte Anordnung, bei welcher zwei verschiedene Phasen durch Vorschaltung von Widerständen und Selbstinduktionen erzeugt werden, und ferner die Anordnung nach D. R. P. 149580, bei welcher eine Phasenverschiebung in den Spulen des Magneten durch verschiedene Wickelungen erzeugt wird.

Demgegenüber ist der Gegenstand vorliegender Erfindung ein Wechselstrommagnet, bei welchem die Anziehungskraft zwischen Magnet und Anker niemals den Wert Null erreicht, obwohl der Strom in den Spulen durch den momentanen Wert Null geht. Die Phasenverschiebung, welche bei den vorerwähnten Anordnungen in dem Strome hervorgerufen wird, wird hier zwischen magnetischen Kraftflüssen erzeugt.

Das Wesen der Erfindung ist schematisch durch die Fig. 1 bis 5 erläutert.

Der Magnet besteht aus einem Teile, welcher die Wickelung trägt, und einem zweiten Teile, welcher unbewickelt ist und einen wesentlich geringeren Querschnitt besitzt als der bewickelte.

In der Zeit, wo die Spannung oder der magnetisierende Strom ihren Maximalwert haben, bildet sich also ein Kraftfluß durch den Magneten und den Anker, welcher den unbewickelten Schenkel infolge seines geringeren Querschnittes wesentlich höher ' magnetisiert als den bewickelten. Es wird ferner ein gewisser Verlust an Kraftlinien durch Streuung entstehen, indem einzelne Linien anstatt durch den schon stark gesättigten unbewickelten Schenkel durch die Luft sich schließen. Sämtliche Kraftlinien verlaufen um die Bewickelung, d. h. durch den bewickelten Magnetschenkel (s. Fig. 1).

Wenn nunmehr der Strom seinen Nullwert erreicht, so wird der Magnetismus noch nicht Null sein, da in den Eisenmassen eine gewisse Remanenz vorhanden ist; hingegen werden die Streulinien verschwinden.

Die remanenten Kraftlinien schließen sich durch den bewickelten und unb'ewickelten Schenkel (s. Fig. 2).

Damit nunmehr der Magnetismus in dem bewickelten Schenkel Null wird, ist eine magnetische Gegenkraft erforderlich, welche die Remanenz dieses Schenkels aufhebt. Für diese Gegenkraft ist ein Strom nötig, und dieser Strom wird also schon einen gewissen Betrag erreicht haben müssen, damit der Magnetismus im bewickelten Schenkel Null wird. Der unbewickelte Schenkel andererseits war aber wesentlich höher magnetisiert als der bewickelte, er hat also eine größere Remanenz, und derjenige Strom, welcher genügt, um den bewickelten Schenkel zu entmagnetisieren, vermag den unbewickelten Schenkel noch nicht zu entmagnetisieren. In dem Moment also, wo der Magnetismus im bewickelten Schenkel verschwindet, ist im unbewickelten Schenkel noch ein Remanenzfeld vorhanden, welches sich naturgemäß durch die Luft schließen muß (s. Fig. 3).
Wenn nunmehr der Strom weiter steigt, so entsteht in dem bewickelten Schenkel ein Kraftlinienfeld, während nunmehr der unbewickelte Schenkel seinen Magnetismus verliert und der Kraftlinienfluß in demselben Null wird. Die Kraftlinien, welche jetzt in dem bewickelten Schenkel erzeugt werden, müssen sich durch die Luft schließen (s. Fig. 4).

Wenn nunmehr der Strom weiter steigt, . so wird auch der unbewickelte Schenkel magnetisiert werden, und das Kraftlinienfeld, welches nunmehr entsteht (s. Fig. 5), deckt sich mit demjenigen der Fig. 1, mit Ausnahme des Richtungssinnes der Kraftlinien, welcher jetzt nach einer halben Periode gerade entgegengesetzt ist.

Fig. 6 veranschaulicht in Form von Kurven das Verhalten der Kraftfelder, und zwar bedeuten:

a) denjenigen Kraftfluß, welcher durch den bewickelten Schenkel geht,

b) denjenigen Kraftfluß, welcher durch den unbewickelten Schenkel geht,

c) denjenigen Kraftfluß, welcher sich durch die Luft schließt.

' Die in den Fig 1 bis 5 nach oben gerichteten Kraftlinien sind posith^r, die nach unten gerichteten negativ angenommen worden. Die eingezeichneten senkrechten Linien bedeuten die Momente, welche in den Figuren dargestellt sind; in jedem dieser Zeitpunkte ist die Summe der drei Kraftflüsse in dem Diagramm gleich Null.

Eine andere, unter Umständen zweckmäßigere Form ergibt sich, wenn man den Magnet symmetrisch anordnet und den in den Fig. 1 bis 5 stärker gezeichneten bewickelten Teil in zwei Teile zerlegt.

Der Magnet erhält hierdurch die Form eines E, dessen beide äußere Schenkel bewickelt sind, während der mittlere Schenkel unbewickelt bleibt. Die äußeren Schenkel werden in ihrer Magnetisierung um einen gewissen Betrag gegen den Strom bezw. gegen den in der Luft verlaufenden Kraftfluß zurückbleiben, während der mittlere Schenkel wesentlich höher magnetisiert wird und eine noch größere Verschiebung erleidet.

Die Fig. 7 bis ία zeigen für diese Form des Magneten die Kraftlinienfelder, welche den Momenten' I bis IV der Fig. 6 entsprechen, und sind nach dem Vorhergehenden ohne weiteres verständlich.

Unter Umständen kann ein Teil der Bewickelung auf die im vorhergehenden als unbewickelt dargestellten Schenkel verlegt werden.

Claims

Patent-An Spruch:

Geräuschloser Einphasen-Wechselstrommagnet mit zwei oder mehreren Schenkeln, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt eines Schenkels und der Weg der Kraftlinien so eingerichtet ist, daß dieser eine Schenkel wesentlich höher magnetisiert wird als die übrigen Schenkel, zum Zwecke, durch die auftretenden verschieden hohen Remanenzen zeitlich gegeneinander verschobene Kraftflüsse, die sich zum Teil durch die Luft schließen, hervorzurufen, so daß die resultierende Zugkraft niemals durch Null geht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.