DE1989935U - Rundkern-magnet fuer wechselstrom. - Google Patents

Description

Rundkern-Magnet für Wechselstrom

Die Mehrzahl der kleinen Betätigungs- und Hubmagnete für Relais, Schütze, Klappen-, Schrittschalt- und andere einfache Betätigungen, in der Automatik werden mit kleinen Klappanker-Magneten mit Rundkernen ausgeführt.

Diese Magnet-Systeme wendet man neuerdings auch mehr und mehr für Wechselstrom an, wobei man den als Drehteil hergestellten Polkern mit einem Spaltpol versieht, um das Vibrieren des Ankers in der Polanlagestellung zu verhindern. Man gibt einer solchen Ausführung sehr häufig den Vorzug gegenüber den sogenannten wechselstromgerechten Konstruktionen, weil sie billiger sind, und weil bei-diesen untergeordneten Anwendungen der Ausnutzungsgrad von nicht so entscheidender Bedeutung ist. .

Nun ist der einfache Wechselstrom-Magnet dieser und ähnlicher Bauart immer dadurch gekennzeichnet, bei welcher Ablösekraft der Anker noch brummfrei am Pol anliegt, und das besagt, daß die Wirksamkeit des Spaltpols eine entscheidende Bedeutung hat.

Der Wirksamkeit des Spaltpols steht aber bei allen derartigen Konstruktionen die Tatsache entgegen, daß im massiven Eisen an jeder Stelle Wirbelströme induziert werden, die ähnlich wie das Spaltpol-Kupfer ein phasen-verschobenes Feld erzeugen, so daß die relative Phasenverschiebung zwischen dem freien Pol und dem kupfer-umschlossenen Pol.geringer wird, und dadurch die Spaltpolwirkung stark reduziert ist. -

Dieser Mangel wird natürlich bei allen wechselstrom-gerechten Konstruktionen vermieden. Solche Konstruktionen sind aus Dynamoblech aufgebaut, und haben außerordentlich verringert Wirbelstrombildung im Bisen, wodurch die Spaltpolwirkung verbessert wird. . ■

Blatt II : ;

Die vorliegende Erfindung beinhaltet eine Lösung, bei der die Fertigungs-Vorteile des einfachen Rundkern-Systems mit Bügel-Bückschluß voll wahrgenommen werden, unter Beibehaltung eines Kernes, der als Drehteil hergestellt ist, und unter Verwendung einer runden Spule, die aus mehreren Gründen die billigste.Spulenart darstellt. Es wird aber vorgeschlagen, als einziges Teil im magnetischen Kreis den runden Kern aus einem Silizium-legierten Bisen herzustellen, dessen elektrische Leitfähigkeit je nach Silizium-Gehalt etwa drei- bis sechsmal geringer ist, als die des normalen Eisens. Da bei Silizium-Eisen die magnetische Sättigung durchaus günstig ist und so hoch liegt wie bei normalem Eisen, so ergibt sich der Vorteil, daß die Wirbelstrombildungen und damit die Eisenverluste um einen Faktor ^ -niedriger liegen.

Nun sind bei kleinen Wechselstrom-Magneten mit Massiv-Kern die durch die Wirbelströme hervorgerufenen Verluste und Erwärmungen durchaus störend und mitbestimmend für die Leistung des Magneten. Vielmehr aber beeinflussen sie die Spaltpolwirkung und damit die Endkraft, die der Magnet noch brummfrei hergeben kann. Diese Tatsache ist bisher nicht erkannt worden, so daß der vorliegende Erfindungs-Gedanke eine bedeutende Bereicherung für das Gebiet dieser Klein-Hubmagnete für Wechselstrom bringt.

Silizium-Eisen ist bedeutend härter als normales Eisen - je nach Silizium-Gehalt - und aus diesem Grunde schwer zu bearbeiten. Man wird sich deshalb erstens auf die Legierungen mit niedrigerem Silizium-Gehalt einschränken, die etwa einem normalen Dynamoblech mit 2,k - 3*6 Watt-Verluste entsprechen, und man wird durch die Art des Aufbaus des Kernes Rücksicht auf die Bearbeitungs-Schwierigkeiten nehmen. Eine bekannte Art der Ausbildung des Spaltpols bei solchen Rundkern-Magneten ist die, daß man eine kreisförmige:. Rille auf der Polseite in das Eisen einsticht, in die man einen rohrförmigen Kupferring einsetzt. Gerade diese Ausführung würde sich bei der Verwendung von Silizium-Eisen nicht eignen, weil das Einstechen einer solchen Rille schon bei gewöhnlichem Eisen gewisse Schwierigkeiten bereitet.

Blatt III

Erfindungsgemäß wird ein solcher Rundkern aus Silizium-Eisen insbesondere zweiteilig aufgebaut, derart, daß der kupferne Kurzschluß-Ring in eine Lücke zwischen diesen beiden Teilen eingelassen wird. Die beiden Silizium-Eisenteile lassen sich gut herstellen, und in der Bemassung und Tolerierung der Teile läßt sieh dabei sehr einfach berücksichtigen, daß die Luftspalte vor dem kupferumschlossenen Kern-Polteil verschieden gehalten werden können, zur weiteren Unterstützung der Spaltpolwirkung.

Selbstverständlich lassen sich bei der erfindungsgemäßen Ausführung auch alle anderen schon bekannten Spaltpol-Ausbildungen anwenden, deren Effekt in jedem Falle durch die Verwendung des Silizium-Eisens verbessert wird.

Weiter wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, den plattenförmigen flachen Klappanker mit Einschnitten zu versehen, die die Wirbelstrombahnen, die durch das quereintretende Feld hervorgerufen werden, unterbrechen.

Die Zeichnung zeigt einen zweiteiligen Rundkern, bei dem der kupferne Kurzschlußring (3) in eine ringförmige Nut zxvischen den beiden Teilen (1 und 2) des Kernes eingelassen ist. In der Draufsicht ist ein Teil des Klappankers (k) gezeichnet, der die beschriebenen Einschnitte besitzt zur Verringerung der Wirbelstrombildung.

Claims (3)

*lkl. Parbwortansprüche;.

1) Rundkern-Magnet für Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufbau des Stators in massiver Bügelform, der Kern aus- einem Spezial-Eisen mit höherem Silizium-Gehalt und damit höherem elektrischen Widerstand als Drehteil hergestellt ist, wobei der Spaltpol in an sich bekannter Weise ausgebildet ist.

2) Eundkern-Magnet gemäß 1), dadurch gekennzeichnet, daß der aus Silizium-Eisen hergestellte Kern insbesondere zweiteilig aufgebaut ist, derart, daß der kupferne Kurzschluß-Ring in eine Lücke zwischen diesen beiden Teilen eingelassen wird»

3) Rundkern-Magnet gemäß 1) und 2), dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige flache Klappanker Einschnitte besitzt, durch die die Wirbelstrombahnen, die durch das quer-eintretende Feld hervorgerufen werden, unterbrochen werden. . _ ,.