DE243431C

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Publication number: DE243431C
Application number: DENDAT243431D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTA

PATENTSCHRIFT

- M 243431 .— KLASSE 21 e. GRUPPE

SIEMENS & HALSKE AKT.-GES. in BERLIN.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. November 1910 ab.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung der magnetischen Eigenschaften von Eisensorten. Es bilden dabei die zu untersuchende Eisenprobe und eine Normaleisenprobe die Kerne zweier Transformatoren, deren Primärwicklungen von demselben Gleichstrom nacheinander durchflossen werden. Die Sekundärwicklungen sind derartig in einer Brückenschaltung angeordnet, daß aus dem

ίο Brückenzustande, welcher während der bei Kommutierung des Primärstromes erzeugten Sekundärströme vorliegt, sich ein Maß für die magnetischen Eigenschaften der zu untersuchenden Eisenprobe ergibt.

Gemäß der Erfindung haben bei der neuen Untersuchungsvorrichtung die einander entsprechenden Transformatoren wicklungen der beiden Hälften der Schaltungsanordnung genau die gleichen Abmessungen. Ebenso sind auch die beiden aus massivem Eisen oder aus Blechbündeln bestehenden stabförmigen Eisenproben einander möglichst gleich. Es wird auf diese Weise erreicht, daß sämtliche Beeinflussungen oder Fehler, welche durch Temperaturänderungen, fremde _ magnetische Felder oder Streuung auftreten, sowohl bei der normalen Eisenprobe als auch bei der zu untersuchenden Probe praktisch den gleichen Einfluß ausüben und deshalb vernachlässigt werden können. Es ist deshalb möglich, eine große Vereinfachung der Messung dadurch vorzunehmen, daß man den der Normaleisenprobe zugeordneten Brückenzweigwiderstand, welcher sich aus dem zugehörigen Reglungswiderstand, dem Widerstand der Sekundärspule und dem der Verbindungsleitungen zu-

sammensetzt, derart bemißt, daß sein Zahlenwert dem der magnetischen Induktion der Normaleisenprobe entspricht. Man kann bei einer derartigen Einrichtung die unbekannte Induktion der zu untersuchenden Eisenprobe ohne irgendwelche Umrechnung oder Korrektion unmittelbar durch den Wert des der unbekannten Probe zugeordneten Brückenwiderstandes ziffernmäßig erhalten.

Wie auf der Zeichnung schematisch dargestellt, ist die neue Eisenuntersuchungsvorrichtung wie folgt eingerichtet: An eine Stromquelle B sind über einen Stromwender W unter sich und mit einem Amperemeter A und einem Regulierwiderstand R in Reihe zwei übereinstimmend bemessene Spulen Sn und Sx angeschlossen. In diesen Spulen befinden sich die stabförmigen, aus massivem Eisen oder aus Blechbündeln bestehenden Eisenproben N und X, von denen die eine N aus einem Eisen besteht, dessen magnetische Eigenschaften bekannt sind, während die zweite Probe X aus der zu untersuchenden Eisensorte gebildet ist. Diese Proben sind von kleineren, ebenfalls unter sich gleichen Spulen sn und sx umgeben; sie sind zu einer Brückenschaltung verbunden, welche nebst einem Galvanometer G in den Zweigen regulierbare Widerstände u und ν enthält. Der Gesamtwiderstand von beiden Brückenstromkreisen ist Wx und Wn. Die Sekundärspulen sind in der Brücke derart geschaltet, daß die in ihnen bei einer durch Umlegen des Stromwenders W bewirkten Richtungsänderung des Primärstromes induzierten Stromstöße in einer Richtung verlaufen, wie in der Zeichnung

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durch Pfeile für eine bestimmte Kommutierungsrichtung angedeutet ist.

Die zu jeder beliebigen Feldstärke gehörige Induktion der unbekannten Eisenprobe X läßt sich nun, wie bekannt, folgendermaßen bestimmen. Die bei der Kommutierung des Primärstromes in den Sekundärspulen entstehenden Induktionsstromstöße werden im allgemeinen einen einmaligen Ausschlag des

ίο Galvanometers G zur Folge haben. Wenn dabei die beiden Hälften Wn und Wx der Brückenschaltung gleichen Widerstand besitzen, so ist dieser Ausschlag proportional der Differenz Bn—Bx der magnetischen Induktionen in den beiden Eisenproben, wenn deren Querschnitte gleich sind. Wenn jedoch bei wiederholtem Kommutieren des Stromes die Widerstände des Brückenzweiges sinngemäß so lange abgeändert werden (oder einer derselben, beispielsweise Wx, durch Veränderung des Widerstandes u), bis das Galvanometer G keinen Ausschlag mehr ergibt, besteht zwischen den magnetischen Induktionen der beiden Eisen¹ proben folgende Beziehung:

Bn · Wx

Bn : Bx = Wn : Wx oder Bx — ———-■■
,. Wn

Sind dabei die Querschnitte Qn und Qx der

■ beiden Eisenproben nicht gleich, welcher Fall beispielsweise· eintreten kann, wenn für die beiden Proben nur Bleche verschiedener Dicke vorhanden sind, so ergibt sich für Bx der Wert:

_ Bn-Wx Qn ~~Wn~"~Qx

Die neue Vorrichtung besitzt den großen Vorteil, daß infolge der gleichen Bemessung der einander entsprechenden Teile der Schaltung, namentlich der Transformatorspulen, irgendwelche das Ergebnis beeinträchtigende und demnach zu berücksichtigende Fehlerquellen nicht vorhanden sind. Sowohl Einflüsse durch Temperaturänderungen als auch durch äußere magnetische Felder, sowie bei der Nullmethode auch Konstantenänderung des Galvanometers sind ausgeglichen. Ferner werden auch die durch die Streuung des Eisens hervorgerufenen Fehler wesentlich vermindert oder ganz ausgeglichen, weil die an und für sich kleine Streuung durch die gleiche Form und möglichst gleiche Beschaffenheit von Normalprobe und zu prüfender Probe beinahe ganz kompensiert wird.

Hieraus ergibt sich aber auch weiterhin die Möglichkeit, unter Vermeidung jeder Umrechnung der Messungsergebnisse den gesuchten Wert unmittelbar zu erhalten. Es wird für diesen Zweck in der Anordnung der gesamte Zweigwiderstand Wn so bemessen, daß sein Wert ziffernmäßig gleich der Induktion Bn in der Normaleisenprobe N ist. Es wird dann die Formel

_ __ Bn - Wx

^B% - Wn

die Form Bx = Wx annehmen und mithin der unbekannte Wert Wx der Induktion in der zu untersuchenden Eisenprobe X unmittelbar ziffernmäßig durch den Wert des Wider-Standes Wx angegeben.

Claims

Patent-Anspruch :

Vorrichtung zur Untersuchung der magnetischen Eigenschaften von Eisensorten, bei welcher die zu untersuchende Eisenprobe und eine Normaleisenprobe die Kerne zweier Transformatoren bilden, deren Primärwicklungen von demselben Gleichstrom durchflossen werden, während die Sekundärwicklungen derart in einer Brückenschaltung liegen, daß aus dem Brückenzustand, welcher durch die bei Kommutierung des Primärstromes erzeugten Sekundärströme bewirkt wird, sich ein Maß für die magnetischen Eigenschaften der zu untersuchenden Eisenprobe ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß die einander entsprechenden Transformatorwicklungen (Sx, Sn, sx, sn) sowie auch die beiden massiven oder als Blechbündel gestalteten Eisenproben (X, N) geometrisch gleich sind und der der Normaleisenprobe (N) zugeordnete regelbare Brückenzweigwiderstand (Wn) derart beziffert ist, daß sein Zahlenwert der magnetischen Induktion dieser Probe (N) entspricht, zum Zwecke, die unbekannte Induktion unmittelbar durch den Zahlenwert des ihr zugeordneten Brückenzweigwiderstandes (Wx) erhalten zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.