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AGNETDÄMPFUNGSBREMSE FÜR ELEKTRISCHE
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MESSGERÄTE Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der elektrischen
meßgeräte, insbesondere die Megnetdämpfungsbremse -:1-nes elektrischen Meßgerätes.
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Die Magnetdämpfungsbremse findet bei der erzeugung eines zur Drehgeschwindigkeit
des Drehelements eines Induktionsmeßgerätes z.ß. der Scheibe bei Elektrizitätszählern
proportionalen Bremsmoments sowie bei der Schwingungsdämpfung der Drehelemente von
Meßgeräten anderer Typen Verwendung.
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Die Wirkungsweise der Magnetdämpfungsbremsen beruht einen auf der
Wechselwirkung des durch # Dauermagnet erzeugten Magnetflusses mit dem durch diesen
Magnetfluß induzierten
elektrischen Strom in Drehelement des Gerätes.
Die bisherigen Magnetdämpfungsbremsen ermöglichen die Lösung von Aufgaben der Schaffung
von Brems- und Dämpfungsmomenten. Die hohe magnetische Streuung von der Oberfläche
der verwendeten Dauermagnete setzt den Magnetfluß, der das Auftreten eines Brems-
bzw. Dämpfungsmoments bewirkt, stark herab. Das führt zur Erhöhung des Verbrauchs
an magnetischem Material für Dauermagnete und zur VergröSerung der Hauptabmessungen
der magnetdämpfungsbremse. Die zunehmenden Anforderungen an die Ausgangsparameter
der Magnetdämpfungsbremsen und das Wachsen der Froduktionsmengen von Geräten, bei
denen sie angewandt werden, verlangen die entwicklung von wirtschaftlichen Konstruktionen,
die geringere Abmessungen und geringeren Stahlbedarf für Magnete besitzen.
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Bekannt ist eine Magnetdämpfungsbremse für elektrische Meßgeräte
(s. z.B. Iläukovich A.w. "Elektricheskie schetchiki" / "Die Elektrizitätszähler"
/, Gosenergoizdat, 1963, S. 314), die einen in Form eines Zylinders ausgeführten
zweipoligen Dauermagnet enthält. Eine der Stirnflächen des Zylinders weist eine
diametrale Nut auf, und die Ansätze dienen als Magnetpole. Es ist auch ein Flachmagnetleiter
vorgesehen, der oberhalb der Magnetpole mit einem Spalt untergebracht ist, in dem
sich ein Teil der Scheibe des Elektrizitätszählers befindet.
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Die Temperaturkompensation des iiagnetflusses wird mit einer Elatte
aus thermomagnetischem Material verwirklicht, die zwischen den Dauermagnetpolen
angeordnet ist.
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Mit ihrer im Vergleich zu der Polfläche sehr großen, senkrecht zu
der Scheibenebene angeordneten Seitenfläche erzeugt die erwähnte Magnetdämpfungsbremse
einen großen magnetischen Streufluß, der nicht an der Erzeugung des Bremsmoments
teilnimmt, was zur Notwendigkeit führt, einen Großmagnet für die Schaffung des erforderlichen
Bremsmoments zu verwenden.
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Bekannt ist ebenfalls eine W1agnetdåmpfungsbremse eines elektrischen
Meßgerätes, die zwei aufeinander abgestimmt magnetisierte Dauermagnete mit ungleichnamigen
Polen enthält, die übereinander mit einem Spalt untergebracht sind, in dem sich
ein Teil des Drehelements des elektrischen Meßgerätes befindet (s. z.B. Iläukovich
A.M. "Elektricheskie schetchiki", Gosenergoizdat, 1963, S. 316).
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Bei der erwähnten Iv-iagnetdämpfungsbremse findet ein in Form eines
Zylinders mit einer an einer der Stirnflächen eingearbeiteten diametralen Nut ausgeführter
Dauermagnet als Mittel zum Schließen des Magnetflusses Verwendung. Die beiden Magnete
werden angepaßt auf einem bogen magnetisiert und sind derart untergebracht, daß
die stirnseitigen Polhörner gegeneinander liegen und senkrecht zur Ebene der Zählerscheibe
sind. Die Temperaturkompensation des Magnetflusses
erfolgt mit
Hilfe einer platte aus thermomagnetischem Material, die sich zwischen den iviagnetpolen
befindet.
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Kompliziertheit der Form der Magnete mit krummliniger Magnetisierung,
beträchtliche Fläche ihrer beitenoberflächen, die einen großen Streufluß bedingen,
der nicht an der Erzeugung des Bremsmoments teilnimmt, bedingen erhebliche Hauptabmessungen
und wesen-tlichen Stahlbedarf für die erwähnte Magnetdämpfungsbremse.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnetdämpfungsbremse
für elektrische vießgeräte zu schaffen, deren Anordnung der Dauermagnete es ermöglicht,
den Stahlbedarf für diese herabzusetzen und deren Hauptabmessungen zu vermindern.
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Die erfindung besteht darin, daß bei einer Magnetdämpfungsbremse
des elektrischen NIeßgerätes, die zwei aufeinander abgestimmt magnetisierte Dauermagnete
mit ungleichnamigen Polen enthält, die übereinander mit einem Spalt untergebracht
sind, in dem sich ein Teil des Drehelements des elektrischen Meßgerätes befindet,
erfindungsgemaß die Dauermagnete derart untergebracht sind, daß ihr Magnetisierungsvektor
zu dem im Spalt befindlichen Teil der Oberfläche des Drehelements parallel ist.
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Die vorliegende Magnetdämpfungsbremse bietet die Möglichkeit, die
Dauermagnete in einer zum Drehelement des
elektrischen Meßgerätes
parallelen Richtung unterzubringen und zu magnetisieren. Im Vergleich zu den bekannten
Einrichtungen wird es niöglieliden Verbrauch an magnetischem Material um das 1,5
bis 2fache herabzusetzen.
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Nachstehend wird die erfindung anhand konkreter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. tis zeigt Fig.
1 eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Magnetdämpfungsbremse, wenn eine
Scheibe als Drehelement Verwendung findet, (Längsschnitt) ; bi. 2 die Ansicht in
Pfeilrichtung A in Fig. 1 Fig. 3 eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen
Magnetdämpfungsbremse, wenn eine flache Trommel als Drehelement Verwendung findet
(Langsschnitt); Fig. 4 den schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3; Fig. 5 eine Ausführungsveriante
der erfindungsgemäßen Magnetdämpfungsbremse, wenn eine tiefe Trommel als Drehelement
Verwendung findet, (Längsschnitt); Fig. 6 den Schnitt gemaß Linie VI-VI in Fig.
5 Die vorliegende Magnetdämpfungsbremse des elektrischen Meßgerätes enthält einen
Dauermagnet 1 (Fig. 1) und einen
weiteren, diesem gegenüber mit
einem Spaltabstand befestigten magnet 2. Im Spalt befindet sich ein Teil des Drehelements
3 des (in Fig. 1 nicht dargestellten) Meßgerätes. Der Dauermagnet 1 ist in einem
aus nichtmagnetischem Material bestehenden Gehäuse 4 untergebracht, in dem auch
der zweite Magnet 2 untergebracht ist. Die beiden Magnete 1, 2 sind dabei derart
untergebracht, daß ihre Magnetisierungsrichtung parallel zu dem im Spalt befindlichen
Teil der Oberverläuft; sie ist fläche des Drehelements 3 v mit N - S bezeichnet.
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Zur Temperaturkompensation der Flußänderung ist eine Platte 5 aus
thermomagnetischem klaterial starr am Dauermagnet 1 befestigt.
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Das Drehelement 3 des Meßgerätes ist auf einer in Spurlagern 7 montierten
Achse 6 angeordnet.
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Die Flußrichtung ist mit Punktlinien mit Pfeilen angegeben.
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Der Dauermagnet 1 (Fig. 2) ist rechteckig ausgefuhrt, und die Form
des anderen tvIagnets (in Fig. 2 nicht zu sehen) ist entsprechend.
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der Es ist eine Variante möglich, bei t ein ein segmentförmiger Magnet
als Dauermagnet 1 (Fig. 3) Verwendung findet. Diese Form ist durch die Konfiguration
des Drehelements 3 des eaeßgerätes bedingt, die eine flache Trommel darstellt. Der
zweite Magnet 2 (Fig. 4) ist auch segmentförmig. Durch die erwahnte Form der Magnete
1 und 2 wird ihre zu dem im Spalt befindlichen Teil der Oberfläche der Trommel parallele
Magnetisierungsrichtung
gewährleistet. Die Magnetisierungsrichtung ist mit N - S und die Flußrichtung mit
Punktlinien mit Pfeilen bezeichnet.
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Es ist eine andere Ausführungsvariante der Magnetdämpfungsbremse
möglich, bei das Drehelement 3 (Fig. 5) des Meßgerätes in Form einer tiefen Trommel
ausgebildet ist.
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Als Dauermagnete 1, 2 gelangen Magnete mit geradliniger Magnetisierungsrichtung
zum Einsatz. Durch die erwähnte Form der Magnete 1, 2 wird ihre zu dem im Spalt
befindlichen Teil der Oberfläche der Trommel parallele Magnetisierungsrichtung gewährleistet.
Die fagnetisierungsrichtung ist mit N - S und die Flußrichtung mit Punktlinien bezeichentspricht
net bzw. angegeben. In diesem Fall v das profil der magnete 1, 2 (Fig. 6) der Oberflächenform
der Trommel.
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Die hagnetdampf ung sbremse des elektrischen Meßgerätes wird wie
folgt betrieben.
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Der praktisch von einem beliebigen Abschnitt der Dauermagnete 1 (Fig.
1), 2 ausgehende Magnetfluß durchquert das Drehelement 3 zweimal und erzeugt somit
ein Bremsmoment, wodurch gerade die Verminderung der Hauptabmessungen und die Senkung
des Verbrauchs an magnetischem Material gesichert wird. Bei der Bewegung des Drehelements
3 im Magnetfeld der Dauermagnete 1, 2 tritt laut Induktionsgesetz im körper des
Drehelements 3 eine elektromotorische Kraft auf, die in ihm die Entstehung von induzierten
elektrischen Strömen - "Foucault" - Strömen - bedingt. Laut Bio -Savartscheni
Gesetz
tritt bei dem Wechselwirkung des elektrischen Stromes mit dem Magnetfeld der Dauermagnete
1, 2 eine elektrodynamische Kraft auf, die gerade ein mechanisches Bremsmoment erzeugt.
In Anbetracht dessen, daß die Größe der induzierten Ströme proportional zur Geschwindigkeit
des Drehelements 3 und die Größe des durch die Magnete 1, 2 erzeugten Magnetfeldes
konstant ist, wird das dabei auftretende mechanische Bremsmoment proportional zur
Geschwindig -keit des Drehelements 3 und gegenläufig zu dem r.oment gerichtet sein,
das die Bewegung des Drehelements 3 verursachte, was eben seine Bremsung herbeiführt.