DE3114793A1

DE3114793A1 - Bremsmagnet fuer elektrizitaetszaehler

Info

Publication number: DE3114793A1
Application number: DE19813114793
Authority: DE
Inventors: Erich Dr.-Ing. 5300 Bonn Steingroever
Original assignee: Magnetfabrik Bonn Vorm Gewerkschaft Windhorst 5300 Bonn GmbH; Magnetfabrik Bonn GmbH
Current assignee: Windhorst Beteiligungsgesellschaft Mbh 5300 Bonn
Priority date: 1981-04-11
Filing date: 1981-04-11
Publication date: 1982-10-28

Description

Bremsmagnet für Elektrizitätszähler
Die Erfindung betrifft Bremsmagnete für Elektrizitätszähler nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei bekannten Bremsmagneten werden Dauermagnete aus einer Alnico-Legierung (nach DIN 17 410) verwendet, die ein- oder mehrspurig magnetisiert sind, in einem U-förmigen Trägerkörper aus Weicheisen oder nichtmagnetischem Werkstoff befestigt sind und zwischen sich einen Arbeitsluftspalt bilden.
Ein mit einem solchen Bremsmagneten ausgerüsteter Elektrizitätszähler soll die elektrische Arbeit (in KWh) möglichst genau auch bei verschiedenen Temperaturen messen. Verschiedene seiner Bauteile weisen jedoch Temperaturabhängigkeiten auf, die nicht vernachlässigt werden können. So nimmt der elektrische Widerstand der Spannungsspule des Zählertriebwerkes mit der Temperatur zu, so daß das Triebmoment sinkt. Andererseits nimmt mit der Temperatur auch der elektrische Widerstand der im Luftspalt des Bremsmagneten umlaufenden Bremsscheibe zu, so daß auch das Bremsmoment sinkt. Beide Einflüsse können verschieden sein, so daß sie sich nicht genau aufheben.
Weitere Einflüsse der Temperatur auf die Anzeige eines Elektrizitätszählers können z.B. aus der Lagerung der Drehachse oder auch aus mechanischen Gründen entstehen. Schließlich weisen auch die nach dem Stande der Technik verwendeten Alnico-Legierungen im allgemeinen einen negativen Temperatur-Koeffizienten der Flußdichte auf, der etwa 0,02 % pro OK beträgt. Die Summe dieser Temperaturkoeffizienten wird bei bekannten Elektrizitätszählern dadurch minimisiert, daß an dem Bremsmagneten ein Temperaturkompensationsstück aus einer Eisen-Nickel-Legierung mit negativem Koeffizienten der magnetischen Sättigung als Nebenschluß angeordnet ist, der bei steigender Temperatur den magnetischen Fluß des Bremsmagneten durch die Bremsscheibe weniger kurzschließt, so daß sich ein größerer Bremsfluß und daher auch ein größeres Bremsmoment als ohne diesen Nebenschluß ergibt.
Der Erfinder hat erkannt, daß bei hochkoerzitiven Alnico-Legierungen (mit einer Koerzitivfeldstärke H > 100 kA BC m der Temperaturkoeffizient der magnetischen Flußdichte wesentlich kleiner als 0,02 z pro OK sein kann und daß er außerdem von der Lage des Arbeitspunktes B, H des oder der Dauermagnete auf der äußeren oder auf einer inneren Hysteresekurve B (H) abhängig ist. Der Temperaturkoeffizient kann bei einem Arbeitspunkt, der einem großen Entmagnetisierungsfaktor H/B entspricht, sogar positiv werden, so daß eine Kompensation der oben genannten Fehler durch einen-Nebenschluß mit negativem Koeffizienten der magnetischen Sättigung nicht mehr möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremsmagneten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 in möglichst einfacher Weise so auszubilden, daß der Einfluß von Temperaturschwankungen auf das Bremsmoment noch weiter verringert und dadurch der Einfluß der Temperatur auf die Anzeige eines mit einem solchen Bremsmagneten ausgestatteten Elektrizitätszählers minimal wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch den Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst, während in den Ansprüchen 2 bis 5 besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gekennzeichnet sind.
Die Erfindung ermöglicht eine Verwendung hochkoerzitiver Dauermagnet-Legierungen mit hohem B Hmax -Wert trotz eines geringen negativen oder sogar positiven Temperaturkoeffizienten, was zu besonders kleinen und wirtschaftlichen Bauformen bei derartigen Bremsmagneten führt.
Für das Temperaturkompensationsstück haben sich Hartferrite als besonders geeignet gezeigt, und zwar insbesondere aus Barium-Ferrit oder Barium-Strontium-Ferrit nach DIN 17 410, die sowohl in massiver Form als auch mit Kunststoff gebunden verwendet werden können und deren scheinbare Remanenz mit steigender Temperatur mit etwa 0,2 % pro OK abnimmt. Mit besonderem Vorteil finden derartige Tempe-raturkompensationsstücke Verwendung bei Dauermagnetkörpern aus hochkoerzitiven Alnico-Legierungen.
Ein Feinabgleich des Bremswertes derartiger Bremsmagnete kann dabei nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erreicht werden, daß an einer Seite eines der Dauermagnetkörper ein verstellbarer Nebenschlußkörper, der zumindest teilweise aus Eisen, Nickel oder Eisen-Nickel-Legierung besteht, parallel zum Joch des U-förmigen Trägerkörpers angeordnet ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Bremsmagneten in einer ersten Ausführungsform in perspektivischer Seitenansicht, Fig. 2 den Magnetfluß bei einem derartigen Bremsmagneten mit einem Trägerkörper aus ferromagnetischem Werkstoff und Fig. 3 einen weiteren Bremsmagneten mit einem zusätzlichen Feinabgleich des Bremswertes mittels eines drehbaren Nebenschlußkörpers.
Beim Ausführungsbeispiel eines Bremsmagneten von Fig. 1 und 2 sind in einem U-förmigen Trägerkörper oder Rückschlußbügel 1 aus Weicheisen zwei doppelspurig magnetisierte Dauermagnetkörper 2, 3 aus einer Alnico-Legierung nach DIN 17 410 angeordnet, die zwischen sich einen Luftspalt 4 bilden. Die zweispurige Magnetisierung der Dauermagnetkörper 2, 3 ist durch die Pole N und S bezeichnet und in Fig. 2 nochmals dargestellt. Sie kann auch einspurig oder dreispurig sein.
An der rückwärtigen Stirnseite des oberen Dauermagnetkörpers 2 ist ein Temperaturkompensationsstück 5 aus Hartferrit mit einem negativen Temperatur-Koeffizienten der maqnetischen Flußdichte angeordnet, das zusammen mit den beiden Dauermagnetkörpern 2, 3 magnetisiert ist und die gleichen Polspuren wie diese zeigt.
Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, kann das Temperaturkompensationsstück 5 statt an der hinteren Seite auch an der vorderen Seite eines der beiden Dauermagnetkörper 2, 3 angeordnet sein.
Zum Feinabgleich des Brrmswertes kann, wie Fig. 3 zeigt, zusätzlich zu dem Tempe.aturkompensationsstück 5 an einer Seite eines der Dauermagnetkörper 2, 3 ein verstellbarer Nebeschlußkörper 6, der zumindest teilweise aus Eisen, Nickel oder aus einer Eisen-Nickel-Legierung besteht, parallel zum Joch la des U-förmigen Trägerkörpers 1 an einem Haltebügel 7 drehbar angeordnet sein.
Leerseite

Claims

Patentansprüche ! .) Bremsmagnet für Elektrizitätszähler mit einem im wesentlichen U-förmigen Trägerkörper, an dessen Schenkeln ein oder mehrere ein- oder mehrspurig magnetisierte Dauermagnetkörper aus hochkoerzitiyer Dauermagnet-Legierung unter Bildung eines von den magnetischen Flüssen der Dauermagnetkörper durchsetzten Luftspaltes befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Dauermagnetkörper (2, 3) an einer Seite mit einem Temperaturkompensationsstück (5) mit negativem Temperaturkoeffizienten der magnetischen Flußdichte versehen ist.
2. Bremsmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturkompensationsstück (5) aus Hartferrit besteht.
3. Bremsmagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch qekennzeichnet, daß das Temperaturkompensationsstück (5) bei Dauermagnetkörpern (2, 3) aus hochkoerzitiven Alnico-Legierungen vorgesehen ist.
4. Bremsmagnet nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturkompensationsstück (5) aus Barium-Ferrit oder Barium-Strontium-Ferrit - entweder in massiver Form oder mit Kunststoff gebunden - besteht.
5. Bremsmagnet nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Seite eines der Dauermagnetkörper (2, 3) ein verstellbarer Nebenschlußkörper (6), der zumindest teilweise aus Eisen, Nickel oder einer Eisen-Nickel-Legierung besteht, parallel zum Joch (la) des U-förmigen Trägerkörpers (1) angeordnet ist.