DE400930C - Feldmagnet fuer Gleichstrommaschinen - Google Patents

Description

• Feldmagnet für Gleichstrommaschinen. Bei Gleichstrommaschinen mit Eigenerregung ist eine erhebliche Spannungsregulierung im allgemeinen nicht möglich, da bei geringem Kraftfuß keine genügende Sättigung im magnetischen Kreislauf mehr vorhanden ist und daher die Spannung sehr unstabil und schlecht einzuregulieren ist. Besonders unangenehm macht sich dieser Umstand bei Erregermaschinen für Drehstromgeneratoren bemerkbar; bei denen zwecks Ersparnis des Feldreglers oder bei selbsttätiger Spannungsregelung die Regelung der Spannung nur durch Veränderung des Widerstandes im Nebenschluß der Erregermaschine erfolgen soll. Es ist bekannt geworden, diesen Übelstand dadurch zu beheben, daß in den magnetischen Kreislauf ein stark veränderlicher magnetischer Widerstand (Sättigungsweg) und ein zu diesem paralleler, hoher und konstanter magnetischer Widerstand (Luftspalt) eingefügt wird. Hierdurch wird bewirkt, daß bereits bei geringem Kraftfluß schon eine Eisensättigung für eine gewisse Strecke des Gesamtkraftflusses eintritt, da der parallele Luftspalt höheren magnetischen Widerstand besitzt. Bei vollem Kraftfluß dagegen -wird die Leitfähigkeit des Sättigungsweges äußerst gering sein und etwa der der Luft gleichkommen, so daß der größte Teil des Kraftflusses durch den parallelen Luftweg fließt, der den gleichen oder einen kleineren Widerstand besitzt. Durch Veränderung von Querschnitt und Länge des Sättigungsweges sowie -des dazu parallelen Luftweges kann eine genaue vorauszuberechnende Veränderung der Magnetisierungskurve erzielt werden. Die praktische Anwendung des Prinzips wurde in: verschiedenartiger Weise durchzuführen versucht. So wurden beispielsweise -die Pole aus Blechen verschiedener radialer Länge zusammengesetzt, so daß nach dem Einsetzen des Pols ein Teil der Bleche aus der Polschuh$äche in den Luftspalt zwischen Pol und Anker hineinragte. Dies hat die Wirkung, daß zunächst diese Blechteile gesättigt werden, und erst bei größerem Kraftfluß; bei dem die Leitfähigkeit dieser vorstehenden Teile gleich der der Luft ist, der ganze Luftspalt wirksam wird. Da die Länge des Sättigungsweges gleich der des dazu parallelen Luftspaltes, also verhältnismäßig viel zu klein ist, können keine erheblichen Veränderungen des gesamten magnetischen Kreislaufs damit erzielt werden. Eine bessere Lösung ist die, den Sättigungsweg und Luftweg in den Polkern zu verlegen. Länge und Querschnitt beider l,'-raftlinienwege können durch entsprechende Formgebung des tzweckrnäßig aus den Polblechen auszustanzenden Teiles in bekannter Weise verändert werden. Eine ähnliche Wirkung kann auch durch Einfügen eines von einer unmagnetisierbaren Zwischenschicht umhüllten Eisenkerns in den Polkern erreicht werden. Alle diese bekannten Lösungen sind zum Teil nur unvollständig, zum Teil gestatten sie keine genaue Vorausberechnung oder nachträgliche einfache Veränderungsmöglichkeit der Charakteristik.
• Nachstehend beschriebene Ausführung erreicht den angestrebten Zweck in bedeutend einfacherer Weise und gestattet gleichzeitig eine genaue Vorausberechnung und eine .leichte Veränderungsmöglichkeit der die Charakteristik beeinflussenden Größen, nämlich Länge und Querschnitt des veränderlichen Widerstandes (Sättigungsweg) und des konstanten Widerstandes (Luftweg).
• Es wird dies dadurch erreicht, daß als Sättigungsweg die Polbefestigungsschtauben dienen, während der parallele Luftweg durch Einfügen magnetisch schlecht leitender Schichten zwischen Pol und Joch gebildet wird.
• Eine derartige Ausführung ist in der Abbildung beispielsweise im Schnitt dargestellt. Der Feldmagnetpol a ist durch Schraubbolzen b in üblicher Weise am Joch c befestigt. Um nun eine bestimmte Länge des Sättigungsweges, der durch die Bolzen b gebildet werden soll, zu erzielen, erhalten die Polkerne eine entsprechende Aussparung, die größer als der Bolzendurchmesser ist und deren Länge e die des gewünschten Sättigungsweges bestimmt. Der Querschnitt der Bolzen b wird entsprechend der gewünschten Sättigung gewählt. Der zum Sättigungsweg parallele Luftspalt wird durch Zwischenlagen f von unmagnetisierbarem Material (Messingblech) in der Trennfuge zwischen Pol und Joch gebildet. Die Wirkung der beschriebenen Anordnung ist die, daß schon bei geringem Kraftfluß eine Sättigung des Teiles e der Befestigungsbolzen b eintritt. Bei größerem Kraftfluß wird die Leitfähigkeit des Bolzenstücks e gleich der konstanten Leitfähigkeit des Luftspaltes f werden und der Kraftfluß sich über den gesamten Querschnitt gleichmäßig verteilen, während er bei seiner weiteren Steigerung, infolge weiterer Erhöhung des Widerstandes der Bolzen b, zum größten Teil durch den Luftspalt f strömen wird. Diese Anordnung ermöglicht also, die Änderung der magnetischen Charakteristik in dinfacher und sicherer Weise genau im voraus zu berechnen. Gleichzeitig kann auch nachträglich die Form der Charakteristik ohne weiteres innerhalb gewisser Grenzen verändert werden. Soll z. B. eine stärkere Sättigung in den Bolzen b erzielt werden, so brauchen diese nur entsprechend abgedreht zu werden. Die Länge des Sättigungsweges kann durch tieferes Ausbohren vergrößert werden. Der dazu parallele konstante Widerstand (Luftspalt in der Trennfuge) kann durch Zwischenlagen beliebig eingeregelt werden. Um dabei den Luftspalt zwischen Anker und Polen nicht zu verändern, wird man zweckmäßig von vornherein auch Eisenbleche unterlegen, die man dann gegen gleich starke Messingbleche vertauschen kann.

Claims (1)

1. PATEN T-ANSPRÜcriE: i. Feldmagnet für Gleichstrommaschinen m!it einem durch die Induktion stark veränderlichen magnetischen Widerstand (Sättigungsweg) und einem dazu parallelen, konstanten, von der Induktion unabhängigen, hohen magnetischen Widerstand (Luftspalt), dadurch gekennzeichnet, daß der 'Sättigungsweg durch die Polbefestigungsschrauben, deren Querschnitt durch die gewünschte Sättigung bestimmt wird, gebildet und durch Aussparungen abgegrenzt wird, durch die die Befestigungsschrauben geführt werden und deren Weite größer ist als der Querschnitt der letzteren, während der Luftspalt in an sich bekannter Weise durch. Anordnung einer Schicht aus magnetisch schlecht leitendem Material zwischen Polkern und Joch erzeugt wird. z. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt zwischen Polkern und Joch neben Zwischenlagen aus unmagnetisierbarem Material auch solche aus magnetisierbarem enthält, zum Zweck, seinen magnetischen Widerstand innerhalb gewisser Grenzen beliebig einstellen zu können.