DE702142C - Magnetkern aus elektrisch gegeneinander isolierten Draehten, Baendern oder Blechen - Google Patents

Description

• Magnetkern aus elektrisch gegeneinander isolierten Drähten, Bändern oder Blechen eit langem ist man bestrebt, Magnet-S 1 kernen für Spulen o. dgl. eine möglichst große magnetische Stabilität zu verleihen, d. h. die Permeabilität der Magnetkerne möglichst unabhängig zu machen von der Feldstärke und auch von einer etwaigen Beeinflussung durch fremde Gleich- oder Wechselfelder.
• Die magnetische Stabilität eines Magnetkerns ist zunächst abhängig von dem magnetischen Werkstoff selbst. Es gibt magnetisierbare Stoffe mit großer und solche mit kleiner magnetischer Stabilität. Da für bestimmte Zwecke, z. B. für Pupinspulen, die magnetische Stabilität der bekannten Stoffe nicht ausreichte, ist bereits vorgeschlagen worden, im Spurenkern quer zur Feldrichtung sich erstreckende Luftspalte auszubilden. Eine derartige Ausbildung der Spurenkerne hat aber insbesondere den erheblichen \?achteil, daß an den Stellen, wo sich *die Luftspalte befinden, magnetisch- Streuflüsse auftreten. Hinzu kommt außerdem auch noch, daß bei solchen Spulerikernen mit Luftspalten häufig besondere Mittel zusätzlich erforderlich sind, um den durch die Luftspalte unterteilten Kern mechanisch zusammenzuhalten. Durch ein regenseitiges Verkleben der Kernteile wird wan nicht immer die genügende mechanische Festigkeit erhalten können, abgesehen davon, ,1aß es schwierig ist, einen über die ganz;, Querschnittsfläche .des Kerns hin gleichmäßig starken Luftspalt auszubilden.
• Es ist nun zwar bereits bekannt, einen Magnetkern mit Luftspalten herzustellen, der einen verhältnismäßig festen, mechanischen Zusammenhalt aufweist. Dies wird bei dei !iekannten Ausführung dadurch erreicht, daß die Luftspalte den Kern nur teilweise durch dringen. Hierdurch entsteht aber u. a. der 3-langel, daß an den nicht durchbrochenen `:i.ellen des Kernquerschnittes eine in vielen Fällen unerwünscht starke Zusammendxängun - der Kraftlinien eintritt. Aus allen diesen Gründen hat sich die Anordnung von Luftspalten bei Spurenkernen, bei denen der magnetische Streufluß irn allgemeinen versch«indend klein sein muß, bisher nicht in die Praxis einführen können.
• Man ist vielmehr dazu übergegangen, die vorerwähnte Aufgabe dadurch zu lösen, daß man Spurenkerne aus magnetisierbarem Pulver hergestellt hat (Massekerne). Bei diesen Massekernen erreicht man durch die Anwendung eines Bindemittels oder einer Hülle um die einzelnen Teilchen des magnetisierbaren Pulvers im allgemeinen eine Unterteilung des fertig; n I,--er ns in allc:i Richtungen gleichzeitig und damit eine verhältnismäßig große magnetische Stabilität und geringe Wirbeltroinveritiste.
• Solche llasselerne haben jedoch in inaänetischer Hinsicht den 'Mangel, daß .mit ein und derselben Isolation sowohl eine elektrische Unterteilung parallel zur Feldrichtung als auch eine magnetische Unterteilung quer zur Feldrichtung erzielt werden muß. Aus diesem Grunde ist es bei solchen Massekernen auch bisher nicht möglich gewesen, gleichzeitig günstige Werte für die Pernieabilität, für die Wirbelstroniverluste und für die magnetische Stabilitiit zu erhalten. Wenn inan heispi.lsweise bei_ den -Iassekernen die Isolation so ausbilden würde, daß die magnetische Isolierung quer zur Feldrichtung gerade für den jeweiligen Verwendtingszwecl; ausreicht, so ist die elektrische Isolation parallel zur Feldrichtung vielfach ungenügend. Beinißt man aber die Isolation des magnetisierbareii Pulvers hinsichtlich der elektrischen Isolation möglichst günstig, so ist die magnetische Isolierung quer zur Feldrichtung im allgemeinen zu groß.
• Die Erfindung beschreitet nun zur Lösung der Aufgabe, einen -Iagnetkern mit günstigen magnetischen und elektrischen Eigenschaften zu schaffen, einen vollständig neuen Weg.
• Der neue Magnetkern besteht aus elektrisch gegeneinander isolierten Drähten, Bändern oder Blechen, die einzeln für sich durch quer zur magnetischen Feldrichtung sich erstreckendes nnniagnetisches Material unterteilt sind. Gemäß der Erfindung wird ein derartiger Kern so ausgeführt, daß für dieses tminagnetische Material ein elektrisch leitender Stoff ge-,vählt wird.
• Es ist nun schon eine elektrische Artnatur bekanntgeworden, zu deren Herstellung einzelne Eisenspäne durch Einwirkung eine :Magnetfeldes ausgerichtet und die Zwischenräume mit Blei oder Zinn ausgegossen t@er<kii. Bei dem Ausrichten kann es jedoch vorkommen, daß gelegentlich noch '.leine Zwischenräume zwischen den Schwänzen der einzelnen Spä n-, verbleiben, in die das Füllinetall hineinfließt. Auf jeden Fall ist aber diese Querunterteilung bei der bekannten Einrichtung völlig unerwünscht, da sie eine Erhöhung der Wirbelstromverluste bedeutet.
• Dadurch werden bei dem neuen Magnetkern einerseits die Mängel der bisher bekannten Spulenkerne mit Luftspalten und auch der bisher bekannten 'Iassekerne vermieden. Andererseits zeichnet er sich in mehrfacher Hinsicht vorteilhaft atis. Er kann bei Ver-«-endung von biegsamen Bändern, Drähten oder Blechen leicht in jeder gewünschten Form hergestellt werden. Ein besonders wichtiger Fortschritt des neuen Magnetkerns gegenüber den Massekernen ist darin zu erblicken, daß bei ihm die elektrische Isolierung parallel zur Feldrichtung und die magnetische Isolierung quer zur Feldrichtung völlig unabhängig voneinander bemessen werden können. Man ist also z. B. in der Lage, den neuen L\I.agnetlcern so herzustellen, daß er bei verhältnismäßig hoher Permeabilität geringe Wirbelstromverluste und eine große magnetische Stabilität aufweist. Ferner haben Versuche ergeben, daß auch eine bemerkenswerte Herabsetzung der Hystereseverluste durch den neuen Kern erreicht wird.
• Es empfiehlt sich in vielen Fällen, die magnetischen Unterteilungsabstände quer zur Feldrichtung größer auszubilden als die elektrischen Unterteilungsabstände parallel zur Feldrichtung. Die Ausdehnung in Feldrichtung der unmagnetischen Trennschichten kann beispielsweise weniger als ein Zehntel der Ausdehnung des niagnetisierbaren Materials in Feldrichtung betragen.
• Der Magnetkern gemäß der Erfindung kann z. B. unmagnetische, jedoch elektrisch leitende Bestandteile in Form von Schichten enthalten, welche mit den magnetischen Bestandteilen eine inhomogene Mischung bzw. inliomogene Legierung bilden.
• Als magnetische Stoffe können dabei alle all sich bekannten Werkstoffe verwendet werden. Es empfiehlt sich jedoch, solche Stoffe zti verwenden, die eine möglichst hohe Anfangspermeabilität haben, beispielsweise die 1>#-1<2tnilten Eisen-Nickel-Legierungen. Als uninagnetische Stoffe werden vorzugsweise solche Metalle, beispielsweise Kupfer oder Aluminium, benutzt, deren Bearheitbarkeit in Abhängigkeit von der Temperatur annähernd mit der des verwendeten magnetisierbaren Werkstoffes übereinstimmt. Ferner können als unniagnetische Stoffe auch Legierungen 1)enutzt werden, beispielsweise eine Nickell:isen-Legierting mit etwa 25 Prozent Nickel.

Claims (3)

1. PATENTANSYRCICHE: i. Magnetkern aus elektrisch gegeneinander isolierten Drähten, Bändern oder Blechen, die einzeln für sich durch quer zur magnetischen Feldrichtung sich erstreckendes itnniagnetisches Material unterteilt sind, vorzugsweise für Schwachstromzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß dieses uninagnetische Material aus elektrisch leitendem Stoff besteht.
2. 2. -Magnetkern nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der magnetischen Unterteilung quer zur Feldrichtung größer sind als die Abstände der elektrischen Unterteilung parallel zur Feldrichtung.
3. 3. Magnetkern nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung des unmagnetischen Materials in Feldrichtung weniger als ein Zehntel der Ausdehnung der magnetisierbaren Bestandteile in Feldrichtung beträgt. 4.. Magnetkern nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte, Bänder oder Bleche aus einer heterogenen Mischung oder Legierung bestehen.