DE721973C

DE721973C - Selbsttaetige Kurzschlussvorrichtung bei permanenten Magneten

Info

Publication number: DE721973C
Application number: DEB189581D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erich Steingroever
Original assignee: MAX BAERMANN JR
Current assignee: MAX BAERMANN JR
Priority date: 1940-01-17
Filing date: 1940-01-17
Publication date: 1942-06-25

Description

Selbsttätige Kurzschlußvorrichtung bei permanenten Magneten Die Erfindung betrifft magnetische Kreisse mit permanenten Magneten und im Betriebe veränderlichen - magnetischen Widerständen, wie sie z. B. in Spannfuttern, Generatoren und Motoren usw. vorkommen.
Bei permanenten Magneten, die in einem magnetischen Kreis mit veränderlichem magnetischem Widerstand ,eingebaut sind, wird der nutzbare magnetische Fluß durch die scheinbare Remanenz bestimmt. Diese ist, wenn der magnetische Kreis im geschlossenen Zustand magnetisiert worden ist, gleich der -Ordinate des Schnittpunktes der Scherungslinie mit der Entmagnetisierungskurve. Bei einer Vergrößerung des magnetischen Widerstandes, etwa dadurch, daß ein Luftspalt vergrößert oder durch einen elektrischen Strom eine entgegengesetzte Magnetisierung erzeugt wird, wird die Neigung der Scherungslinie flacher und die scheinbare Remanenz kleiner. Wird nun der magnetische Widerstand wieder kleiner, so steigt die scheinbare Remanenz an. Sie ist jetzt aber durch den Schnittpunkt der jeweiligen Scherungslinie mit der inneren Magnetisierungslinie bestimmt und um so kleiner, je größer die vorhergehende Entmagnetisierung war.
Fig. r ist eine graphische Darstellung dieser Verhältnisse. Bei geschlossenem magnetischem Kreis ist C der Schnittpunkt der Scherungslinie OC mit der Entmagnetisierungskurve AB und CD die dazugehörige scheinbare Remanenz. Bei größerem Entmagnetisierungsfaktor verläuft die Scherungslinie flacher (OE), und bei der Rückkehr in den ersten Zustand ist die scheinbare Remanenz nun durch den Schnittpunkt F der inneren Magnetisierungslinie EF mit der Scherungslinie OC gegeben. Ihr Betrag FG ist bedeutend kleiner als vorher CD. -Um bei magnetischen Kreisen einen möglichst hohen Fluß zu erzielen, muß deshalb eine Entmagnetisierung vermieden werden. Bekannt ist, zu diesem Zweck den magnetischen. Widerstand, also etwa einen Luftspalt, durch .ein ihm parallel liegendes Kurzschlußstück mehr oder weniger kurzzuschließen, ehe der magnetische Widerstand im Arbeitskreis erhöht wird. Bei den bekannten Anordnungen dieser Art wird das Kurzschließen vor oder während der Vergrößerung des magnetischen Widerstandes im Arbeitskreise bewirbt, und zwar durch eine mechanische Kupplung der Kurzschlußvorrichtung mit dem Betätigungsgriff für den magnetischen Widerstand. Eine solche Anordnung ist z. B. bei permanentmagnetischen Spannfuttern verwirklicht worden, bei denen .erst der Magnet kurzgeschlossen und dann das aufliegende Werkstück-abgehoben werden kann.
Diesen bekannten Anordnungen haften zwei Nachteile an: i. ist die Betätigung der Kurzschlußvorrichtung mit dem Arbeitsvorgang mechanisch zu kuppeln, was eine umständliche Bauweise und erschwerte Bedienung verursacht, 2. kann es vorkommen, daß die Kurzschlußvorrichtung doch geöffnet wird, ohne daß gleichzeitig der- magnetische Widerstand im Arbeitskreis verkleinert wird, so daß doch eine Entmagnetisierung des Magneten stattfindet.
Letzteres ist z. B. bei Spannfuttern der Fall, wenn die Kurzschlußvorrichtung geöffnet wird, ohne daß ein Werkstück aufliegt, oder wenn das Werkstück abgehoben wird, ohne daß die Kurzschlußvorrichtung geschlossen wird.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile durch .eine neuartige selbsttätige Kurzschlußvorrichtung, welche gekennzeichnet ist durch einen federnd gelagerten Anker, der in einem Parallelzweig des magnetischen Kraftflusses einen Luftspalt bei großem magnetischem Widerstand im Arbeitszweig mehr, bei kleinem magnetischem Widerstand im Arbeitszweig weniger überbrückt.
Die Erfindung ist in Fig. 2 veranschaulicht. i ist ein permanenter Magnet, 2 seine Eisenarmatur, 3 der Arbeitsluftspalt und 4 der Kurzschlußluftspalt. Dieser letztere wird durch ein Kurzschlußstück 5 aus Eisen überbrückt, an welchem die Feder 6 angreift. Da der Arbeitsluftspalt 3 groß ist, nimmt der gestrichelt eingezeichnete Magnetfluß den Weg durch das Kurzschlußstück 5, indem er auf dieses eine größere Kraft als die Feder 6 ausübt, so daß es zum Anliegen kommt und den Luftspalt 4 ganz überbrückt.
In Fig. 3 ist, die erfindungsgemäße Anordnung bei kleinem Arbeitsluftspalt gezeigt. Der Magnetfluß nimmt seinen Weg durch den Arbeitsluftspalt 3, und das Kurzschlußstück 5 überbrückt nicht mehr den Luftspalt 4, weil die Anziehungskraft der Kurzschlußpole nicht ausreicht, um die Federkraft 6 zu überwinden. Bei richtig bemessener Federkraft stellt sich der Kurzschlußanker selbsttätig jeweils so ein, daß die Summe der beiden Zweigflüsse konstant bleibt, so daß also der permanente Magnet nicht über ein gewisses Maß hinaus .entmagnetisiert werden kann, insbesondere nicht so weit, wie er es ohne die Kurzschlußvorrichtung beim Abreißen des Ankers ; würde.
Selbstverständlich ist die in Fig. 2 und 3 gezeigte Anordnung nur ein Schema zur Erklärung der Wirkungsweise der Erfindung. Die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung kann ganz dem jeweiligen Gerät angepaßt werden, in welchem sie eine zu starke Entmagnetisierung des permanenten Magneten verhüten soll.
Anwendungsgebiet für die Erfindung ist der gesamte Bereich permanentmagnetischer Geräte mit veränderlichem magnetischem Widerstand. Als Beispiel seien permanentmagnetische Spannfutter genannt, bei denen beim Abreißen des Werkstückes .eine solche Kurzschlußvorrichtung selbsttätig den Magneten kurzschließt, ferner permanentmagnetische Generatoren, bei denen die Kurzschlußvorrichtung durch die Gegenamperewindungen, die bei einer elektrischen Überlastung der Maschine - entstehen, in Tätigkeit gesetzt wird.
Eine erfindungsgemäße Ausführung einer solchen Maschine zeigt Fig. 4. In einem mit einer Wicklung g versehenen Stator g dreht sich ein zweipoliger Anker Io, der mit Polschuhen i i ausgerüstet ist. Im Abstand vom Anker sind auf seiner Achse 12 zwei federnde Kurzschlußstücke 13 angebracht, die bei Stillstand und normalem Betrieb der Maschine nicht an den Polschuhen anliegen, aber frei einem elektrischen Kurzschluß der Maschine durch den aus den Polschuhen nun austretenden Kraftfluß angezogen werden und sich zu den Polschuhen hin durchbiegen, so den Luftspalt i ¢ verkleinernd. Über eine gewisse Be-Jastung hinaus, die durch, die Federkraft gegeben ist, kann eine solche Maschine nicht beansprucht werden; bei einem elektrischen Kurzschluß tritt keine Entmagnetisierung des permanenten Magneten ein.
Bei dieser letzteren Ausführung des Erfindungsgedankens sind das Kurzschlußstück und die Feder zu einem Bauelement, einem in sich federnden Kurzschlußstück, vereinigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Selbsttätige Kurzschlußvorrichtung bei permanenten Magneten, gekennzeichnet durch einen federnd gelagerten Anker, der in einem Parallelzweig des magnetischen Kraftflusses einen Luftspalt bei grofwm magnetischem Widerstand im Arbeitszweig mehr, bei kleinem Widerstand im Arbeitszweig weniger überbrückt.
2. Selbsttätige Kurzschlußvorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein federnd gelagertes Kurzschlußstück, wobei die Federkraft so bemessen ist, daß sie bei großem magnetischem Widerstand im Arbeitszweig kleiner als die Anziehungskraft der Kurzschlußpole ist und das Kurzschlußstück anliegt, bei kleinem magnetischem Widerstand aber größer ist und das Kurzschlußstück abreißt.
3. Selbsttätige Kurzschlußvorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurzschlußstück und die Feder zu einem Bauelement, einem in sich federnden Kurzschlußstück, vereinigt sind.