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Gerät zum Bestimmen von Magnetfeldern Die Erfindung bezieht sich auf
die Bestimmung von lagnetfeldern und soll insbesondere bei der Herstellung, Instandsetzung
und Prüfung von elektrischen Maschinen sowie ganz allgemein dazu verwendet werden,
das beim Fließen eines Gleichstroms entstehende Magnetfeld nach Polarität und Feldstärke
zu ermitteln.
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Bisher benutzte man zur Feststellung des Nord-oder Süd) oels eines
Nfagnetfeldes den Kompaß und ermittelte die Feldstärke auf Grund der Ablenkung einer
blagnetnadel. Die Nadel zeigt aber keinen Ausschlag, wenn z. 13. ihr Nordpol mit
dem Südpol des zu messenden Magnetfeldes zusammenfällt.
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Ein weiterer Nachteil dieser Verxvendung der Magnetnadel liegt darin.
daß sie bekanntlich nur sehr langsam zu einer ruhigen Einstellung kommt, so daß
sie für den Werkstattbetrieb ungeeignet und auch nicht zuverlässig genug ist. Ersteres
gilt auch von dem ebenfalls bereits bekannten Verfahren zur Feststellung der Feldstärke,
das auf der Änderung des Ohmschen Widerstandes eines Wismuthdrahtes in einem magnetischen
Kraftfeld beruht.
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Hier sucht die Erfindung, insbesondere für den Gebrauch in der Werkstattpraxis,
durch Schaffung eines Gerätes zum Bestimmen von Magnetfeldern Abhilfe zu schaffen,
bei dem im Bereich der neutralen Zone eines Dauermagnets ein einen Zeiger tragende
Weicheisenanker schwingfähig angeordnet und in geringer Entfernung von ihm ebenfalls
in der neutralen Zone des Magnets ein vorzugsweise stabförmiges Weicheisenstück
angebracht ist. Zweckmäßig ordnet man dieses Weicheisenstück an der Außenseite des
die Anordnung umschließenden Gehäuses an.
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In seinen Einzelheiten sowie in seiner Wirkungsweise und seinen Verwendungsmöglichkeiten
ist
das Gerät nach der Erfindung im nachstehenden an Hand eines
Ausführungsbeispieles näher erläutert, das auf der Zeichnung in Abb. I in Vorderansicht
und im größeren Äfaßstal>, in Abb. 2 mit abgenommenen Gehäusedeckel sowie in
Abb. 3 im senkrechten Schnitt veranschaulicht ist.
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Im Boden 2 des Unterteiles I eines Gehäuses aus nicht magnetisierl>arem
Werkstoff, z.n. Nichteisenmetall, Kunststoff o. dgl., ist in der aus Abb. 2 und
3 ersichtlichen Weise ein Stabmagnet 3 gelagert, und zwar symmetrisch und quer zur
mitteleren Längsachse des Gerätes (s. besonders Abb. 2). In der gleichen Achse ist
im Innern des Gehäuses auf einem Stift 4 ein Weicheisenplättchen 5 von der aus Abb.
2 ersichtlichen symmetrischen Flügelform leicht schwingend gelagert. Dieser Weicheisenanker
5 ist im Innern des Gehäuses nahe seiner zylindrischen Wandung angeordnet; in seiner
unmittelbaren Nähe trägt die Gehäusewand an der Außenseite einen stabartigen Ansatz
6 aus Weicheisen, der ebenfalls in der Symmetrieachse des Gerätes liegt. Mit dem
Stift 4 schwingt ein Z-förmig nach der Vorderseite des Gehäuses abgebogener Zeiger
7, der durch einen Schlitz 8 eines Zifferblattes g hindurchtritt, das in der aus
Abb. I ersichtlichen Weise mit einer Teilung 10 und den Buchstaben S und N beschriftet
ist. Der Zeiger 7 und das Zifferblatt 9 werden durch einen Gehäusedeckel 1 1 abgedeckt,
in den eine durchsichtige Scheibe 12 eingesetzt ist. Außer dem Weicheisenplättchen
5 und dem Ansatz des Zeigers 7 trägt der Stift 4 einen hakenförmigen Hebel 13, der
in das gabelförmige Ende eines im Gehäuse I gelagerten und mit einem Dämpfungsgewicht
15 versehenen Schwinghebels 14 eingreift.
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Nähert man sich mit dem stabartigen Fortsatz 6 des Gerätes einem
beliebigen permanenten Magnet oder einem von Gleichstrom durchflossenen Leiter,
so erhält das Schwingplättchen 5 unter der Wirkung des durch den Stromfluß erzeugten
Magnetfeldes einen Ausschlag, dessen Größe und Richtung durch die Stärke und die
Polarität des Kraftfeldes bestimmt und auf den Zeiger 7 übertragen wird; an dem
Winkel und der Richtung seines Ausschlages kann man mittels der Teilung 10 und der
Buchstaben S und N des Zifferblattes g Stärke und Richtung des Magnetfeldes ablesen,
da das Ausmaß der Ablenkung des Weicheisenplättchens 5 und somit auch der Ausschlag
des Zeigers 7 proportional der Feldstärke des zu messenden Magnetfeldes ist und
der Sinn des Ausschlages durch dessen Polarität bestimmt wird.
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Das Gerät nach der Erfindung eignet sich zu den verschiedensten Zwecken,
von denen hier nur einige Beispiele angeführt seien. So kann man es zur Feststellung
von Fehlern bei Mehrfachmagnetsystemen verwenden, wie sie bei Dynamomaschinen vorkommen
und bei denen schon die Erregung eines schwachen Stromfeldes genügt, um mit dem
neuen Gerät an Hand seines Ausschlages schnell und sicher die Feldstärke und Polarität
des Magnetfeldes festzustellen. Liegt hier ein Schalt- oder Wicklungsfehler vor,
so erkennt man diesen an einem geringeren Ausschlag des Zeigers. der bei groben
Fehlern bis auf Null zurückgehen kann. Bei Innenpolmaschinen läßt sich mit dem Gerät
nach der Erfindung selbst bei sehr geriligeul Widerstand ein Ankerschluß schnell
und in einfacher Weise feststellen. Da alle elektrischen maschinen aus zwei oder
mehreren Magnetwicklungen bestehen, ist es durch die Anwendung des neuen Gerätes
ein leichtes, die Magnetspulen richtig zu schaltern. Nuch liei der Magnetisierung
von permanenten Magneten, wie z. B. mehrpoligen Schwungrad- und Zündmagneten, kann
man das Gerät nach der Erfindung vorteilhaft zur Ermittlung der Pole vor der Magnetisierung
und zur Feststellung der Wirkung der durchgeführten Magnetisierung oder ihrer Verstärkung
verwenden. da der Anschlag des Gerätes hierfür einen sicheren anhaltspunkt bietet.
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1n dem Ausführungsl <ei @iel h @esitzt das Weicheisenstäbehen
6 die für den allgemeinen Gebrauch des Gerätes zweckmäßige Lage und l. inge. Das
Gerät gestattet mit den gleichen Vorteilen die gradmäßige Anzeige der Feldstarke
auch im Fall stärkerer und stärkster Magnetifelder. und zwar in einfacher Weise
dadurch. daß maii das Weicheisenstäbchen 6 in solchen Fällen entsprechend verlängert
und es gegebenenfalls teleskopartig ausbildet. Im übrigen kann es in der Zeichenebene
der Abb. 3 auch schräg angeordnet werden.