DE834015C

DE834015C - Device responsive to external magnetic fields

Info

Publication number: DE834015C
Application number: DES20333A
Authority: DE
Inventors: Caesar Francis Fragola; Robert Samuel Curry Jun
Original assignee: Sperry Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1943-02-03
Filing date: 1950-10-03
Publication date: 1952-03-13

Description

Auf äußere Magnetfelder ansprechendes Gerät Die Erfindung betrifft auf ein ußeres Magnetfeld aiispreehende Einfichtungen mit sättigungsfihigem Kern, die in der angelsächsischen Literatur vielfach als #flux valves# bezeichnet werden Derartige Einrichtungen, welche im wesentlichen aus einem Kern eines hochpermeablen magnetischen Materials und einer Erregerwicklung zur Erzeugung cines pulsierenden Flusses, durch welchen der Kern annähernd in den Sättigunhszustand gebracht wird, und aus einer sekundären oder Abnehmerwidcklung bestchen, sprechen auf ein äußeres Magnetfeld einer Richtung. z. B. auf das Erdfeld, an und erzeugen am Ausgang EMKe, welche sich nach Größe und Phase ändern, wenn die Lage der Kernachse winkelmäßig in bezug auf die Richtung des äußeren Feldes geandert wird. Da der Kern dieser Einrichtungen bis nahe an den Sättigungspunkt des magnetischen Materials gebracht wird, um die Einrichtung empfindlich zu machen, tritt ein Streu-- fluß auf und erzeugt in der sekundären oder Abnehmerwicklung ein Signal mit der Frequenz der Energiequelle für die Erregerwicklung und auch störende Harmonische dieser Frequenz, welche hauptsächlich einer ungeraden Ordnung angehören.Device responsive to external magnetic fields The invention relates to Fittings with a saturable core that speak to an external magnetic field, which are often referred to as #flux valves # in Anglo-Saxon literature Such devices, which essentially consist of a core of a highly permeable magnetic material and an excitation winding to generate cines pulsating Flow through which the core is brought approximately into the state of saturation, and bribe them from a secondary or customer benefit, speak to an external one One direction magnetic field. z. B. on the earth field, and generate EMKe at the output, which change in size and phase if the position of the core axis is angular is changed with respect to the direction of the external field. As the core of these facilities until close to the saturation point of the magnetic material is brought to the To make the facility sensitive, a leakage flux occurs and generates in the secondary or pickup winding a signal with the frequency of the energy source for the excitation winding and also disturbing harmonics of this frequency, which mainly belong to an odd order.

Die lirfindung bezweckt. eine Einrichtung der erwähnten Art zu schaffen, welche so aufgebaut und angeordnet ist, daß die störende Grundfrequenz und die Harmonischen in dem Ausgangssignal auf ein Minimum vermindert werden. The aim of the invention. to create a facility of the type mentioned, which is constructed and arranged so that the disturbing fundamental frequency and the harmonics in the output signal can be reduced to a minimum.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispiclen an Hand der Zeichnung. Further advantages and details of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments on the basis of the drawing.

Fig. 1 ist ein Grundriß einer dreischenkeligen Kernanordnung nach einer Ausführungsform der Erfindung Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen der Kern schenkel der Fig. I nach der Ebene 2-2; Fig. 3 ist ein Schnitt quer durch einen der Kernschenkel der Fig. 1 nach der Ebene 3-3; Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch eine abge änderte kernanordnung, welche als ein Schenkel einer mehrschenkeligen Kernanordnung verwendet werden kann; Fig. 5 ist ein Querschnitt nach der Ebene 5-j der Fig. 4; Fig. 6 veranschaulicht schematisch die Beziehung der Wicklungen zu den Kernkörpern der Anordnung nach Fig. 4; Fig. 7 veranschaulicht schematisch den magnetischen Kreis in dem Kernaufbau der Fig. 4; Fig. 8 ist ein Längsschnitt durch eine ; weitere Ausführungsform der Kernanordnung ; Fig. 9 ist ein Querschnitt nach der Ebene 9-9 der Fig. 8 : Fig. 10 und 11 zeigen schematisch die Beziehung der Primär- und Sekundärwicklung zu dem inneren bzw. äußeren Kernkörper; Fig. 12 zeigt schematisch den magnetischen Kreis für den Kernaufbau der Fig. 8; Fig. 3 zeigt in einem Teilstück einen Längsschnitt durch eine kernanordnung und veranschaulicht eine Einrichtung für die relative Einstellung des inneren Kernes und der Erregerwicklung in bezug auf die äußere oder Abnehmerwicklung; Fig. 14 ist eine teilweise geschnittene Aufsicht einer weiteren Ausführungsform, welche einen einstellbaren Körper zur Regelung des magnetischei Flußpfades zeigt; Fig. 15 ist eine Aufsicht der Einrichtung nach Fig. 4: Fig. 16 zeigt eine Einrichtung zur Verstellung des einstellbaren Körpers nach Fig. 14 : Fig. 1 7 ist ein Grundriß einer weiteren Ausführungsform einer Kernanordnung; Fig. 18 ist ein senkrechtet Schnitt nach der Ebene 18-18 der Fig. 17; Fig. 19 ist ein Grundriß einer abgeänderten Anordnung von Kernschenkeln. die zu einer Einheit ausgebildet sind; Fig. 20 ist eine Ansicht im Schnitt nach der Ebene 20-20 der Fig. 19: Fig. 21 veranschaulicht eine Möglichkeit für die elektrische Schaltung der Erreger- bzw. Abnehmerwicklungen. Fig. 1 is a plan view of a three-legged core assembly according to FIG an embodiment of the invention Fig. 2 is a section through one of the cores leg of FIG. I after level 2-2; Fig. 3 is a cross-section through one the core leg of Figure 1 after the plane 3-3; Fig. 4 is a longitudinal section through a abge modified core assembly, which as a leg of a multi-legged Core assembly can be used; Figure 5 is a cross-section on the plane 5-j of Fig. 4; Fig. 6 schematically illustrates the relationship of the windings to the Core bodies of the arrangement according to FIG. 4; Fig. 7 schematically illustrates the magnetic Circle in the core structure of Fig. 4; Fig. 8 is a longitudinal section through a; Further Embodiment of the core assembly; Figure 9 is a cross-section on the plane 9-9 of Fig. 8: Figs. 10 and 11 schematically show the relationship of the primary and secondary windings to the inner or outer core body; Fig. 12 shows schematically the magnetic Circle for the core structure of Fig. 8; Fig. 3 shows a part of a longitudinal section through a core assembly and illustrates a means for relative adjustment the inner core and the excitation winding with respect to the outer or pickup winding; 14 is a partially sectioned plan view of another embodiment; which shows an adjustable body for regulating the magnetic flux path; Fig. 15 is a top plan view of the device of Fig. 4; Fig. 16 shows a device for adjusting the adjustable body according to FIG. 14: FIG. 1 7 is a plan view another embodiment of a core assembly; Fig. 18 is a perpendicular Section along the plane 18-18 of FIG. 17; Fig. 19 is a plan view of a modified one Arrangement of core legs. which are formed into a unit; Fig. 20 is a view in section along the plane 20-20 of FIG. 19: FIG. 21 illustrates a possibility for the electrical switching of the exciter or consumer windings.

Es wurde festgestellt, daß, wenn der hochpermeable Magnetkern einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art, bei welcher er annähernd in einen Zustand hochgradiger Sättigung gebracht werden muß, und die Abnehmerwicklung oder Spule und vorzugsweise alle Teile der Einrichtung in bezug auf eine oder mehrere ihrer Achsen annähernd symmetrisch ausgebildet sind, der Streufluß in bezug auf die Ahnehmerspule symmetrisch und daher mit der Abnehmerspule nicht wirksam verkettet ist. Außerdem wird wie bei den meisten Ausführungsformen gelllal.) der Erfindung, bei welchem ein rohrförmiger Magnetkern zwischen einem inneren Magnetkern und ei tier Abnehmerspule liegt und iii dem äußeren rohrförmigen Kern eine magnetische Sättigung hohen Grades erzeugt wird, der bohrkern als Abschirmung wirken. so daß dadurch ein minimaler Streufuß auftritt. It has been found that when the high permeability magnetic core is a Device of the type mentioned in which it is approximately in a state must be brought to a high degree of saturation, and the pick-up winding or coil and preferably all parts of the device with respect to one or more of them Axes are formed approximately symmetrically, the leakage flux in relation to the receiver coil is symmetrical and therefore not effectively concatenated with the pickup coil. aside from that is like most embodiments gelllal.) of the invention, in which a tubular magnetic core between an inner magnetic core and a tier pick-up coil and iii the outer tubular core has a high degree of magnetic saturation is generated, the drill core act as a shield. so that thereby a minimal Scattered foot occurs.

Wie in Fig. 1 bis 3 veranschaulieht. sieht daher die Erfindung eine allgemein bei # angegebene Kernanordnung mit Schenkelteilen 2 2 vor, welche in Form von rohrförmigen oder vorzugsweise zylindrischen Abschnitten eines hoshpermeablen magnetischen Materials ausgeliildet sind. Ein innerer Kern 3 eines permeablen magnetischen Materials kann in den zylindrischen oder rohrförmigen Kern korpern 2 aufgenommen werden und trägt Erregerwicklungen oder Spulen 4 uiid 5. Bei dieser Ausführungsform sind (lie Spulen 4 und 5 so ausgebildet. daß der Fluß sich durch den inneren kern 3 und den äußcren Kern 2 für irgendeinen Augenblickswert in etttg , egengesetzten Richtungen schließt. Es kann jedoch auch eine einzige Spule. wie in Fig. 4 gezeigt. verwendet werden. Der innere Kern 3 besitzt Endstückc 6. eines magnetischen NIateri;ils und ein Mittelstück 7. welche in den äußeren Kern 2 eingreifen und einen im we'sentlichen ununterbrochenen Pfad für den Kreis des Magnetflusses bilden. Beispielsweise wird sich bei irgendeinem Augenblickswert der Fluß von dem Kern 3 in beiden Richtungen zu den Endstücken 6. dann nach außen zu denn außeren Kerit 2 und dann in umgekehrter Richtung durch den äußderen Kern und zurück durch das Mittelstü k 7 des inneren Kernes schließen. As illustrated in Figures 1-3. The invention therefore sees one generally indicated at # core arrangement with leg parts 2 2, which in the form of tubular or preferably cylindrical sections of a hoshpermeable magnetic material are formed. An inner core 3 of a permeable magnetic Material can corpern 2 in the cylindrical or tubular core are and carries excitation windings or coils 4 uiid 5. In this embodiment are (lie coils 4 and 5 are designed so that the flux passes through the inner core 3 and the outer core 2 for any instantaneous value in etttg, opposite Directions closes. However, it can also be a single coil. as shown in FIG. be used. The inner core 3 has end pieces 6 of a magnetic material and a middle piece 7. which engage in the outer core 2 and one in the main create uninterrupted path for the circuit of magnetic flux. For example, will at any instantaneous value the flux from the core 3 will be in both directions to the end pieces 6. then outwards to the outer Kerit 2 and then in reverse Direction through the outer core and back through the middle section 7 of the inner one Close kernes.

Eine sekundäre oder Aufnehmerspule 8 umgibt den äußereii Kern 2 und kann iii der dargestellten Lage durch irgendwelche geeigneten Mittel befestigt werden. jeder der drei itt Fig. 1 dargestellten Kernschenkel kann iii dieser Weise ausgebildet und die drei Schenkel können in der Mitte iii irgendeiner geeigneten Weise, z. z. B. durch Lötung oder Schweißung, miteinander fest verbunden werden, oder es kann an ihren benachbarten Enden ein Luftabstand verbleiben, so daß die Kernschenkel getrennt sind. Bei der dargestellten Ausführung sind mit jedem Kerns (henkel Sammelhörner oder-ringe 9 verbunden und können an ihnen durch Schrauben 10 befestigt sein, welche durch die Wände des äußeren Kernes 2 hindurchgehen, die an seinem äußedren Ende liegen und in ein Abstandstück ii innerhalb des Kernes eingreifen. Wie in Fig. 3 gezeigt. konnen zwischen die Sammelringe und den Kern Hliickcili eingefügt werden um eine feste Verbindung zwischen ihnen zu schaffen. A secondary or pick-up coil 8 surrounds the outer core 2 and 8 can be attached to the illustrated sheet by any suitable means. Each of the three core legs shown in FIG. 1 can be configured in this way and the three legs can be in any suitable manner in the middle, e.g. z. B. by soldering or welding, are firmly connected to each other, or it can an air gap remains at their adjacent ends, so that the core limbs are separated. In the embodiment shown, collecting horns are attached to each core (handle or rings 9 connected and can be attached to them by screws 10, which pass through the walls of the outer core 2 at its outer end lie and engage in a spacer ii within the core. As in Fig. 3 shown. can be inserted between the collecting rings and the nucleus hliickcili to create a solid bond between them.

Im Betrieb werden die Kerne 2 und 3 durch den pulsierenden oder wechsclnden Fluß hochgesättigt oder teilweise gesättigt. der in ihnen durch die Erregerwicklungen 4 und 5 erzeugt wird. Diese Wicklungen können att eine wechselnde oder pulsicrende elektrische Energirequelic angeschlossen werden. Da der äußere Kern 2 eine zlyindrische Form hat und in bezug auf dci inneren Kern 3 konzentrisch und deshalb symmetrisch angeordnet ist. kann sich im wesentlichen kein Fluß des Kernes mit der Abnehmerwicklung ö verkettell. Mit anderen Worten wird vermöge der symmetrischen und konzentrischen Kernbezichung der Fluß kaum das Bestreben zeigen. volt dem Pfad zu streuen welcher durch den äußeren Kern gebildet wird, und daher wird im wesentlichen kein Signal mit der Grundfrequenz oder mit einer Frequenz, die derjenigen der die Spulen 4 und 5 erregenden Energiequelle entspricht, und im wesentlichen keine ihrer unerwünschten ungeraden Harmonischen in dem Ausgang der Spule 8 erscheinen. In operation, the cores 2 and 3 are pulsating or alternating Flow highly saturated or partially saturated. that in them through the excitation windings 4 and 5 is generated. These windings can be alternating or pulsating electrical energy demand can be connected. Since the outer core 2 is a zlyindrische Has shape and with respect to the inner core 3 concentric and therefore is arranged symmetrically. there is essentially no flow of the core with the Customer development is linked. In other words, by virtue of being symmetrical and concentric denominations of the river hardly show the endeavor. volt the path to scatter which is formed by the outer core, and therefore becomes essentially no signal at the fundamental frequency or at a frequency that of that of the Coils 4 and 5 corresponds to energizing energy source, and essentially none of them undesired odd harmonics appear in the output of the coil 8.

Die Erregerspulen iii den drei Schenkeln der kernanordnung können in Reihe an eine Quelle eines pulsierender Stromes geschaltet und die .linehmerspulen in Mehrphasenschaltung verbunden werden. The excitation coils iii the three legs of the core assembly can connected in series to a source of a pulsating current and the .linehmerspulen can be connected in a multi-phase circuit.

Bei den ausführungsformen, die in Fig. 4 bis 1 6 veranschaulicht sind, handelt es sich um Kernanordnungen, die zur Bildung von mehrschenkeligen Einheiten oder die als getrennte Teile einer 1Ein heit, jedoch in relativett Winkelbezichungen all gebracht werden kliltnelt, wie z. B. die Winkelbeziehung der Schenkel nach Fig. 1. In the embodiments illustrated in FIGS. 4 to 16 are, it is about core arrangements that are used to form multi-legged units or as separate parts of a 1 unit, but in relatively angular terms all to be brought clicktnelt, such as B. the angular relationship of the legs according to Fig. 1.

Die in Fig. 4 bis 7 gezeigte Ausführung besitzt einer inneren Kern 14 und einen äußeren Kern 15. die itt konzentrischer Beziehung angeordnet sind. The embodiment shown in Figures 4-7 has an inner core 14 and an outer core 15. which are arranged in a concentric relationship.

Der äußere kern 15 hat vorzugsweise zylindrische Form. An gegenüberliegenden Enden der Kerne sind Endstücke 16 vü vorgesehen, die bei einem 1 indrisehell Außenkern Annähernd Scheibenförmig sind und l>fade für dett Magnetfluß zwischen dein tonerett und dem üußerett Kern bilden. Eine Abnehmerspule 1 7 umgibt den Außenkern, wie dargestellt. und eine Erreger- oder Primärspule 18 ist um den inneren Kern 14 und innerhalb des Außenkernes 15 angcordnet. Die Anordnung der Spulenwicklungen ist in Fig. 6 schematisch gezeigt, uiid der vott den Kernen uiitl Endstucken als Einheit gebildete Magnetkreis ist in Fig. 7 veratischaulicht.The outer core 15 is preferably cylindrical in shape. At opposite At the ends of the cores, end pieces 16 are provided, which in the case of a 1 indrisehell outer core Are approximately disk-shaped and l> fade for the magnetic flux between your tonerette and form the outer core. A pickup coil 1 7 surrounds the outer core, as shown. and an excitation or primary coil 18 is around the inner core 14 and within the Outer core 15 is arranged. The arrangement of the coil windings is shown schematically in FIG shown, uiid the vott the cores uiitl end pieces as a unit formed magnetic circuit is illustrated in FIG. 7.

Da bei dieser Ausführung die Erregerspule eine einzige fortlaufende Wicklung in einer Richtung um den inneren Kern 14 14 bildet, u-ird der Fluß durch den itttieren und den äußeren Kern und durch die Endstücke bei irgendeinem augenblickswert sich schlieíhen, wie dies durch die Pfeile in Fig. 7 dargestellt ist. In der Praxis ist die Erregerspule an eine Quelle eines pulsierenden oder wechselnden Stromes angeschlossen, der abwechselnd den Magnetkern zuerst itt einer Richtung und dann in der anderen Richtung sättigt, wobei der Fluß innerhalb des außeren Kernes zu bleiben sucht und nicht austritt, um stch mit der darübergewickelten Abnchmerspule zu verkt'tteti. Daher wird, wie in Verbindung mit der Kernanordnung nach Fig. 1 ausgeführt eurde, itt der Abnchmerspule im wesentlichett keine EMK induziert, welche in der Frequenz der Stromquelle für die Erregerwicklung oder einer ihrer Harmonischen entspricht. Since in this version the excitation coil is a single continuous Winding in one direction around the inner core 14 14 forms the flux through the middle and outer core and through the end pieces at any instantaneous value close as shown by the arrows in FIG. In practice is the excitation coil to a source of a pulsating or alternating current connected, which alternates the magnetic core first itt in one direction and then saturates in the other direction, with the flow within the outer core increasing stay looking and not exiting, to stich with the prick bobbin wound over it too verkt'tteti. Therefore, as in connection with the core arrangement of FIG carried out, itt the cut-off coil essentially does not induce any emf, which in the frequency of the power source for the excitation winding or one of its harmonics is equivalent to.

Eillc weitere Ausführungsform ist in Fig. 9 bis 12 gezeigt, wo dic konzentrische und symmetrische Anordnung den obcn beschricbenen Kerttaufbaues vorgesehen ist, wobei der magnetische Kern den inneren Kern 19 dett äußeren, vorzugsweise zylindrischett Kern oder Rohr 20 und Endstücke 21 umfaßt. Bei dieser Ausführungsform sind jedoch Abstandsscheiben 22 aus Isoliermaterial, z. B. isolierpapier, auf dem inneren Kern 19 angebracht, und die Erregerwicklungen 23 und 24 sind direkt auf den Kern und zwischen den Abstandsscheiben gewickelt. Die mittlere Scheibe 22 zwischen den beiden Erregerspulen kann aus magnetischem Material bestehen. Diese Spulen sind so gewickelt und angeschlossen. daß die erzeugten Flüsse einander in dem inneren und äußeren Kern, wie durch die Pfeile in Fig. 12 dargestellt, entgegengerichtet sind. Die Abnehmerspule 25 ist um den äußeren Kern 20 im wesentlichen in der gleichen Weise angeordnet, wie dies in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben wurde. Another embodiment is shown in FIGS. 9 to 12, where dic concentric and symmetrical arrangement of the above-described Kertt structure provided is, wherein the magnetic core is the inner core 19 of the outer, preferably cylindrical Core or tube 20 and end pieces 21 comprises. In this embodiment, however, Spacer washers 22 made of insulating material, e.g. B. insulating paper, on the inner core 19 attached, and the excitation windings 23 and 24 are directly on the core and wrapped between the spacers. The middle disk 22 between the two Excitation coils can be made of magnetic material. These coils are wound like this and connected. that the rivers generated correspond to each other in the inner and outer Core, as shown by the arrows in Fig. 12, are directed in opposite directions. The pickup coil 25 is arranged around the outer core 20 in substantially the same way as described in connection with FIG.

Bei der letzteren Ausführungsform ergibt die Anordnung des Kerns einen minimalen Streufluß, und auf Grund der entgegengesetzten Beziehung der Flüsse in dem Kern bei irgendeinem Augenblickswert werden sich irgendwelche Spannungen, welche in der Abnehmerspule durch den Streufluß induziert werden können und welche die gleiche Frequenz u-ie die Stromquelle für die Erregerspulen oder irgendwelche ihrer Harmonischen haben, sich in der Ahnehmerspule aufzuheben suchen. In the latter embodiment, the arrangement of the core results a minimal leakage flux, and due to the opposing relationship of the fluxes in the core at any momentary value there will be some tension, which can be induced in the pickup coil by the leakage flux and which the same frequency u-ie the power source for the excitation coils or any their harmonics have to seek to cancel each other out in the receiving coil.

Um eine genauere Einstellung der Erregerspulen in bezug auf die Abnehmerspule zu ermöglichen und dadurch die entgegenwirkenden Potentiale, welche in der sekundären oder Abnehmerspule durch den mit ihr verketteten Streufluß induziert werden, genauer auszugleichen, wird gemäß der Erfindung eine relative axiale Einstellung der Erreger-ulld Abnehmerspulen vorgesehen. Eine Einrichtung zur Durchführung dieser Einstellung ist in Fig. 13 gezeigt, wo der innere Kern 19 durch die Endstiicke 21 geschraubt ist und ein Ende miteiner Kerbe oder einem Schlitz versehen ist, um ein Werkzeug zu seiner Verdrehung ansetzen zu können. For a more precise setting of the excitation coils in relation to the pick-up coil to enable and thereby the counteracting potentials, which in the secondary or pick-up coil are induced by the leakage flux linked to it, more precisely compensate, according to the invention, a relative axial adjustment of the exciter ulld Pick-up bobbins provided. A facility for performing this adjustment is shown in FIG. 13 where the inner core 19 is screwed through the end pieces 21 and one end is notched or slotted to allow a tool to be able to start to twist it.

Der äußere, rohrförmige Kern 20 ist an den Endstücken 21 befestigt, um einen einheitlichen äußeren kernaufbau zu schaffen, demgegenüber der innere Kern 19 in axialer Richtung bewegt werden kann, um die Lage der von ihm getragenen Erregerspulen gegenüber der Abnehmerspule auf dem äußeren Kern zu verändern.The outer, tubular core 20 is attached to the end pieces 21, In order to create a uniform outer core structure, on the other hand the inner core 19 can be moved in the axial direction to adjust the position of the excitation coils carried by it to change compared to the pick-up reel on the outer core.

In Fig. 14 und 15 ist eine weitere Ausführung der in Fig. 8 gezeigten Anordnung dargestellt. Bei dieser Ausführung ist ein magnetischer, vorzugsweise ringförmiger Körper 26 so angebracht, daß er die Erregerspulen umgibt und in dem Bereich an den aneinanderliegenden Enden dieser Spulen liegt. Referring to FIGS. 14 and 15, there is another embodiment of that shown in FIG Arrangement shown. In this embodiment, a magnetic one is preferred annular body 26 mounted so that it surrounds the excitation coils and in the Area at the adjacent ends of these coils lies.

Beispielsweise kann der Körper 26 direkt auf der isolierenden Abdeckung der Erregerspulen angebracht sein, und er kann axial bewegt werden, um die Verteilung des Flusses oder den Pfad des Flusses an seinem Übergang zwischen den Kernen in dem Bereich dieses Körpers zu regeln. Der Körper 26 ist in dem äußeren Kern 20 angeordnet und kann axial verschoben werden, um die Be-, ziehung eines Streuflusses zu der Abnehmerspule 25 ZU regeln. Auf diese Weise kann der Körper 26 eingestellt werden. so daß sich iu der Abnehmerspule im wesentlichen gleiche und entgegengesetzte induzierte Spannungen ergeben. wenn ihre anwesehneit angenommen wird, welche die Frequenz des Erregungstromes in den Erregerspulen oder von ungeraden Harmonischen dieser Frequenz haben.For example, the body 26 can be placed directly on the insulating cover the excitation coils must be attached, and it can be moved axially to the distribution of the river or the path of the river at its transition between the cores in regulate the area of this body. The body 26 is arranged in the outer core 20 and can be shifted axially to relate a leakage flux to the To regulate pick-up spool 25. In this way, the body 26 set will. so that iu the pickup coil are substantially equal and opposite induced stresses result. if your presence is accepted, which the Frequency of the excitation current in the excitation coils or of odd harmonics have this frequency.

In Fig. 16 ist eine Einrichtung zur Durchführung einer axialen Einstellung des Körpers 26 gezeigt. In Fig. 16 is a device for performing an axial adjustment of the body 26 is shown.

Eine Gewindespindel 27, vorzugsweise aus uiimagnetischem Material. wie z. B. ins tlcln Kunstharz Bakelit, geht durch die Endstücke 21 und greift in eine Gewindebohrung in dem Teil 26. wobei lii' Spindel 27 frei durch die Endstücke hindurchgeht und an einem ende mit einem Randelkuopf versehen ist, während Sie am anderen Ende verstiftet ist, Durch Drehung der Spindel 27 iii der einen oder anderen Richtung wird die axiale Verstellung des Teiles 26 vorgenommen.A threaded spindle 27, preferably made of a uiimagnetic material. such as B. in the tln synthetic resin Bakelite, goes through the end pieces 21 and engages a threaded hole in the part 26. wherein lii 'spindle 27 freely through the end pieces goes through it and has a ruffled head at one end, while you are on the other end is pinned, by rotating the spindle 27 iii one or the other Direction, the axial adjustment of the part 26 is carried out.

Fig. 17 und 18 veraschaulichen eine weitere Ausfuhungsform einer Kernanordung und einj Gehause zur Befestigung ihrer Magnetkernschenkel, welches auch als Träger für die Kernanordl lung der Fig 1 verwendet werden kann. 13ci dieser Aus. fuhrungsform besitzen die drei Kernschenkel obere uiid untere. im Abstand angeordnete Y-formige Streifcoi oder Kernbleche und 35 aus einem hochgradig permeablen magnetischen Material, wobei jedes Kernblech vorzugsweise als eine zusammenhängende Einbeit das obere oder unrcre Kenblech aller Schellkel bildet, In der Nlitte siliel diese Kernlileeloi' durch ein Abstandsstück 36 im Abstand gehalten. und die Enden der Schenkel werden durch Abstandsstücke 37 getrennt, wobei die Abstands stucke 36 uiid 37 vorzugsweise aus magnetischem Material bestehen, obwohl sie auch aus unmaguetischem Material bestehen können. Zwischen dcii Kernblechen 34 und 35 utid auf halber Länge iiircr SChenkelteile ist ein Kern 38 angeordnet, um welchen rille Erregerwicklung 39 gewickelt ist und dessen Achse annähernd senkrecht zu den Scheukelblechen 34 uiid 35 steht Eine Erregerspule ist in dieser Weise zwischen den Schenkelblechen iii jedem Schenkel. wie in Fig. 17 gezeigt. angebracht, und an jedem Schenkel sind Abnehmerspulen 40 angeordnet. welche das obere und das untere Kernblech 34 hzw. 35 jedes Schenkels umgeben. Die Lage der Abnehmerspulen kann axial an jedem Schenkel eingestellt werden. um die in ihr induzierten unerwünschten EMKe, wie oben dargelegt, auf cioi Minimum zu bringen, und sie kanm, llaehdem sie so passend eingestellt wurde, in irgendeiner gecigneten Weise festgelegt werden. FIGS. 17 and 18 illustrate a further embodiment of a Kernanordung and a housing for attaching their magnetic core legs, which can also be used as a carrier for the Kernanordl development of FIG. 13ci this one The end. The three core legs have upper and lower ones. spaced Y-shaped strips or core sheets and 35 of a highly permeable magnetic Material, each core sheet preferably as a cohesive unit the Upper or unrcre Kenblech of all Schellkel forms, In the middle siliel these Kernlileeloi ' held at a distance by a spacer 36. and the ends of the legs will be separated by spacers 37, the spacers 36 and 37 preferably are made of magnetic material, although they are also made of non-magnetic material can exist. Between dcii core sheets 34 and 35 are at half the length iiircr A core 38 is arranged on the handle parts, around which grooved excitation winding 39 is wound and whose axis is approximately perpendicular to the Scheukelblechen 34 uiid 35 An excitation coil is in this way between the leg plates iii each leg. as shown in FIG. attached, and pick-up bobbins 40 are attached to each leg arranged. which the upper and lower core sheets 34 hzw. 35 each leg surround. The position of the pick-up bobbins can be adjusted axially on each leg. around the undesired EMFs induced in it, as explained above, to a minimum to bring, and she can, because she was so appropriately adjusted, in any be set in an approved manner.

Ilei der dargestellten. Ausfuhrungsform sind Sammelringe 41 an den Enden der kernschenkel durch Schrauben 42 befestigt, welche, wie in Fig gezeigt, auch zur Befestigung der Kernbleche an der Abstandsstucken 37 und zur Befestigung aller Teile des magnetischen Kreises all der Grund-oder Tragplatte 43 43 aus Isoliermaterial verwendet werden können. Ilei of those shown. Embodiment are collecting rings 41 to the The ends of the core legs are fastened by screws 42 which, as shown in Fig. also for fastening the core sheets to the spacers 37 and for fastening all parts of the magnetic circuit all of the base or support plate 43 43 made of insulating material can be used.

Der in den Kernschenkeln dieser Ausführungsform erzeugte Fluß wird sich von den Kernen 38 der Erregerwicklungen bei einem Augenbli kswert der Erregung. z. B. durch die unteren kernbleche zu dem minleren Abstandsstuck 36 und zu dem außeren Abstandsstück 37. durch diese Abstandsstücke und von da zuruck durch die oberen Kernbleche 34 zu den Kernen 38 schließen. Jeder Streufluß. weicher sich mit den Abnehmerspulen 40 verketten Kann, wird iii ihr unerwunschte EMKc erzeugen. und die Einstelung der Abnehmerspulen axial zu den Kernschenkeln ermojglicht es. diese EMKe durch Abgleichung aufzuheben. The flux generated in the core legs of this embodiment will from the cores 38 of the excitation windings at an instant of excitation. z. B. through the lower core sheets to the minleren spacer 36 and to the outer one Spacer 37th through these spacers and from there back through the upper ones Core laminations 34 close to cores 38. Any leakage flux. softer with the Can chain pickup coils 40, iii will generate their unwanted EMFc. and the It enables adjustment of the pick-up coils axially to the core legs. this EMKe to cancel by matching.

I)ic Abgleichung der entgegenwirkenden und unerwünschten EMKe kann bei der Ausführung nach Fig. 1 und bei allen anderen Ausfuhrungen. bei welehen entegenwirkende Flüsse in den Kernen Erzeugt werden. erreicht werden. indem man die relative Lage der Abnchmer- und Erregerwicklungen. wie oben dargelegt. axial zu den Kernen verändert. In allen Fallen konnen mit Gewinde verschene Einstellmittel vorgeschen werden, um die eiiie oder die andere dieser Spulen zwangsläufig zu bewegen und einzustellen, oder es konnen irgendwelche geeignete Mittel angewendet werden. um die Spulen in der eingestellten Lage zu halten. I) ic balancing of the counteracting and undesired EMFs can in the embodiment according to FIG. 1 and in all other embodiments. at what counteracts Rivers are generated in the cores. can be achieved. by looking at the relative location the degeneration and excitation developments. as set out above. changed axially to the nuclei. In all cases, threaded adjustment means may be provided in order to inevitably move and adjust one or the other of these coils, or any suitable means may be used. to put the coils in to keep the set position.

Bei der normaler @r eitsweise einer solch Kernanordnung verandert sich das Ausgangssignal ihrer Abnehmerspulen nach @ Große und Phase mit den Änderungen der Lage der Spulenachse im Winkel gegenüber einem außeren. 11, iii einer Richtung verlaufenden Magnetfeld. und die Frequenz dieses Signals wird doppelt so groß sein wie die Quelle der elektrischen Energie zur Speisung der Erregerwicklungen der Kernanordnung. Da ein singal mit unverzerrter Wellenform erwunscht ist, sollten keine in den abnehmerspulen induzierten EMKe mit der der Frequenz dieser Quelle entspruchenden Grund frequenz oder einer ihrer Harmonischen vorhanden still Die ibeschricbene konzentrische und svmmetrische Anordnung der Teile der Kernanordnung vermindert nicht nur diese unerwünschten EMKe iii dcii Ausgangsspulen auf ein ii Minimum. sondern bieter auch Mittel zur Abgleichung der Bezichung zwichen Erreger- un und Abnchmerspule, so daß, wenn eine induzierte EMK mit unerwunschten Frequenzen auftreten sollte. diese dann hbeseitigt werden, indem sie sich gegenseitig aufheben. -IN Fig. 11) und 20 ist eine abgcanderte Anordnung der Schenkel einer Kerneinheit tiiid eine Ausführung dargestellt. bei weleher die Schenkel in Form eines dreichckig3en Rahmeus angeordnet sind, länge desseii Seiten sie liegei # Der Aufbau jedes Schenkels kann einer der verschiedenen Ausfuhrungsformen gemäß Fig. 4 bis 16 entsprechen, jedoch wurde zur Verans. haulichung die Ausführungsform gemaß Fig. 2 dargestellt. 5 erler Schenkel besitzt einen robrformigen Kern 2, in welchem der innere Kern 3 mit Endstu ken 6 und einem Mittelstück 7 angeordnet ist, wobei diese Teile, wie oben dargelegt, vorzugsweise aus einem hochpermeablen magnetischen material bestehen. Die Erregerwicklungen 4 und 5 sind in dem rohrförmigen Kern 2 und um den inneren Kern 3 angeordnet. während die Abnehmerspule 8 den rohrformigen Kern 2 umgibt. Bei der dargestellten Anordnung der Schenkel, bei welcher die Enden der Kerne 2 an den Ecken des durch die Schenkel gebildeten Dreiecks nebeneiIlanderliegen, sind keine Sammelhörner oder-ringe erforderlich, da die nebeneinanderliegenden Einheiten als Sammler des Flusses des äußeren Magnetfeldes füreinander wirken, Bei der dargestellten Ausführung werden die Schenkel mittels Pfropfen 44 aus Isoliermaterial getragen, welche in die Enden des rohrförmigen Kernes eingesetzt und mit abgeflachten Enden 45 versehen sind, die auf einer ringförmigen Schulter der Isoliergrundplatte 46 aufliegen. Der isolierring 47 dient in Verbindung mit Schrauben 48, welche durch die abgeflachten Enden der I3frnpfeii 44 und in die Grundplatte 46 gehen. zur Vervollständigung des Aufbaues. Changed in the normal @r ity of such a core arrangement the output signal of their pickup coils according to @ size and phase with the changes the position of the coil axis at an angle to an outside one. 11, iii one direction trending magnetic field. and the frequency of this signal will be twice as great like the source of electrical energy for feeding the excitation windings of the core assembly. Since a signal with an undistorted waveform is desired, none should be in the pick-up coils induced EMFs with the base frequency corresponding to the frequency of this source or one of its harmonics present still The ibeschricbene concentric and The symmetrical arrangement of the parts of the core assembly not only reduces these undesirable ones EMKe iii dcii output coils to a ii minimum. but also offer means for Alignment of the Bezichung between exciter and Abnchmerspule, so that if a induced EMF with undesired frequencies should occur. this is then eliminated by canceling each other out. -IN Fig. 11) and 20 is a scanned one Arrangement of the legs of a core unit is shown in one embodiment. at whichever the legs are arranged in the form of a triangular frame, length desseii sides they liegei # The structure of each leg can be one of the different Embodiments according to FIGS. 4 to 16 correspond, but was for Verans. haulichung the embodiment according to FIG. 2 is shown. 5 erler legs have a robrformigen Core 2, in which the inner core 3 with Endstu ken 6 and a center piece 7 is arranged is, these parts, as set out above, preferably made of a highly permeable made of magnetic material. The excitation windings 4 and 5 are in the tubular Core 2 and arranged around the inner core 3. while the pick-up coil 8 is tubular Core 2 surrounds. In the arrangement shown the thigh, at which the ends of the cores 2 at the corners of the triangle formed by the legs lying next to each other, no collecting horns or rings are required as the Units act as collectors of the flow of the external magnetic field for one another, Bei In the embodiment shown, the legs are made of insulating material by means of plugs 44 worn, which are inserted into the ends of the tubular core and with flattened Ends 45 are provided which rest on an annular shoulder of the insulating base plate 46 rest. The insulating ring 47 is used in conjunction with screws 48, which through the flattened ends of the arrow 44 and into the base plate 46 go. to complete of the structure.

In Fig. 21 ist als Beispiel ein Schaltbild wiedergegeben, welches eine Möglichkeit für den Anschluß einer der beschriebenen Ausführungsformen von Kernanordnungen an eine Empfangseinrichtung veranschaulicht. Die i"rregerwicklungen 49 der betre fendeit Schenkel der Kernanordnung werden aus einer geeigneteil Quelle 50 eines pulsierenden oder weeliselndeit Stromes erregt. Jede Wicklung 49 kann aus einer einzelnen Erregerwicklung oder aus zwei lt'rregerwickluiigeii bestehen, die so miteinaiider verbunden sind, daß sie in dem Kern eiltgegenwirkende Flüsse erzeugen, Die Abnehmerwicklungen 51 sind hier in Y-Schaltung gezeigt und durch leitungen 52 52 mit der Y-geschalteten mehrphasigen Wicklung 53 des Empfängers 54 verbunden, Wenig der Empfänger 54 in einem Überragerkompaß angeordnet ist, wird seine einphasige Wicklung 55 mit einer Wechselstromquelle verbunden, welche die doppelte Frequenz der bei 50 angegebenen Quelle hat, damit der Empfänger phasenempfindlich seiii kanii. Die Frequenz der Energiequelle für die Spule 55 soll doppelt so groß sein wie die der Quelle 50, weil der Ausgang der Kernanordnung eine Frequenz haben wird, die doppelt so groß ist wie die Frequenz der Energiequelle, die zur Speisung ihrer Erregerwicklungen verwendet wird, Andererseits kann der Empfänger 54 als Signaltransformator verwendet werden, in welchem Falle die Spule 55 den Ausgang bildet. Die Kenlanordnung und <las Signaltransformersystem können z. B. zur Steuerung eines Richtungskreisels und zur Korrektion seiner Auswanderung aus einer vorbestimmten Lage im Azimut benutzt werden. In Fig. 21, a circuit diagram is shown as an example, which a possibility for the connection of one of the described embodiments of Illustrates core assemblies to a receiving device. The excitation windings 49 of the respective legs of the core assembly are obtained from a suitable source 50 of a pulsating or whispering current excited. Each winding 49 can be made from a single excitation winding or two lt'rregerwickluiigeii that are so connected that they create rapidly opposing flows in the core, The pick-up windings 51 are shown here in a Y-connection and through lines 52 52 connected to the Y-switched polyphase winding 53 of the receiver 54, Little of the receiver 54 is placed in a superior compass, its single-phase Winding 55 connected to an alternating current source which has twice the frequency the source indicated at 50, so that the receiver is phase-sensitive seiii kanii. The frequency of the energy source for the coil 55 should be twice as great as that of source 50 because the output of the core assembly will have a frequency that is twice as large as the frequency of the energy source that feeds its excitation windings On the other hand, the receiver 54 can be used as a signal transformer in which case the coil 55 forms the output. The Kenlan arrangement and <The signal transformer system can e.g. B. to control a direction gyro and used to correct its drift from a predetermined position in azimuth will.

Wie ersichtlich, sind bei den meisten Ausführungsformen der Erfindung zwei entgegengesetzt gewickelte Erregerwicklungen und zusätzlich zu den magnetischen Endstücken ein weiterer magnetischer Körper auf dem Kern vorgesehen, der zwischen den Erregerwicklungen angeordnet ist, so daß zwei Einheiten gebildet werden, die gemäß der Erfindung arbeiten und aneinanderstoßend Flüsse in entgegengesetzten Richtungen führen. As can be seen in most embodiments of the invention two oppositely wound excitation windings and in addition to the magnetic ones End pieces another magnetic body is provided on the core, which is between the excitation windings is arranged so that two units are formed, the work according to the invention and contiguous flows in opposite directions to lead.

Es sei hervorgehoben, daß, wenn in der Beschreibung von pulsierenden und periodisch veränderlichen Erregerstr (imen oder Flüssen die Rede ist, cin Fluß oder Strom mit pulsierendem oder periodisch fließendem, einseitig gerichtetem Charakter sowie solche mit wechselndem Charakter, die sich periodisch in ihrer Strömungsrichtung umkehren, einbezogen werden sollen. It should be emphasized that when in the description of pulsating and periodically changing excitation currents or rivers, a river or current with a pulsating or periodically flowing, unidirectional character as well as those with a changing character, which periodically vary in their direction of flow reverse, should be included.

Claims

PATENT CLAIMS: 1, Device responding to external magnetic fields with one or more core legs, in which each core leg has two parallel elongated core body made of magnetic material, one or more primary or excitation windings, which, when fed, generate a flow that runs longitudinally through one core body goes and returns through the other core body. and a secondary or secondary development possesses, which encloses the two core bodies, characterized in that the primary windings or winding are supported by a core body in the andcren core body is arranged concentrically and that this is tubular and carries the customer winding on its outside.

2, Device responsive to external magnetic fields with one or more Core legs, in which each kerosene leg has two parallel elongated core bodies made of magnetic material, one or more primary or excitation windings. the show a flow when fed, which in the longitudinal direction through the one core body goes and returns through the other core body, and a secondary or secondary winding possesses, which encloses the two core bodies, characterized in that the Primary windings or primary winding symmetrically inside the customer winding are arranged.

3. Device according to claim I or 2, characterized in that upper and lower parts carry the receiving winding and a spacer, which the field winding carries, is arranged perpendicular to these parts.

4, device according to claim l or the following, characterized in that that the magnetic circuit is supplemented by parts made of magnetic material, which lead the flow from the end of a core body to the end of the yoke body.

5. Device according to claim 4, characterized in that the im Spaced parts form webs on the body, which the exciter winding or wears windings.

6. Device according to claim 4, characterized in that the parts also as spacers for the bodies that hold the excitation winding or windings or wear the decrease, serve.

7. Device according to claim 4, characterized by two opposite wound excitation windings and another magnetic body, which on the core is arranged between these windings.

5. Device according to claim 7, characterized marked, that the intermediate body forms one piece with the core.

9. Device according to claim 7, characterized in that the intermediate body is attached as an independent part on the core,

10 device according to claim I or following, characterized by facilities for changing the of the Excitation windings in the customer winding induced counteracting voltages, to adjust the counteracting ENIKe induced in the customer development.

11. The device according to claim 10, characterized in that the the body carrying the excitation windings is axially adjustable with respect to the pickup winding is,

12, device according to claim g and 10 characterized by devices for Adjustment of the position of the intermediate body made of magnetic material axially to the Excitation windings.

13, device according to claim 1 or the following. characterized, that three legs are provided, which are so attached that three exits for remote control purposes.

14, device according to claim 13, characterized in that the three legs offset radially by 1 20 and their adjacent end pieces together connected or somewhat distant from each other,

15. Device according to claim 13, characterized. that the three legs are spaced apart from the upper ones and lower links are Y-shaped stripes.

16. Device according to claim l or the following, characterized gekennzeichuet. that all excitation windings twist in series and the customer windings according to Art a polyphase winding are interconnected.

17. Device according to claim 1 or the following, characterized by collective horns connected to the nuclei concerned.

18. Device according to claim 14, characterized in that the three legs are designed in the form of a triangular frame.