DE838014C - Verfahren zur Magnetisierung der in einem Wechselstromgenerator vorhandenen Dauerfeldmagnete - Google Patents

Description

(WiGM. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 5. MAI 1952

A^r 27

Die Erfindung txv.ieht sich auf ein Verfahren zur Magnetisierung der in einem Wechselstromgenerator vorhandenen permanenten Feldmagneten, die teilweise entmagnetisiert sind. In der deutschen Patentschrift 663 954 ist erwähnt, daß ein teilweise entmagnetisierter permanenter Magnet in einem derartigen Generator vollständig magnetisiert werden kann, indem die Klemmen mit der Wicklung des Generators 1>ei laufender Maschine an einen Kondensator angeschlossen werden. Hierdurch werden die Wicklungen von einem voreilenden Wechselstrom durchflossen, der einen magnetisierenden Einfluß auf den Dauermagnet hat. Obgleich dies in vielen Fällen gelingt, namentlich wenn der Magnet nicht zu stark entmagnetisiert worden ist, erfolgt manchmall diie Ent magnetisierung zu weitgehend, um den Magneten auf diese WeISe₁ wieder praktisch vollständig zu magnetisieren und den ursprünglichen Arbeitspunkt wieder erreichen zu können. Dies kann u. a. bei sehr langen Kurzschlüssen im Belastungskreis des Generators vorkommen, wobei die Entmagnetisierung von der Art, Dauer und dem Moment des Kurzschlusses abhängig ist.

In der genannten Patentschrift ist erwähnt, daß man zur Magnetisierung der Dauermagnete in der Maschine auch die Wicklung der stillstehenden Maschine an eine fremde Gleichstromquelle anschließen kann.

Die Erfindung stützt sich auf einen anderen Gedanken. Sie schafft eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem Kondensatorverfahren nach der genannten deutschen Patentschrift, wobei sich eine Fremdgleichstromquelle erübrigt.

Nach der Erfindung wird bei einem Verfahren zur Magnetisierung der in einem Wechselstromgenerator vorhandenen Dauerfeldmagnete, die teil-

weise entmagnetisiert worden sind, wenigstens ein Teil der Restspannung des laufenden Generators über einen Schalter und einen Gleichrichter einem Kondensator zugeführt, wonach der Kondensator wenigstens über einen Teil einer Wicklung des Generators entladen wird, so daß der Dauermagnet magnetisiert wird.

Falls die Wiedermagnetisierung in unzulänglichem Maße stattgefunden haben sollte, z. B. weil

ίο die Lage des Dauermagnets im Entladungsmoment im Zusammenhang mit der Magnetisierungsfeldrichtung ungünstig war, kann das Verfahren noch einmal oder mehrmals wiederholt werden. Zweckmäßigerweise wird die Kmdienisatorentladung mittels eines automatischen Schalters gerade in dem Augenblick vorgenommen, in dem die Lage des Magnets möglichst günstig in bezug auf die Magnetisierungswicklung ist. Der automatische Schalter kann z. B. aus einem sich drehenden Kontakt be-

ao stehen, der mit der Generatorwelle gekuppelt ist. Dies ist besonders wichtig bei der Verwendung von Anisotropmagnetstählen, da die Magnetisierung hierbei in der Vorzugsric'htung am günstigsten ist.

Wenn die Verwendung eines derartigen selbsttätigen und synchron arbeitenden Schalters z. B. aus wirtschaftlichen Gründen als unerwünscht erachtet wird, läßt sich das Verfahren nach der Erfindung derart anwenden, daß nach Aufladen des Kondensators, dieser abgeschaltet und der Generator gestoppt wird.

Infolge der plötzlichen Entladung des Kondensators über einen Wicklungsteil oder über die ganze Polwicklung, entsteht im Eisenkreis ein Feld, das bei einer nicht alWzu ungünstigen Lage des stille stehenden Magnets diesen mit seinen Polen in die richtige Lage gegenüber der Polwicklung zieht und ihn magnetisiert. Sollte eine einzige Magnetisierung sich als unzulänglich enweiisem, so läßt sich audh in diesem Fall der vorerwähnte Zyklus nochmals wiederholen, FaJlIs sich der Magnet gegenüber der PoliwickJiung in einer ungünstigen Lage befindet, z. B. mit einem Nordpol gerade gegenüber eiinem durch die Kandensatorewtladung gebildeten Nordpol der Polwicklung, wird der Magnet ummagnetisiert. Eine einzige Kondensatorentladung ist hierzu jedoch im allgemeinen nicht hinreichend, so daß der Zyklus auch dann wiederholt werden soll, wobei zu berücksichtigen ist, daß der Magnet dann wieder in die gleiche Lage gegenüber der Polwicklung wie bei der vorangehenden Entladung zu stehen kommt. Nimmt der Magnet l>ei dieser zweiten Entladung eine günstigere Lage ein, so kann der Magnet wieder selbsttätig in die richtige Lage im magnetisierenden Felde gezogen werden. Es sei bemerkt, daß es sich empfehlen kann, bei der Entladung des Kondensators die Generatorwicklungen derart in einer anderen Kombination (in Reihe oder parallel) zu schalten, daß ein möglichst günstiger Magnet« siemragsstromstoß entsteht.

In dieser Weise läßt sich bei hinreichender Spannung und Aufladung des Kondensators eine vollständige Wiedermagnetisierung der Dauermagnete erzielen, ohne daß eine Fremdstromquelle verwende* zu werden braucht.

Ein weiterer Vorteil ist, daß der Dauermagnet des Generators in einem möglichst günstigen Punkt in der Nähe des (BH)_mox-Punktes der Entmagnetkierungskurve arbeiten kann, so daß der Generator beim Entwurf möglichst klein bemessen werden kann, d'a man nach etwaiger Entmagnetisierung, welche Möglichkeit z. B. bei Belastungskurzschlüssen verhältnismäßig in dem Maße anwächst, in dem der Arbeitepunkt dichter zum (BH)_mex liegt, den Magneten ganz einfach selbst wiedermagnetisieren kann.

Um die Möglichkeit zu vermeiden, daß bei einer einfachen Ausbildung ohne einen synchronisierten selbsttätigen Entladungsschalter eine mehr als ein-, malige Magnetisierung erforderlich ist, empfiehlt es sich gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, nach Aufladung des Kondensators und Abstoppen des Generators einen Daiuermagnetpol auf mechanischem Wege in die richtige magnetisLerende Lage gegenüber der magnetisierenden Wicklung zu bringen oder umgekehrt. Unter mechanisch ist im vorliegenden Fall außerdem zu verstehen, daß dies von Hand erfolgt. Auf dem Rotor kann ein Anzeigemittel angeordnet seito, um die richtige Lage zu ermitteln.

Manchmal kann es vorkommen, daß die Restspannung des Generators zu niedrig ist, um bei einer . bestimmten Kapazität dies Kondensators den Dauermagnet vollständig wiederzumagnetisieren. Dem kann abgeholfen werden, indem nach der Erfindung wenigstens ein Teil der Generatorspannung, die dem Gleichrichter und Kondensator zugeführt wird, in eine höhere Spannung als die Restspannung des Generators umgewandelt wird, so daß eine größere Energiemenge im Kondensator angehäuft wird.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Ausführung der genannten Verfahren bei einem Wechselstromgenerator, der mit Dauerfeldmagneten versehen und dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens ein Teül idler Wicklung des Generators über einen Schaltteil an die Reihenschaltung eines Gleichrichters und eines Kondensators angeschlossen ist, und daß ein zweiter Schaltteil vorgesehen ist, um den Kondensator wenigstens über einen Teil einer Wicklung des Generators zu entladen.

Zweckmäßig liegt der Arbeitspunkt des Dauermagnets des Generators in der Nähe des (BH)_014x der Entmagnetisierungskurve, bei einem derartigen Generator kann der Dauermagnet durch diese Kornbination vom Kunden selbst immer wiedermagmetisiert werden, so daß man bei der Wahl des Arbeitspunktes des Magnets nur dem Vollaststrom und nicht gegebenenfalls eintretenden Kurzschlußströmen Rechnung zu tragen braucht. Infolgedessen kann der Magnet noch dichter zum (BH) _max arbeiten.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen schematisch dargestellt.

In Fig. ι ist der Wechselstromgenerator eines etwa im (BH) _max arbeitenden dauermagnetischen Rotors ι mit Polen Λ^Γ und Z und weiter mit den bei-