-
Magnetische Drossel An den magnetischen Drosseln wird oft der Luftspalt
verstellbar eingerichtet, um unter Strombelastung die elektrische Charakteristik
der Drossel genau einstellen zu können. Das bekannte Verfahren durch Einlegen von
Papierzwischenlagen von der Länge des erforderlichen Luftspaltes kann nicht unter
Strombelastung durchgeführt werden, da beim Einlegen der Zwischenlage die Drossel
auseinandergenommen, zusammengesetzt und wieder verspannt werden muß. Außerdem gestattet
dieses Verfahren keine kontinuierliche, sondern nur eine stufenweise Stellung des
Luftspaltes, wodurch eine genaue Anpassung der elektrischen Charakteristik der Drossel
an die gegebenen Verhältnisse nicht möglich ist. In der Regel verwendet man zur
Veränderung des Luftspaltes unter Strombelastung einen flachen Eisenkörper, der
mehr oder weniger tief in den Luftspalt eingeschoben wird. Auch ist es bekannt,
als verstellbaren Eisenkörper einen Drehanker zu benutzen, der aus geschichteten
Blechen besteht. In diesen Fällen sind die bekannten Drosseln so gebaut, daß die
Gleichmäßigkeit des Luftspaltes gestört wird und eine Kraftlinieneinschnürung (Isthmus)
im Luftspalt entsteht. Solche Drosseln neigen bei größer werdendem Strom frühzeitig
zu Sättigungserscheinungen, die den Bereich des linearen Verlaufes der Stromspannungskennlinie
klein halten.
-
Es ist auch bereits eine Drossel bekanntgeworden, bei welcher am Eisenkernsystem
ein stumpfartiges Stück als Vertikalteil eines T-förmigen Joches an
seinem
freien Ende über eine schiefe Ebene bzw. Keilfläche mit einer ebensolchen an dem
mittleren Schenkel des dreischenkeligen Kernteiles für die gegenseitige Führung
und Luftspaltbildung an den äußeren Schenkeln zusammenwirkt, so daß bei einer Verstellung
des Joches senkrecht zu den Schenkeln des dreischenkeligen Kernes an dessen mittlerem
Schenkel zwischen dem Joch und den beiden äußeren Schenkeln magnetisch parallel
liegende Luftspalte entstehen.
-
Die vorliegende Erfindung hat neuartige vorteilhafte Lösungen für
magnetische Drosseln mit unter Strombelastung veränderlichem Luftspalt zum Gegenstand.
-
Nach der einen grundsätzlichen Lösung wird bei einer magnetischen
Drosselspule mit zwei unter Strombelastung veränderlichen Luftspalten unter Benutzung
eines zweischenkeligen Eisenkerns und eines keilförmigen, mit entsprechenden parallelen
Flächen des anderen Eisenkerns des magnetischen Kreises zusammenwirkenden, in der
Längsrichtung des Eisenkernschenkels verstellbaren Schlußstückes der Aufbau der
Kernteile erfindungsgemäß derart bemessen, daß die Keilform des Schlußstückes derart
bemessen ist, daß die Komponente der auf das Schlußstück ausgeübten magnetischen
Zugkraft, welche in der Verstellrichtung des beweglichen Eisenkerns fällt, im Verhältnis
zu der Zugkraft sehr klein ist, und daß ein solches Verstellmaß für den Eisenkern
benutzt wird, daß bei der Bildung der Luftspalte im Wege des magnetischen Flusses
keine Kraftlinieneinschnürung entsteht.
-
Die Anordnung kann jedoch auch derart getroffen werden, daß mit einem
U-förmigen Kernteil ein balkenartiges Joch bzw. Schlußstück zusammenarbeitet und
beide Teile an einem gemeinsamen Gestell nichtmagnetischen Charakters über Keilflächen
bzw. schiefe Ebenen bei der Verstellung relativ zueinander geführt sind. Auch im
Falle der erstangeführten Ausführung wird für die gegenseitige Verstellung eine
Einrichtung nichtmagnetischen Charakters benutzt. Eine solche Anordnung mit in Reihe
liegenden Luftspalten bedingt nur kleine Neigungswinkel und einen kleinen Verstellweg,
um einen bestimmten Absolutwert des Luftspaltes und eine entsprechende magnetische
Beeinflussung der Drossel zu erreichen.
-
Nach einer anderen erfindungsgemäßen Lösung wird ein Eisenkernsystem
benutzt aus zwei E-förmigen bzw. dreischenkeligen Eisenkörpern in solcher gegenseitiger
Zuordnung, daß diese mit ihren äußeren Schenkeln gegeneinanderstoßen und mit ihren
mittleren Schenkeln einen Luftspalt mit parallel zueinander liegenden Keilflächen
bilden. Bei einer gegenseitigen Verschiebung der Eisenkörper quer zur Schenkelrichtung
wird der Luftspalt verändert.
-
Eine solche Anordnung hat den Vorzug, daß das Streufeld bei der Bildung
des Luftspaltes im mittleren Schenkel des Magnetkernes entsteht, also an einer ungefährlichen
Stelle, und daß der Mantelkern bei der Entstehung des Luftspaltes einen umschließenden,
dauernd geschlossenen magnetischen Pfad bildet, der die Streulinien von den mittlerenSchenkeln
übernimmt.
-
Alle erfindungsgemäßen Lösungen lassen sich durch Wahl der Keilwinkel,
der Keilflächen bzw. schiefen Ebenen, welche für die Verstellung benutzt werden
bzw. für die magnetische Kraftwirkung bestimmend sind, so ausbilden, daß die in
Bewegungsrichtung des verstellbaren Eisenkörpers liegende Kraft, die von der Verstellvorrichtung
aufzubringen ist, klein ausfällt.
-
Entsprechende vorteilhafte Ausführungsformen sind als Beispiele in
der Zeichnung dargestellt.
-
Die Zeichnung enthält drei Ausführungsbeispiele. Die Fig. i zeigt
eine magnetische Drossel der Kerntype, die Fig. 2 eine Drossel der Manteltype, die
Fig. 3 und 4 eine Drossel der Kerntype.
-
Die magnetische Drossel der Fig. i, die zur Kerntype gehört, trägt
auf den beiden Schenkeln des Magnetkörpers i die Spulen 2 und 3. Das eine der beiden
Joche hat erfindungsgemäß einen von Schrägflächen gebildeten keilförmigen Ausschnitt
4. In diesem Ausschnitt befindet sich ein verstellbarer Eisenkörper 5 in Keilform.
Der Keilwinkel des Ausschnittes und des Eisenkörpers sind einander gleich. Der Eisenkörper
ist zur Veränderung der Luftspalte zwischen sich und dem übrigen Magnetkörper der
Drossel auf einer in der Hauptachse des Magnetkörpers liegenden Bahn verstellbar.
Die den Eisenkörper haltende Verstellvorrichtung ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
Durch die Verstellbarkeit des Eisenkörpers in der oben angegebenen Richtung ist
gewährleistet, daß an den Luftspalten die Flächen des Eisenkörpers stets parallel
zu den Flächen des Magnetkörpers liegen. Es bleibt also jeder Luftspalt über seinen
ganzen Querschnitt in seiner Länge erhalten. Auf diese Weise treten bei Veränderung
des Luftspaltes in der magnetischen Drossel keine Einschnürungen (Isthmus) der magnetischen
Kraftlinien auf, die zu frühzeitigen Sättigungserscheinigungen führen könnten. Die
in Fig. i dargestellte magnetische Drossel hat zugleich den gewollten Vorzug, daß
die an ihr auftretenden mechanischen Kräfte, die durch die magnetischen Kraftlinien
verursacht werden, weitgehend sich aufheben, wodurch die Einstellung des Luftspaltes
unter Strom erst möglich wird. Wie der danebenstehende Kräfteplan zeigt, ist Km
die Zugkraft der magnetischen Kraftlinien. Diese Zugkraft läßt sich in die beiden
Komponenten K, und K" aufteilen. Kk ist die Kraftkomponente, die sich innerhalb
der Drossel kompensiert. K,, ist die übrigbleibende Verstellkraft, die von der den
Eisenkörper haltenden Verstellvorrichtung aufzubringen ist. Durch geeignete Wahl
des Keilwinkels läßt sich die übrigbleibende Verstellkraft Kz, verhältnismäßig klein
halten.
-
Die magnetische Drossel der Fig. 2, die zur Manteltype gehört, besteht
erfindungsgemäß aus zwei E-förmigen Eisenkörpern 6, 7, die so aneinandergesetzt
sind, daß ihre äußeren Schenkelenden 8 aneinanderstoßen. Die mittleren Schenkel
g tragen die Spulen 2,3. Zwischen den mittleren Schenkeln g befindet sich der Luftspalt.
Erfindungsgemäß stehen sich die mittleren Schenkelenden mit parallelen Schrägflächen
io einander gegenüber. Um den Luftspalt zu verändern, werden die Eisenkörper quer
zur Schenkelrichtung gegeneinander verschoben. Um die beiden Eisenkörper in ihrer
j eweiligen Lage zu sichern, ist eine in der
Zeichnung nicht dargestellte
Verstellvorrichtung erforderlich. Auch bei dieser Ausbildung der magnetischen Drossel
bleibt in jeder Lage der Eisenkörper zueinander die Länge des Luftspaltes über den
ganzen Querschnitt erhalten, so daß keine Kraftlinieneinschnürung (Isthmus) eintritt.
Die in Fig. 2 dargestellte magnetische Drossel hat ebenfalls den gewollten Vorzug,
daß die an ihr auftretenden mechanischen Kräfte, die durch die magnetischen Kraftlinien
verursacht werden, weitgehend in sich aufgenommen werden, da die äußeren Schenkel
8 sich fest gegeneinander abstützen. Wie der daneben gezeichnete Kräfteplan zeigt,
ist Km die Zugkraft der magnetischen Kraftlinien, KT die in der Anordnung
sich kompensierende Kraftkomponente und K," die übrigbleibende Verstellkraft. Die
übrigbleibende Verstellkraft K,, kann durch geeignete Wahl des Keilwinkels recht
klein gehalten werden. Die magnetische Drossel der Fig. 2 hat außerdem den großen
Vorzug, daß der Luftspalt an dem mittleren Schenkel an der neutralsten Stelle zwischen
den beiden Spulen angeordnet ist. Die an dem Luftspalt auftretenden magnetischen
Streulinien werden weitgehend durch die äußeren Schenkel der Eisenkörper abgedeckt,
so daß nach außen praktisch kein störendes Streufeld auftritt. Dadurch ist ausgeschlossen,
daß etwaige in der Nähe der magnetischen Drossel angeordnete eiserne Konstruktionsteile
zum magnetischen Brummen angeregt werden.
-
Die Fig. 3 und 4 zeigen wie die Fig. i eine magnetische Drossel der
Kerntype. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das eine der beiden Joche als verstellbarer
Eisenkörper ausgebildet. Dieses Joch ix steht unter Bildung von Luftspalten den
beiden Schenkeln des übrigen Magnetkörpers i gegenüber. Das Joch ist mit Hilfe einer
nichtmagnetischen Schrägfläche an dem übrigen Magnetkörper geführt. Diese Schrägfläche
ist von unmagnetischen Winkelstücken 12, 13, die auf beiden Seiten desEisenkörpers
und des übrigen Magnetkörpers angeordnet sind, gebildet. Die Winkelstücke 12 des
Eisenkörpers sind auf den Winkelstücken 13 des übrigen Magnetkörpers verschiebbar.
Durch Verschieben des Eisenkörpers gegenüber dem übrigen Magnetkörper verändern
sich die Luftspalte. In jeder Lage bleibt die Länge des Luftspaltes über den ganzen
Querschnitt erhalten, so daß bei Veränderung des Luftspaltes keine Kraftlinieneinschnürung
(Isthmus) entsteht. Auch bei dieser Ausbildung der Drossel treten kleine, von der
Verstellvorrichtung aufzunehmende mechanische Kräfte auf. Die Zugkraft Km der magnetischen
Kraftlinien wird im wesentlichen kompensiert durch die Kraft K, Die übrigbleibende
Verstellkraft K", die von der Verstellvorrichtung aufzunehmen ist, ist klein. Um
den verstellbaren Eisenkörper in der jeweiligen Lage festlegen zu können, sind an
den Winkelblechen 12, 13 Klemmschrauben 14 vorgesehen.