DE965725C

DE965725C - Changeable inductance with large variation of the inductance value

Info

Publication number: DE965725C
Application number: DES35807A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Eugen Traenkle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-10-10
Filing date: 1953-10-10
Publication date: 1957-06-19

Description

Veränderbare Induktivität mit großer Variation des Induktivitätswertes Die Erfindung bezieht sich auf ein Variometer mit sehr großer Variation des Induktivitätswertes, beispielsweise einer Variation, die noch größer als i : ioo ist. Es ist bekannt, bei Variometern mit Ferritkernen die Induktivität durch Änderung einer Vormagnetisierung zu variieren. Dabei kann durch stetige Veränderung des Luftspaltes eines Permanentmagneten, z. B. durch Verdrehung eines permanenten Körpers, die Vormagnetisierung geändert werden. Eine andere Möglichkeit besteht in der Verwendung eines veränderbaren magnetischen Nebenschlusses. Es ist auch an anderer Stelle vorgeschlagen worden,. die beiden Regelmöglichkeiten in einer Varioineteranordnung zu verwenden; jedoch'sind hierbei die beiden Regelvorgänge völlig unabhängig voneinander. Bei den bekannten Variometern liegen die Induktivitätsänderungen weit unter i : ioo. Für viele Zwecke reicht eine derartige Variationsmöglichkeit nicht aus. Es liegt daher im Bestreben, Variometer zu schaffen, deren Variationsbereich wesentlich größer, beispielsweise größer als i : ioo ist.Changeable inductance with large variation of the inductance value The invention relates to a variometer with a very large variation in the inductance value, for example a variation that is even greater than i: ioo. It is known, in variometers with ferrite cores, the inductance by changing a premagnetization to vary. By constantly changing the air gap of a permanent magnet, z. B. by twisting a permanent body, the bias changed will. Another option is to use a changeable magnetic Shunt. It has also been suggested elsewhere. the two To use control options in a Varioineter arrangement; however, there are the two control processes completely independent of each other. With the known variometers the changes in inductance are far below i: ioo. One is enough for many purposes such a possibility of variation is not excluded. It is therefore desirable to use variometers to create whose range of variation is much larger, for example larger than i: ioo is.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine große Induktivitätsänderung dadurch zu erreichen, daß in einem einzigen Regelvorgang gleichzeitig der magnetische Nebenschluß und der Luftspalt verändert wird. Man kann das z. B. durch folgenden Aufbau erreichen. Ein .die Wicklung tragender geschlossener Kern wird zwischen zwei Weicheisenpolschuhen angebracht, die mit ihm in gutem magnetischem Kontakt stehen. Die Weicheisenpolschuhe ihrerseits werden durch einen Dauermagneten geschlossen. Wenigstens einer der Weicheisenpolschuhe weist einen Luftspalt auf, und schließlich ist ein verstellbarer Weicheisenkrirper vorgesehen, der so ausgestaltet ist, daß er in seinen verschiedenen Stellungen entweder den oder die Luftspalte in den Weicheisenpolschuhen überbrückt oder daß er gleichzeitig die an der Spule anliegenden Teile der Polschuhe überbrückt oder bei offenen Luftspalten nur diese Teile überbrückt, oder überhaupt keine Teile miteinander verbindet, oder bei offenen Luftspalten den Dauermagneten kurzschließt.According to the invention, a large change in inductance is proposed to achieve that in a single control process at the same time the magnetic Shunt and the air gap is changed. You can z. B. by the following Achieve build-up. One that bears the winding closed core is attached between two soft iron pole pieces that are in good magnetic with it Stay in contact. The soft iron pole pieces in turn are held by a permanent magnet closed. At least one of the soft iron pole pieces has an air gap, and finally, an adjustable soft iron body is provided which is designed in this way is that in his various positions he has either the air gap or the air gap bridged in the soft iron pole pieces or that he is simultaneously the one on the coil adjacent parts of the pole shoes are bridged or, in the case of open air gaps, only these Parts bridged, or no parts connected at all, or when open Air gaps short-circuit the permanent magnet.

Hierdurch wird eine sehr starke Beeinflussung der Induktivität hervorgerufen, so daß die eingangs geforderten Variationsmöglichkeiten mühelos erreicht werden.This has a very strong influence on the inductance, so that the possible variations required at the beginning can be easily achieved.

Es ist naturgemäß sinnvoll, die Konstruktion so zu treffen, daß die einzelnen Stellungen des verstellbaren Weicheisenkörpers stetig nacheinander durchlaufen werden, um eine stetige Veränderbarkeit des Variometers, die bei anderen Anordnungen an sich bekannt ist, zu gestatten. Es ist im Sinne dieser Maßnahme zweckmäßig, den verstellbaren Weicheisenkörper als ein drehbares Teil, wie es von anderen Anordnungen her an sich bekannt ist, auszugestalten, und zwar zweckmäßigerweise als einen Zylinder mit kreissektorenförmigem Querschnitt, der zwischen den mit entsprechenden Anlageflächen versehenen Polschuhteilen verdrehbar ist.Naturally, it makes sense to design the construction in such a way that the Continuously run through individual positions of the adjustable soft iron body one after the other to ensure that the variometer can be continuously changed, which is the case with other arrangements is known per se. It is useful in the sense of this measure, the adjustable soft iron body as a rotatable part, as is the case with other arrangements is known per se to design, specifically expediently as a cylinder with a circular sector-shaped cross-section between the corresponding contact surfaces provided pole shoe parts is rotatable.

In der Zeichnung ist schematisch ein erfindungsgemäßes Variometer dargestellt, wobei die verschiedenen Fig.i bis 5 verschiedene Stellungen des verstellbaren Weicheisenkörpers wiedergeben. In sämtlichen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. a ist der geschlossene Kern, der die Wicklung b trägt und die in ihrem Induktivitätswert geändert werden soll. c und d sind zwei Weicheisenpolschuhe, die in gutem magnetischem Kontakt mit dem Kernkörper a stehen. Der in der Zeichnung rechts dargestellte Weicheisenpolschuh besteht dabei aus zwei Teilen, nämlich d und e, die durch den Luftspalt f unterbrochen sind. Die Polschuhe c und d + e werden ihrerseits durch den Dauermagneten g verbunden Außerdem ist ein verstellbarer Weicheisenkörper h -vorhanden, der nun in seinen verschiedenen Stellungen einen verschieden starken magnetischen Fluß durch den Kernkörper a passieren läßt.In the drawing, a variometer according to the invention is shown schematically, the various FIGS. 1 to 5 showing different positions of the adjustable soft iron body. In all figures, the same parts are provided with the same reference numerals. a is the closed core that carries the winding b and whose inductance value is to be changed. c and d are two soft iron pole pieces that are in good magnetic contact with the core body a. The soft iron pole shoe shown on the right in the drawing consists of two parts, namely d and e, which are interrupted by the air gap f . The pole shoes c and d + e are in turn connected by the permanent magnet g. In addition, there is an adjustable soft iron body h, which now allows a different strength magnetic flux to pass through the core body a in its various positions.

In der Fig.i überbrückt der Körper h den Luftspalt f, so daß der volle Fluß vom Dauermagneten g über die Polschuhe c, d und e über den Kernkörper a fließt. In einer weiteren Stellung, wie in der Fig. z. überbrückt der verstellbare Weicheisenkörper h nicht nur den Luftspalt f, sondern gleichzeitig auch die Polschuhteile c und d, d. h., es wird zu dem Kernkörper a ein magnetischer Nebenschluß geschaffen, so daß die Flußdichte über den Kernkörper a verringert wird.In Fig.i, the body h bridges the air gap f, so that the full Flux flows from the permanent magnet g via the pole pieces c, d and e via the core body a. In a further position, as shown in FIG. bridged by the adjustable soft iron body h not only the air gap f, but also the pole piece parts c and d at the same time, d. That is, a magnetic shunt is created with the core body a so that the flux density across the core body a is decreased.

In Fig. 3 besteht nurmehr ein Nebenschluß zum Kernkörper a, während der Luftspalt f geöffnet wird. Der Fluß über den Kernkörper a nimmt noch weiter ab. -In der Fig. q. wird zwar auch die Überbrückung zwischen c und d aufgehoben, jedoch gleichzeitig bereits ein Kurzschlußfeld zwischen c und e über 11 als Nebenschluß zu dem Weg d-a-c hervorgerufen, so daß selbst das den Luftspalt f noch überbrückende Streufeld wesentlich verkleinert wird, wodurch der Fluß über a noch geringer wird.In Fig. 3 there is only a shunt to the core body a, while the air gap f is opened. The flow across the core body a decreases even further. -In Fig. Q. the bridging between c and d is also canceled, but at the same time a short-circuit field between c and e via 11 as a shunt to the path dac is created, so that even the stray field that bridges the air gap f is significantly reduced, whereby the flow via a still remains becomes less.

In der Fig.5 schließlich schließt der Weicheisenkörper h den Dauermagneten über c und e vollkommen kurz, so daß ein Streufeld über f praktisch nicht mehr entstehen kann, d. h.; der Kernkörper a wird überhaupt nicht mehr vormagnetisiert.Finally, in FIG. 5, the soft iron body h completely shorts the permanent magnet over c and e , so that a stray field can practically no longer arise over f, ie; the core body a is no longer premagnetized at all.

Durch Verstellung des Weicheisenkörpers 1a von der Stellung der Fig. i bis zur- Fig. 5 wird daher die Induktivität der Wicklung b von einem Minimum bis zu einem Maximum geändert, d. h. die erwünschte Variation des Induktivitätswertes erzielt, die bei der dargestellten Ausführungsform rund i : 300 betrug.By adjusting the soft iron body 1a from the position of Fig. I to Fig. 5, the inductance of the winding b is therefore changed from a minimum to a maximum, ie the desired variation in the inductance value is achieved, which in the embodiment shown is around i: 300 was.

Es ist zunächst an sich gleichgültig, aus welchem Kernwerkstoff der Körper a besteht. Da sich jedoch Ferrite besonders gut für Variometer eignen, ist es zweckmäßig, bei dem vorgeschlagenen Variometer zur Erzielung besonders hoher Variationsmöglichkeiten und auch zur Verbesserung der Frequenzabhängigkeit einen Ferritkern zu verwenden, beispielsweise ein Nickel-Zink-Ferrit mit einer hohen Permeabilität.At first it does not matter which core material the Body a consists. However, since ferrites are particularly suitable for variometers, it is expedient in the proposed variometer to achieve particularly high Variation possibilities and also to improve the frequency dependence To use a ferrite core, for example a nickel-zinc ferrite with a high permeability.

Durch geeignete Formgebung der zusammenarbeitenden Teile im dargestellten Beispiel, besonders des verstellbaren Weicheisenteiles h, ist es ohne weiteres zu erreichen, daß die Induktivitätsänderung pro Einheit des Drehwinkels ganz gleichmäßig ist oder sogar einer vorgegebenen Abhängigkeit folgt. Ein erfindungsgemäßes Variometer kann beispielsweise mit einer Festinduktivität in Serie geschaltet als induktiver Spannungsteiler Verwendung finden. Damit ist jedoch die Anwendung des erfindungsgemäßen Variometers nicht erschöpft, es kann überall dort benutzt werden, wo es auf eine sehr große Variation eines Induktivitätswertes ankommt.By suitable shaping of the cooperating parts in the illustrated Example, especially the adjustable soft iron part h, it is easily closed achieve that the change in inductance per unit of the angle of rotation is quite even is or even follows a given dependency. A variometer according to the invention can for example be connected in series with a fixed inductance as an inductive one Find voltage divider use. However, this is the application of the invention Variometer not exhausted, it can be used wherever there is a very large variation of an inductance value arrives.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Variable inductance with a large variation in the inductance value, for example i: ioo, characterized in that a closed core (al between two soft iron pole pieces (c and de) which in turn is closed by a permanent magnet (g) is attached to the winding (b), and that at least one soft iron pole shoe has an air gap (f) and that an adjustable soft iron body (h) is also provided, which is designed in such a way that in its various positions it either bridges the air gap in the pole shoe or at the same time bridges the parts of the pole shoes resting on the coil , or with an open air gap only bridges this, or does not connect any parts to one another, or with an open air gap short-circuits solid permanent magnets.

2. Variable inductance according to claim i, characterized in that that the different positions of the adjustable soft iron body steadily one after the other be run through.

3. Variable inductance according to claim i and 2, characterized characterized in that the adjustable soft iron body is a rotatable part.

4. Variable inductance according to claim 3, characterized in that the adjustable Soft iron body is a cylinder with a circular sector-shaped cross-section between the pole shoe parts provided with corresponding contact surfaces can be rotated.

5. Variable inductance according to claim i or one of the following, characterized in that that the core provided for the inductance is a ferrite core, preferably higher Permeability, is. Publications considered: German patent specification No. 897 858; French Patent No. 786 023; Electrotechnical magazine, H. 21, 1951, p. 643; German Auslegeschrift 469 VIIIa / 21 a, 4; British patent publications No. 412,642, 616,932; German Patentarnn-le, ldungenA 10226 VIII c / 2 i g, Sch i 196 V I I I c. / 21 g, G 5454 `TI I I c / 21 g.