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Hochfrequenzspule veränderbarer Induktivität Es ist bekannt, die Permeabilität
von Ferromagnetika durch Änderung ihrer Vormagnetisierung zu beeinflussen. Es ist
weiterhin bekannt, durch Änderung der Kernmagnetisierung die Induktivität von Spulen
mit ferromagnetischem Kern, z. B. mit Ferritkern, zu variieren. Grundsätzlich kann
die Vormagnetisierung mittels eines Elektromagneten oder mittels eines Permanentmagneten
erzeugt werden.
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Bei einer bekannten Ausführungsform sind in einem runden Becher aus
unmagnetischem Material mehrere Spulen mit geschertem Ferritkern achsenparallel
angeordnet. Am äußeren Umfang des Bechers befinden sich von verschiebbaren Bändern
gehalterte Permanentmagnete in Stabform, deren Achsen parallel zu denen der jeweils
zugehörigen Spulen stehen. Durch Verschieben der Bänder mit den Magneten ist nun
zu erreichen, daß das Feld der Permanentmagnete mehr oder weniger auf die Spulen
bzw. deren Ferritkerne einwirkt, wodurch der gewünschte Induktivitätswert einstellbar
ist. Diese Ausführung ist jedoch hauptsächlich für einmaligen Abgleich verwendbar,
zumal auch die magnetische Kopplung zwischen Permanentmagneten und Ferritkernen
gering ist, wodurch nur ein kleiner Abgleichbereich erzielt werden kann.
Es
wurde auch bereits vorgeschlagen, einen Ferritkern zwischen die einen Enden von
zwei parallel zueinander verlaufenden Polschuhen einzufügen und zwischen den beiden
anderen Enden einen drehbar gelagerten Permanentmagnet anzuordnen. Hierbei sind
diese zuletzt genannten Enden so geformt, daß sich der Luftspalt und somit der magnetische
Widerstand in einer gewünschten Weise verändert, wodurch sich dann am Ferritkern
die geforderte regelbare Vormagnetisierung ergibt. Gegebenenfalls können im magnetischen
Pfad noch weitere veränderbare Luftspalte vorgesehen sein.
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Derartige Einstellinduktivitäten mit einem Permanentmagnet zur Vormagnetisierung,
bei denen also durch eine Änderung der Lage des Permanentmagnets ein Luftspalt geändert
und damit das den Spulenkern durchsetzende Vormagnetisierungsfeld variiert werden
kann, weisen aber einen weiteren entscheidenden Nachteil auf. DerPermanentmagnet
steht nämlich immer unter einer Krafteinwirkung, die versucht, den kleinstmöglichen
magnetischen Widerstand und damit den größten Kraftfiuß einzustellen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochfrequenzspule mit vorzugsweise
geschlossenem Ferrritkern und mit einer unter der Einwirkung einer im wesentlichen
parallel zum hochfrequenten Magnetfeld gerichteten veränderbaren Vormagnetisierung
regelbaren Induktivität, die in einem über zwei Polschuhe nahezu geschlossen ausgebildeten
ferromagnetischen Pfad durch einen drehbar gelagerten Permanentmagnet beeinflußt
wird.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetischer Nebenschluß
zwischen den Polschuhen derart angeordnet und bemessen ist, daß der über ihn verlaufende
Kraftfluß in seiner mechanischen Rückstellkraft für den Permanentmagnet dem über
den Ferritkern verlaufenden bei allen Stellungen des Magnets entgegengesetzt gleich
ist, und daß mindestens der eine Polschuh im Drehbereich des Permanentmagnets durch
eine schräg zu seiner Längsrichtung verlaufende Trennfuge unterbrochen ist, welche
so geformt ist,. daß der vom Permanentmagnet erzeugte Fluß in vorgeschriebener Abhängigkeit
von dessen Drehung auf den Ferritkern und den Nebenschluß verteilt wird.
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Auf Grund der erfindungsgemäßen Ausführung und Bemessung des magnetischen
Nebenschlusses läßt sich erreichen, daß der Permanentmagnet in jeder Stellung innerhalb
des vorgesehenen Drehbereichs ohne Anwendung einer äußeren Kraft stehenbleibt, während
der Vormagnetisierungsfluß für den Ferritkern in sehr weiten Grenzen variierbar
ist, der magnetische Widerstand des gesamten Pfades aber stets gleichbleibt.
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Die Erfindung sei nachfolgend an Hand der Fig. i bis 3 der Zeichnung
beispielsweise näher beschrieben.
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Der HF-Spulenkern 6 trägt eine oder mehrere Wicklungen. An dem Kern
6 liegen die mit Luftspalten 7 und 8 versehenen Polschuhe i und 2 geringerer Remanenz
an, die im Drehbereich eines rotierbar angeordneten Permanentmagnets 3 hoher Feldstärke,
wie dargestellt, kurvenförmig ausgebildet sind. Gemäß der Erfindung besitzen die
Polschuhe i und 2 einen magnetischen Nebenschluß q.. Ferner ist der Polschuh i im
Drehbereich des. Permanentmagnets 3 etwa senkrecht zur Drehachse des Magnets 3 in
seiner Längsrichtung durch eine Trennfuge 5 geteilt, wie die Fig. 2 und 3 in der
Draufsicht bzw. im Schnitt darstellen. Der Längsverlauf der Trennfuge 5 im Polschuh
i kann linear oder nach einer beliebigen Funktion erfolgen. In jedem Falle ist die
Trennfuge so anzuordnen und auszubilden, daß, konstant bleibende Luftspalte 7 und
8 vorausgesetzt, der effektive Luftspalt zwischen den Polschuhen i und 2 einerseits
und dem Permanentmagnet 3 andererseits unabhängig von der Stellung des Magnets stets
gleich groß bleibt. Der Gesamtkraftlinienfluß, der vom Permanentmagnet ausgeht,
teilt sich jedoch auf in den Kraftfluß, der durch den Ferritkern 6 geht, und in
den Kraftfluß, der durch den magnetischen Nebenschluß q. geht. Dabei ist das Verhältnis
der beiden Kraftschlüsse von der Stellung des Dauermagnets 3 abhängig. In der Anfangsstellung
des Permanentmagnets 3, wie in Fig. i dargestellt, fließt nahezu der gesamte Kraftfluß
durch den Nebenschluß ¢; der Kern 6 erfährt also keine nennenswerte Vormagnetisierung.
In der Endstellung des Permanentmagnets 3` geht nahezu der gesamte Kraftlinienfluß
über den Kern 6, der hierdurch seine größtmögliche Vormagnetisierung erfährt. Da
der gesamte Kraftlinienfluß im wesentlichen unabhängig von der Winkelstellung des
Permanentmagnets ist, wirkt auf diesen kein Drehmoment ein. Da weiterhin die Kraftlinien
für den Permanentmagnet 3 immer gleichmäßig geschlossen sind, ist eine große magnetische
Konstanz des Magnets gewährleistet. Zur vollkommenen Trennung der beiden Polschuhe
i und 2 kann die Trennfuge 5 mit einem diamagnetischen Material gefüllt sein. Weiterhin
läßt sich mit den Luftspalten 7 und 8 noch das magnetische Gleichgewicht im gesamten
magnetischen Pfad einjustieren. Auch kann die Kurvenform der Polschuhe i und 2 und/oder
des Nebenschlusses q. im Drehbereich des Permanentmagnets von der in der Zeichnung
dargestellten Kreisform abweichen, wenn sich dadurch beispielsweise eine einfachere
Form der Trennfuge 5 erzielen läßt oder kleine Herstellungsfehler ausgleichbar sind.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene und in den
Zeichnungen dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern es können beispielsweise
auch beide Polschuhe i und 2 in geeigneter Weise mit Trennfugen 5 versehen sein,
wodurch dann der Variationsbereich der erfindungsgemäßen Anordnung noch erhöht wird.