DE977906C

DE977906C - Verfahren zur Kompensation des magnetischen Stoerfeldes von aus ferromagnetischen Bauteilen (Stoerkoerpern) bestehenden Einheiten, insbesondere auf Schiffen mit unmagnetischer Aussenhaut

Info

Publication number: DE977906C
Application number: DEI16788A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr Phil Foerster
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-07-29
Filing date: 1959-07-29
Publication date: 1972-09-07

Description

Verfahren zur Kompensation des magnetischen Störfeldes von aus ferromagnetischen Bauteilen (Störkörpern) bestehenden Einheiten, insbesondere auf Schiffen mit unmagnetischer Außenhaut Im Patent 977 881 wurde ein Verfahren zur Kompensation des magnetischen Störfeldes von aus ferromagnetischen Bauteilen (Störkörpern) bestehenden Einheiten, insbesondere auf Schiffen mit unmagnetischer Außenhaut, beschrieben, bei denen in der Nähe der wesentlichen Störkörper magnetische Gegenfelder erzeugt werden, die von mindestens einem sogenannten Antidipol herrühren, d. h. einer magnetischen Anordnung, deren magnetisches Moment gleich oder im wesentlichen gleich dem des Störkörpers ist.
Bei der Verwendung dieses Verfahrens hat sich gezeigt, daß die Störungen unterhalb des Schiffes zu erheblichen Teilen von Elektrotmaschinen (also Motoren, Generatoren, Transformatoren usw.) hervorgerufen werden. Die von diesen Maschinen hervorgerufenen Störungen des magnetischen Erdfeldes hängen zu einem großen Teil vom jeweiligen Betriebszustand der Maschine ab, d. h., daß Stillstand oder Lauf mit wechselnder Belastung der Elektromaschine den nennenswertesten Einfluß auf die Größe der Erdfeldstörung bewirken.
Um diesen Mangel des Verfahrens nach Patent 977 881 zu beseitigen, wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren zur Kompensation des magnetischen Störfeldes von aus ferromagnetischen Bauteilen (Störkörpern) bestehenden Einheiten, insbesondere auf Schiffen mit unmagnetischer Außenhaut, bei denen in der Nähe der wesentlichen Störkörper magnetische Gegenfelder erzeugt werden, wobei nach Patent 977 881 an jedem Störkörper mit dem Verhalten eines magnetischen Dipols ein magnetisches Gegenfeld durch mindestens einen sogenannten Antidipol erzeugt wird, dessen magnetisches Moment gleich oder nahezu gleich dem des Störkörpers ist, vorgeschlagen, daß in unmittelbarer Nähe der Austrittsstellen magnetischer Störfelder aus Elektromaschinen durch geeignete Antidipole Gegenfelder erzeugt werden, deren Größe und Richtung durch den Betriebszustand (d. h. Stillstand oder Lauf mit wechselnder Belastung) der Elektromaschinen derart selbsttätig geregelt wird, daß die Störfelder gerade aufgehoben werden.
An Hand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele sei die Erfindung nachfolgend näher erläutert. In Fig. i stellen i, 2 ein Polpaar einer E-Maschine (Störkörper) dar. Diesen Polen gegenüber ist ein Paar Feldmeßsonden, insbesondere Förstersonden 3, 4, angeordnet. Diese sind mit dem Feldmeßgerät 5 derart verbunden, daß an dem Anzeigeinstrument 6 der Absolutbetrag der Feldstärke abgelesen werden kann. Zur Erzeugung des Gegenfeldes sind den Polen i, 2 gegenüber, Antidipole 7, 8 angeordnet. Sie bestehen aus Spulen, welche Weicheisenkerne enthalten. Der diese Spulen durchfließende Strom kann entsprechend dem Ausschlag des Anzeigeinstrumentes 6 derartig einreguliert werden, daß das durch die Pole i, 2 erzeugte magnetische Feld kompensiert wird. Zweckmäßigerweise wird jedoch die im Feldmeßgerät 5 erzeugte Spannung über ein Regelglied 9 (variabler Widerstand) und einen Verstärker Io den Spulen der Antidipole 7, 8 zugeführt, so daß sich die Kompensationsströme automatisch mit der Belastung der E-Maschine ändern. Für jedes Polpaar wird eine derartige Meß- und Regelanordnung vorgesehen. Da jedoch die durch den Belastungszustand einer E-Maschine hervorgerufene Störung des magnetischen Erdfeldes unter Umständen bei allen Polpaaren gleich sein wird, kann es zweckmäßig sein, nur an einem Polpaar ein Feldmeßsondenpaar vorzusehen, welches die Antidipole aller Polpaare steuert.
In Fig. 2, in der für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. I verwendet sind, wird ein Teil des Laststromes zur Steuerung der Antidipole 7,8 herangezogen, die dem Polpaar 1, 2 gegenüberstehen. Ein Teil des von der Elektromaschine dem Verbraucher II zugeführten Stromes wird mit Hilfe eines hochohmigen Spannungsteilers 12 über das Regelglied 9 und den Verstärker Io den Antidipolwicklungen gegenüber dem Magnetpolpaar der Elektromaschine zugeführt. Mit Hilfe eines einem Magnetpolpaar zugeordneten Feldmeßsondenpaares, insbesondere Förstersondenpaares (wie in Fig. i), werden der Verstärkungsgrad des Verstärkers Io und das Regelglied 9 einmalig derart einreguliert, daß vom Leerlauf bis zur Vollast durch die Antidipole eine optimale Kompensation der Störfelder erreicht wird.
Bei beiden beschriebenen Verfahren ist es möglich, die mit Wicklungen versehenen Antidipole zur Kompensation der stillstehenden E-Maschine zu verwenden. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, zur Kompensation des Störfeldes der stillstehenden E-Maschine an jedem Pol einen einzigen Antidipol in Form eines geeigneten Permanentmagneten vorzusehen. Zusätzlich zu diesen erfindungsgemäßen Kompensationsanordnungen, welche nur die durch den Betriebszustand der E-Maschinen hervorgerufenen Störungen kompensieren, werden geeignete Vorrichtungen zur Kompensation der permanenten und induzierten Anteile der magnetischen Störfelder der E-Maschinen vorgesehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Kompensation des magnetischen Störfeldes von aus ferromagnetischen Bauteilen .(Störkörpern) bestehenden Einheiten, insbesondere auf Schiffen mit unmagnetischer Außenhaut, bei denen in der Nähe der wesentlichen Störkörper magnetische Gegenfelder erzeugt werden, wobei nach Patent 977 881 an jedem Störkörper mit dem Verhalten eines magnetischen Dipols ein magnetisches Gegenfeld durch mindestens einen sogenannten Antidipol erzeugt wird, dessen magnetisches Moment gleich oder nahezu gleich dem des Störkörpers ist, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nähe der Austrittsstellen magnetischer Störfelder aus Elektromaschinen durch geeignete Antidipole Gegenfelder erzeugt werden, deren Größe und Richtung durch den Betriebszustand (d. h. Stillstand oder Lauf mit wechselnder Belastung) der Elektromaschinen derart selbsttätig geregelt wird, daß die Störfelder gerade aufgehoben werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennnzeichnet, daß die Antidipole (7, 8) aus Weicheisenkernen bestehen, welche von Erregerspulen umgeben sind.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Pol (i,2) eines Polpaares der Elektromaschine ein Antidipol (7, 8) verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in geeignetem Abstand von der Elektromaschine mindestens ein magnetfeldempfindliches Meßsondenpaar, insbesondere ein Förstersondenpaar (3, 4), angebracht ist und das Meßergebnis eines mit diesem Meßsondenpaar verbundenen Feldmeßgerätes (5) ein Maß für die Größe jenes Stromes darstellt, welcher zum Zwecke der Erzeugung eines magnetischen Gegenfeldes die Wicklung der Antidipols (7, 8) durchfließt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Feldmeßgerät (5) abgenommene Spannung über ein Regelglied (9) und einen Verstärker (io) den Wicklungen des Antidipols (7, 8) zugeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer in Betrieb befindlichen Elektromaschine ein Teil des Laststromes direkt die Ströme in den Wicklungen der dieser Maschine zugeordneten Antidipole (7,8) . steuert.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Spannungsteilers (I2) ein Teil des Laststromes abgegriffen wird, der entweder direkt oder über einen regelbaren Verstärker (1o) den Wicklungen des Antidipols (7, 8) zugeführt wird. . Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der lastunabhängige Anteil des Störfeldes einer Elektromaschine durch Antidipole kompensiert wird, welche aus Permanentmagneten bestehen.