DE598191C

DE598191C - Verfahren zur Herstellung von Blechen aus magnetisierbarem Stoff fuer Schwachstromzwecke

Info

Publication number: DE598191C
Application number: DEN27775D
Authority: DE
Inventors: Wiebold Frans Brandsma; Popko Reinder Dijksterhuis; Gottfried Bruno Jonas
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1927-07-19
Filing date: 1927-09-01
Publication date: 1934-06-08
Also published as: FR657464A; BE352488A; NL26249C

Description

Verfahren zur Herstellung von Blechen aus magnetisierbarem Stoff für Schwachstromzwecke Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Blechen aus magnetisierbarem'Stoff für Schwachstromzwecke. Bekanntlich kann man durch eine Hitzebehandlung die Eigenschaften eines magnetisierbaren Stoffes stark beeinflussen. Entkohlt man z. B. die Bleche durch Erhitzen an der Luft oder in Sauerstoff, dann ergibt sich bei der Nachmessung der magnetischen Eigenschaften, daß die Permeabilität stark zugenommen hat. Die Hysteresisschleife der in dieser Weise behandelten Bleche steigt bei kleinen Werten der magnetischen Feldstärke steil an, um dann ziemlich scharf in den Sättigungsbereich überzugehen. Solche Bleche können z. B. als Kern. 'für einen Niederfrequenztransformator verwendet werden, der in eine Verstärkerstufe eines Radioempfangsgerätes eingeschaltet wird. Für den Fall, daß durch den Transformator Gleichstrom fließt, entspricht diesem Gleichstrom eine bestimmte Feldstärke .ß. Daneben treten die zu übertragenden Wechselströme von kleiner Amplitude auf, denen eine cyclisch veränderliche Feldstärke 0 -5 entspricht. Mißt man nun die durch den Wechselstrom verursachten Änderungen der induzierten magnetischen Feldstärke 0 0 und bestimmt man den Quotienten aus dem Höchstwert 11 23 und dem zugehörigen Höchstwert 0 -5, also dann ergibt sich folgendes. Der Quotient zeichnet wird, ist von der jeweiligen Feld- der mit reversibler Permeabilität bestärke, bei der das cyclisch veränderliche auftritt, stark abhängig. Außer dieser Abhängigkeit ergibt sich aber noch, daß die reversible Permeabilität auch von der Größe des 0 ß selbst, also von der Amplitude des Wechselstromes, stark abhängig ist.
Für Schwachstromzwecke ist es nun erwünscht, daß diese Erscheinungen nicht auftreten, sondern daß vielmehr die reversible Permeabilität, gemessen an solchen Punkten der Hysteresisschleife, welche auseinanderliegenden Werten der magnetischen Feldstärke entsprechen, große und möglichst konstante Werte ergibt. Mit den gemäß der Erfindung hergestellten Blechen wird diese Be. dingung erfüllt.
Man hat bereits vorgeschlagen, Eisenbleche zum Zwecke der Isolierung an der Oberfläche zu oxydieren. Andererseits hat man auch bereits vorgeschlagen, für Starkstromzwecke die Eisenbleche, die einer wechselnden Magnetisierung unterworfen werden sollen, auszuglühen, um einen möglichst hohen Wert der absoluten Permeabilität zu erhalten, und dabei soll die Ausglühung nur so weit getrieben werden, daß die Bleche nur oberflächlich oxydiert werden, da eine zu weitgehende Oxydation wieder eine Verminderung der absoluten Permeabilität zur Folge haben würde. Derartige für Starkstromzwecke bestimmte Bleche mit hoher Permeabilität .eignen sich jedoch schlecht für die Herstellung von Schwachstromtransformatoren. Es ist weiterhin auch ein Verfahren bekannt, nach dem der magnetisierbare Stoff einer oxydierenden Behandlung unterworfen wird, bei der nur der Kohlenstoff oxydiert, und der Zweck dieses Verfahrens ist, ein Material herzustellen, das eine hohe Anfangspermeabilität besitzt; dabei soll. wieder eine zu weitgehende Oxydation vermieden werden.
Gemäß der Erfindung wird nun der magnetisierbare Stoff, der insbesondere in Form von Blechen für Schwachstromzwecke, z. B. für Verstärkertransformatoren, verwendet werden soll, durch Erhitzung einer derartig weitgehenden Oxydation unterzogen, daß die reversible Permeabilität 0 2.3/C1 .5, gemessen an solchen Punkten der Hysteresisschleife, welche auseinanderliegenden Werten der magnetischen Feldstärke entsprechen, große und untereinander wenig verschiedene Werte besitzt.
Das Verfahren nach der Erfindung hat den wesentlichen Vorteil, daß die Behandlung schnell vor sich geht und ein für Schwachstromzwecke vorzügliches Material erhalten wird, dessen Hysteresisschleife über einen großen Bereich von 5 nahezu linear verläuft, was zur Folge hat, daß die absolute Permeabilität über diesen Bereich verhältnismäßig klein, dagegen aber die reversible Permeabilität über denselben Bereich groß undkonstant ist. Die Linearität der Hysteresisschleife hat auch zur Folge, daß die reversible Permeabilität von der Größe des 0, also von der Wechselstromamplitude, wenig abhängig ist. Im Gegensatz zu den bekannten Stoffen hat das gemäß der Erfindung hergestellte Material außerdem eine kleine Remanenz bei üblicher Koerzitivkraft.
Die Erklärung dieser vorteilhaften Eigenschaften ist aller Wahrscheinlichkeit darin zu suchen, daß infolge der Oxydation des Materials mikroskopisch kleine Unterbrechungen entstehen, die als Luftspalte wirken und infolgedessen den typischen Verlauf der Hysteresisschleife zur Folge haben.
Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte Bleche eignen sich vorzüglich für Verstärkertransformatorkerne, und überaus gute Ergebnisse werden erzielt, wemi der magnetisierbare Stoff aus .einer Eisenlegierung besteht, die wenigstens 35% Nilekel enthält.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. i stellt die Hysteresisschleifen von nur entkohlten Blechen und von Blechen dar, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt worden sind.
Fig. a zeigt die reversiblen Permeabilitäten für alle Werte der Feldstärke der beiden vollständigen Hysteresisschleifen nach Fig. i.
Fig.3 zeigt in vergrößertem Maßstab die Änderung von 0 23 an ein und derselben Stelle der Schleifen, aber für verschieden große A.5-Weite.
In Fig. i bezieht sich die Hysteresisschleife I auf Bleche, die nur entkohlt sind, während die Kurve II für Bleche gilt, die nach der Entkohlung noch weitgehend oxydiert worden sind. Um die Unterschiede in den Eigenschaften der beiden Blecharten deutlich hervortreten zu lassen, sollen die beiden Kurven an zwei auseinanderliegenden Werten der Feldstärke 55 verglichen werden. Werden die Bleche für Verstärkertransformatoren zur übertragung der Wechselströme verwendet, dann treten infolge der Wechselströme cyclische Änderungen A -5 um die betreffenden Werte von .5 auf, die bestimmte Änderungen bedingen. In den Fig. i und 3 sind nur die oberen Teile der hierbei durchlaufenen kleinen Schleifen eingezeichnet. Einem Höchst-) entspricht ein Höchstwert A N, und wert L1 S der -Quotient aus beiden Werten also die reversible Permeabilität, ist gleich dem Tangens des Winkels, den die Längsachse der kleinen durch den Wechselstrom bedingten Schleife mit der -Achse bildet. Für die beiden auseinanderliegenden Werte von 35 sind diese Winkel bei der Kurve I stark verschieden, während sie sich bei der Kurve II nur wenig unterscheiden.
In Fig. a ist die' reversible Permeabilität für die beiden vollständigen Hyster.esisschleifen I und II wiedergegeben. Aus dieser graphischen Darstellung geht deutlich hervor, daß die reversible Permeabilität für die Kurve I klein ist und stark veränderliche Werte besitzt, während sie für die Kurve II große und ziemlich gleichbleibende Werte aufweist.
Fig.3 zeigt den Einfluß der Amplitude des Wechselstromes auf die Änderungen der induzierten Feldstärke. Aus dem oberen Teil dieser Figur, der sich auf die Kurve I bezieht, geht hervor, daß die reversible Permea.bilität, gemessen an ein und -derselben- Stelle der Schleife, aber für verschieden große Amplituden des Wechselstromes (0imax und 0.@52max) stark veränderliche Werte besitzt, da die Winkel a1 und a2 beträchtlich voneinander abweichen. Dagegen weichen die Winkel a1 und a2 bei der Kurve II (unterer Teil der Fig. 3) nur wenig voneinander ab, so daß sich auch die reversible Permeabilität für verschieden große A.5-Werte wenig ändert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Blechen aus magnetisierbarem Stoff für Schwachstromzwecke, bei dem die Bleche in bekannter Weise zur Verbesserung ihrer magnetischen Eigenschaften einer weitgehenden Entkohlung und Oxydation durch Erhitzen unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung bis zu einer solchen Oxydationsstufe des magnetisierbaren Stoffes fortgesetzt wird, bei der die reversible Permeabilität gemessen an solchen Punkten der Hysteresisschleife, welche auseinanderliegenden Werten der magnetischen Feldstärke entsprechen, große und untereinander wenig verschiedene Werte besitzt. a. Transformatorkern für Schwachstromzwecke aus Blechen, die nach dem Verfahren gemäß Anspruch i hergestellt sind.