DE735059C - Method for magnetizing the magnetically hard parts of an electrical quotient measuring device - Google Patents

Description

Verfahren zum Magnetisieren der magnetisch harten Teile eines elektrischen Quotientenmeßgerätes Es sind elektrische Quotientenmeßgeräte bekanntgeworden, bei denen zwei Drehspulmeßwerke axial übereinander angeordnet sind. Die beiden Drehspulen sind untereinander und mit der Zeigerwelle derart gekuppelt, daß sie sich in getrennten magnetischen Kreisen be-,vegen. Dabei ist mindestens einer der beiden magnetischen Kreise mit einem ungleichförmigen Luftspalt versehen, so daß sich die betreffende. Drehspule in einem Felde mit ungleichmäßiger Verteilung der Kraftlinien bewegt.Method of magnetizing the magnetically hard parts of an electrical Quotient measuring device Electrical quotient measuring devices have become known at which two moving coil measuring units are arranged axially one above the other. The two spinning coils are coupled with each other and with the pointer shaft in such a way that they are in separate moving magnetic circles. At least one of the two is magnetic Circles provided with a non-uniform air gap so that the relevant. Moving coil moves in a field with uneven distribution of the lines of force.

Diese bekannte Bauart hat den Nachteil, daß mindestens eine der Polflächen nach einer bestimmten, der jeweils gewünschten Kraftlinienverteilung entsprechenden Kurve ausgearbeitet weiden muß. Da es aber schwierig ist, solche Flächen in genügender Gleichmäßigkeit anzufertigen, ist bei der Herstellung in der Regel mit unzulässigen Abweichungen von dem gewünschten Skalenverlauf zu rechnen.This known design has the disadvantage that at least one of the pole faces according to a certain, the respectively desired force line distribution corresponding Curve worked out must graze. But since it is difficult to find such areas in sufficient quantities Producing uniformity is usually impermissible during production Deviations from the desired course of the scale are to be expected.

Andererseits ist ein elektrisches Quotientenmeßgerät mit zwei axial übereinander angeordneten Drehspulmeßwerken, bei denen sich die Drehspulen in gleichförmigen Luftspalten bewegen und der magnetisch harte Werkstoff, zumindest bei einem der beiden Meßwerke, sich bis an denLuftspalt erstreckt, bekanntgeworden, wobei die Kraftliniendichte sich über- den Luftspalt ungleich verteilt. Bei beiden Meßwerken hat der magnetisch harte Werkstoff in diesem Falle die Gestalt eines an einer Stelle offenen zylindrischen Ringes, und an das eine Ende oder an die Mitte dieses offenen Ringes ist ein den Kraftlinienrückschluß bildender innerer, ringförmiger Weicheisenkern angeschlossen, dessen Querschnitt nach Art von Unipolarmeßwerken von einer exzentrisch gelagerten Drehspule umschlossen wird. Bei dieser bekannten Anordnung treten die Kraftlinien aus dem magnetisch harten Teil im wesentlichen an einem bzw. beiden freien, nicht mit dem Weicheisenschluß unmittelbar verbundenen Enden aus, so daß sich in dem gleichförmigen Luftspalt eine nach den freien Enden zu ansteigende Kraftliniendichte ergibt. Diese bekannte Anordnung hat aber den Nachteil, daß der durch die ungleichmäßige Kraftlinienverteilung gegebene Skalenverlauf einem unveränderlichen Gesetz entspricht und nicht nach Bedarf beeinflußt werden kann.On the other hand, an electrical quotient meter with two is axial moving coil measuring units arranged one above the other, in which the moving coils are in uniform Move air gaps and the magnetically hard material, at least with one of the two measuring units, which extends up to the air gap, became known, with the The density of lines of force is unevenly distributed across the air gap. With both measuring units the magnetically hard material in this case has the shape of a one at one point open cylindrical ring, and at one end or the middle of this open Ring is an inner, ring-shaped one that forms the line of force inference Soft iron core connected, the cross section of which is eccentric in the manner of unipolar measuring mechanisms stored moving coil is enclosed. In this known arrangement, the occur Lines of force from the magnetically hard part essentially on one or both free ends not directly connected to the soft iron connection, so that In the uniform air gap there is a density of force lines increasing towards the free ends results. This known arrangement has the disadvantage that the by the uneven Force line distribution given scale course corresponds to an unchangeable law and cannot be influenced as required.

Es sind ferner Drehspulinstruniente bekanntgeworden, bei denen die Drehspule einen zylindrischen Kern umschließt, der aus magnetisch hartem Werkstoff besteht und von einem aus Weicheisen bestehenden Hohlzylinder umgeben ist, der alsKraftlinienrückschluß dient. Wenn der zylindrische Kern so magnetisiert wird, daß die Pole einander diametral gegenüberliegen, so erhält man aber zunächst keine gleichmäßige Kraftlinienverteilung. Eine solche Anordnung ist daher für Drehspulmeßgeräte, bei denen in der Regel ein linearer Skalenverlauf gefordert wird, ohne weiteres nicht brauchbar. Man hat nun vorgeschlagen, bei dieser Anordnung eine gleichmäßige Feldverteilung über den etwa 9oumfassenden Ausschlagwinkel der Drehspule durch eine besondere Art der Magnetisierung zu erreichen. `'Fenn man nämlich einem, solchen zylindrischen Kern in der Weise magnetisiert, daß die Amperewindungen gleichmäßig über den Umfang verteilt sind, z. B. indem der Kern in das Feld eines Magneten gebracht wird, der ihn mit konzentrischen Polschuhen umfaßt, so erhält man nach der Magnetisierung,wenn der Kern von einem konzentrischen Weicheisenhohlzylinder umgeben ist, in dem Luftspalt ein Magnetfeld, dessen Kraftliniendichte in der Mitte am größten ist und nach den Polkanten hin abnimmt. Uni ein gleichmäßiges oder in entgegengesetztem Sinne verzerrtes Kraftlinienfeld zu erhalten, muß man bei der Magnetisierung die Amperewindungen gewissermaßen ungleich über den Umfang verteilen, z. B. indem man die Polschuhe so formt, daß sie an den Kanten aufliegen, während in der Mitte ein Luftspalt vorhanden ist. Andererseits kann man eine noch stärkere Zusammendrängung der Kraftlinien in der Polmitte erreichen, wenn man ,bei derMagnetisierung diePolschuhe so gestaltet, daß sie nur in der Mitte aufliegen.There are also moving coil instruments become known in which the Moving coil encloses a cylindrical core made of magnetically hard material consists and is surrounded by a hollow cylinder made of soft iron, which acts as a line of force return serves. When the cylindrical core is magnetized so that the poles are diametrically opposed to each other are opposite, one does not initially get a uniform distribution of the lines of force. Such an arrangement is therefore for moving coil measuring devices, which usually have a linear scale is required, not usable without further ado. One has now proposed in this arrangement a uniform field distribution over the approximately 90 ° angle of deflection of the moving coil due to a special type of magnetization to reach. `` 'For if you think of such a cylindrical core like that magnetized so that the ampere turns are evenly distributed over the circumference, z. B. by bringing the core into the field of a magnet that concentric with it Pole pieces included, so you get after magnetization, if the core of a concentric soft iron hollow cylinder is surrounded, in the air gap a magnetic field, whose force line density is greatest in the middle and towards the pole edges decreases. Uni is a uniform or, in the opposite sense, distorted force line field In order to obtain the magnetization, the ampere turns must be somewhat unequal distribute over the circumference, e.g. B. by shaping the pole pieces so that they are attached to the Edges rest while there is an air gap in the middle. on the other hand one can achieve an even stronger compression of the lines of force in the center of the pole, if, during magnetization, the pole pieces are designed in such a way that they are only in the middle rest.

Man kann nun bei einem elektrischen Quotientenmeßgerät mit zwei axial übereinander angeordneten Drehspulmeßwerken, bei denen sich die Drehspulen in gleichförmigen Luft--spalten bewegen und der magnetisch harte `'Werkstoff, zumindest bei einem der beiden Meßwerke, sich bis an den Luftspalt erstreckt. und von denen mindestens eines eine über den Lufts paltungleichverteilteKraftliniendichteaufweist, die aus magnetisch hartem Werkstoff bestehenden Teile des magnetischen Kreises gemäß der Erfindung unter Zuhilfenahme von Polstücken solcher Form magnetisieren, daß durch die Weite des Luftspaltes die' gewünschte Kraftlinienverteilung erzielt wird. Ein ähnliches Verfahren ist zum Magnetisieren eines Dauermagneten i für Drehspulnießgeräte bereits. vorgeschlagen «-orden. Dabei wird ein polschuhloser Dauermagnet der üblichen Bauart an seinen Polenden derart unsymmetrisch magnetisiert, daß die Feldverteilung in dem Luftspalt ungleichmäßig wird, uni eine entsprechend verzerrte Skala zu erhalten. Zu diesem Zweck werden z. B. die den magnetisierenden Fluß heranführenden Polstücke an zwei diagonal gegenüberliegende Punkte der Polbohrung angelegt.You can now with an electrical quotient measuring device with two axially moving coil measuring units arranged one above the other, in which the moving coils are in uniform Air - moving gaps and the magnetically hard '' material, at least for one of the two measuring units, extends to the air gap. and of which at least one has a force line density evenly distributed over the air, which consists of magnetically hard material existing parts of the magnetic circuit according to the Invention magnetize with the help of pole pieces such a shape that by the width of the air gap the 'desired line of force distribution is achieved. A Similar method is to magnetize a permanent magnet i for moving coil molding machines already. proposed «order. A permanent magnet without pole shoes becomes the usual one Design magnetized asymmetrically at its pole ends in such a way that the field distribution becomes uneven in the air gap to obtain a correspondingly distorted scale. For this purpose z. B. the pole pieces leading to the magnetizing flux applied to two diagonally opposite points of the pole hole.

Durch Benutzung von Polstücken geeigneter Form bei der Magnetisierung ist es möglich, jede gewünschte Feldverteilung in dem überall gleich weiten Luftspalt hervorzurufen, und die vorliegende Erfindung besteht in der Anwendung dieses Verfahrens auf Quotientenmeßgeräte, die aus zwei axial übereinander angeordneten Drehspulmeßwerken an sich beliebiger bekannter Bauart bestehen. Diese können z. B. nach Art der sogenaünten U nipolarmeßwerke mit exzentrisch gelagerter Drehspule gebaut sein. Die Erfindung ist aber in erster Linie auch für Meßgerate geeignet, die aus zwei Drehspulmeßwerken der üblichen Bauart mit zentrisch gelagerter Drehspule besteht. Dabei können die von den Drehspulen umschlossenen zylindrischen Kerne aus magnetisch hartem Werkstoff bestehen, und es ist dann im allgemeinen zu empfehlen, für beide 2vIeßwerke einen gemeinsamen äußeren ` Hohlzylinder aus Weicheisen als Kraftlinieuschlui zu verwenden. Es ist aber auch bei der üblichen Anordnung mit außenliegenden Magneten möglich, bei beiden Meßwerken einen überall gleich weiten Luftspalt vorzusehen und bei mindestens einem der beiden Meßwerke durch die angegebene besondere Art der Magnetisierung eine ungleichmäßige Feldverteilung im Luftspalt hervorzurufen.By using pole pieces of suitable shape in magnetization it is possible to have any desired field distribution in the air gap of the same width everywhere and the present invention is to use this method on quotient measuring devices, which consist of two moving coil measuring units arranged axially one above the other consist of any known type. These can e.g. B. on the type of so-called U nipolar measuring works with eccentrically mounted moving coil be built. The invention but is primarily also suitable for measuring devices consisting of two moving coil measuring units the usual design with a centrally mounted moving coil. The Cylindrical cores made of magnetically hard material, enclosed by the moving coils exist, and it is then generally recommended to use one for both measuring units common outer hollow cylinder made of soft iron to be used as a power line connector. But it is also possible with the usual arrangement with external magnets, an air gap of the same width everywhere is to be provided for both measuring mechanisms and for at least one of the two measuring mechanisms through the specified special type of magnetization cause an uneven field distribution in the air gap.

In der Zeichnung wird das erfindungsgemäße i Verfahren an zwei Ausführungsbeispielen erläutert. Dabei zeigen die Fig. i und 2 in zwei Ansichten ein Quotientenmeßgerät in bipolarer und die Fig. 3 und .f ein solches in unipolarer Anordnung. Fig. i ist im wesentlichen ein Mittelschnitt nach Fig. 2 und Fig. 2 ein Schnitt f nach der Linie A-B in Fig. i. Ebenso ist Fig. 3 ein Mittelschnitt nach Fig. .1 und Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie C-D in Fig. 3.In the drawing, the method according to the invention is illustrated in two exemplary embodiments explained. Here, FIGS. I and 2 show a quotient measuring device in two views in a bipolar arrangement and FIGS. 3 and f such in a unipolar arrangement. Fig. I is essentially a central section according to FIG. 2 and FIG. 2 is a section f according to the Line A-B in Fig. I. Likewise, FIG. 3 is a center section according to FIGS. 1 and 4 a section along the line C-D in FIG. 3.

In Fig. i und 2 ist mit i ein Hohlzylinder aus Weicheisen bezeichnet. In diesen eingeschoben ist ein aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff bestehender Zentrierkörper -9, der, wie aus Fig. -2 zu erkennen, an dem in den Hohlzylinder i eingeschobenen Teil aus zwei schmalen Stegen besteht, um einen Ausschlag der Drehspulen 3, .4 um etwa go ° zu ermöglichen. Der Zentrierkörper 2 ist am unteren Ende zur Aufnahme eines Lagers 5 für die Zeigerwelle geschlossen und am oberen Ende mit einer Platte 6 versehen, die zum Befestigen des Instruments dienen kann und zu diesem Zweck mit Löchern 7 versehen ist. Zum Befestigen in dem Hohlzylinder i ist der Zentrierkörper 2 am unteren Ende mit einem Außengewinde für eine Mutter 8 versehen. Das obere Lager g für die Zeigerwelle befindet sich in einer Brücke io, die in beliebiger Weise mit der Platte 6 des Zentrierkörpers verbunden ist.In Fig. I and 2, i denotes a hollow cylinder made of soft iron. Inserted into this is made of a non-magnetizable material existing centering body -9, which, as can be seen from Fig. -2, on the in the hollow cylinder i inserted part consists of two narrow webs, around a deflection of the moving coils 3, .4 to enable about go °. The centering body 2 is at the lower end to Receiving a bearing 5 for the pointer shaft closed and at the upper end with a Plate 6 is provided, which can be used to attach the instrument and to this Purpose is provided with holes 7. The centering body is used for fastening in the hollow cylinder i 2 provided with an external thread for a nut 8 at the lower end. The upper camp g for the pointer shaft is located in a bridge io, which can be used in any way is connected to the plate 6 of the centering body.

Die Stege des Zentrierkörpers #" sind entsprechend derWeite des Luftspalts für die Bewegung derDrehspulen soweit ausgedreht, daß zwei durch Abstandstücke ii getrennte zylindrische Kerne 12 und 13 aus magnetisch hartem, vorzugsweise hochkoerzitivem Werkstoff bis in die gewünschte Lage eingeschoben werden können. Durch Druckschrauben 14 können die. Kerne in ihrer Lage festgehalten werden. Die beiden Drehspulen 3 und 4 sind in an sich bekannter Weise z. B. durch Verkleben miteinander verbunden und tragen unten und oben Achsenspitzen, die in den Lagern 5 bzw. g ruhen. Die obere Achsenspitze trägt drei Stromzuführungsbänder 15 und einen in Fig.2 abgebrochen gezeichneten-Zeiger 16.The webs of the centering body # "are turned out according to the width of the air gap for the movement of the moving coils so far that two cylindrical cores 12 and 13, separated by spacers ii, made of magnetically hard, preferably high-coercive material, can be pushed into the desired position The two rotating coils 3 and 4 are connected to one another in a manner known per se, e.g. Power supply strips 15 and a pointer 16, shown broken off in FIG.

Wenn nun z. B. die Drehspule 3 als Meßspule sich in einem annähernd gleichförmigen und die Drehspule 4 als Richtspule sich in einem ungleichförmigen Magnetfelde bewegen soll, so kann dies in der angegebenen Weise durch die Art der Magnetisierung der Kerne i2 und 13 erfolgen.If z. B. the moving coil 3 as a measuring coil in an approximate uniform and the moving coil 4 as a directional coil turns into a non-uniform Magnetic fields should move, so this can be done in the manner indicated by the type of The cores i2 and 13 are magnetized.

Bei der in den Fig. 3 und- 4 dargestellten L'nipolaranordnung ist ebenfalls ein Weicheisenhohlzylinder 17 zum Aufbau des Instruments benutzt. An diesem ist an einer Seite der Innenfläche ein aus magnetisierbarem Werkstoff bestehender Steg 18 befestigt, der die aus Fig. 4 erkennbare Form hat. An den Steg schließen sich zentrisch zwei aus magnetisch hartem, vorzugsweise hochkoerzitivem Werkstoff bestehende Ringkerne ig und 2o an. Durch eine oder mehrere Laschen 2i werden die Kerne mittels Schrauben 22 in einem gewünschten Abstand gehalten und an den betreffenden Zylinderflächen gegen den Steg und mit diesem gegen die Innenfläche des Hohlzylinders 17 gedrückt. Die beiden Ringkerne ig und ao sind an der dem Steg 18 zugekehrten Seite geschlitzt, um die zugehörigen Drehspulen 23 und 24 einbringen zu können. Die Schlitze können durch aus magnetisierbarem Werkstoff bestehende Zwischenstücke 25, 26 geschlossen sein.When in FIGS. 3 AND 4 L'shown nipolaranordnung is also a hollow cylinder 17 of soft iron used for the construction of the instrument. A web 18 made of magnetizable material is attached to this on one side of the inner surface and has the shape shown in FIG. 4. Two toroidal cores ig and 2o made of magnetically hard, preferably high-coercive material, adjoin the web centrally. The cores are held at a desired spacing by means of screws 22 by means of one or more tabs 2i and are pressed against the web on the relevant cylinder surfaces and with this against the inner surface of the hollow cylinder 17. The two toroidal cores ig and ao are slotted on the side facing the web 18 in order to be able to introduce the associated rotating coils 23 and 24. The slots can be closed by spacers 25, 26 made of magnetizable material.

Für die Lagerung der einen Zeiger 27 tragenden `'Felle 28 ist ein Lager 29 in einer am unteren Ende des Hohlzylinders 17 befestigten Brücke 3o und ein Lager 3i an einem am oberen Ende des Hohlzylinders 17 befestigten Arm 32 vorgesehen. Die Zeigerwelle 28 trägt drei Stromzuführungsbänder 33 und Halter für die Drehspulen 23, 24.For the storage of a pointer 27 carrying `` 'skins 28 is a Bearing 29 in a bridge 3o and 3o attached to the lower end of the hollow cylinder 17 a bearing 3i is provided on an arm 32 fastened to the upper end of the hollow cylinder 17. The pointer shaft 28 carries three power supply strips 33 and holders for the moving coils 23, 24.

Es sei wieder angenommen, daß die- untere Spule 23 als Meßspule sich in einem annähernd gleichförmigen und die Spule 24 als Richtspule sich in einem ungleichförmigen Magnetfeld bewegen soll. Auch hier ist es durch die Art der Magnetisierung möglich, die jeweils gewünschte Kraftlinienverteilung im Luftspalt zu erreichen. Dabei sind die Kerne so zu magnetisieren, daß der eine Pol, z. B. der Nordpol, an der Stelle liegt, wo der betreffende Ringkern über den Steg 18 mit dem Hohlzylinder 17 verbunden ist, durch den die Kraftlinien sich schließen und in der gewünschten Verteilung durch den Luftspalt wieder in den Ringkern eintreten.Let it be assumed again that the lower coil 23 acts as a measuring coil in an approximately uniform and the coil 24 as a directional coil in one should move non-uniform magnetic field. Again it is due to the nature of the magnetization possible to achieve the required force line distribution in the air gap. The cores are to be magnetized so that one pole, e.g. B. the North Pole the point is where the toroid in question over the web 18 with the hollow cylinder 17 is connected, through which the lines of force close and in the desired Re-enter the toroid through the air gap.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Magnetisieren der magnetisch harten Teile eines elektrischen Quotientenmeßgerätes mit zwei axial übereinander angeordneten Drehspulmeßwerken, bei denen die Drehspulen sich in gleichmäßigen Luftspalten. bewegen und der magnef isch harte Werkstoff sich mindestens bei einem derbeiden Meßwerke bis an den Luftspalt erstreckt und von denen mindestens eines eine über den Luftspalt ungleich verteilte Kraftliniendichte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierung der aus magnetisch hartem Werkstoff bestehenden Teile des magnetischen Kreises durch Polstücke solcher Form erfolgt, daß durch die Weite des Luftspaltes die gewünschte Kraftlinienverteilung erzielt wird.PATENT CLAIM: Process for magnetizing the magnetically hard Parts of an electrical quotient measuring device with two axially one above the other Moving coil measuring units, in which the moving coils are in uniform air gaps. move and the magnetically hard material is at least one of the two measuring mechanisms extends up to the air gap and of which at least one extends over the air gap has unevenly distributed force line density, characterized in that the magnetization the parts of the magnetic circuit made of magnetically hard material Pole pieces of such a shape takes place that the desired through the width of the air gap Force line distribution is achieved.