Im Patent 911 755 ist ein steuerbarer Magnetkreis
mit mehreren in Reihe liegenden ferromagnetisohen Teilen und Vormagnetisierung nur eines
dieser Teile angegeben, der insbesondere als Steuerorgan mit Vorteil verwendet werden kann, wobei
'die Steuerung durch Veränderung der Vormagnetisierung erfolgen kann. Nach einer angegebenen
Ausführungsform wird der zu !beeinflussende Fluß von einem permanenten Magneten aufgedrückt.In the 911 755 patent there is a controllable magnetic circuit
with several ferromagnetic parts in series and only one bias
these parts indicated, which can be used with advantage in particular as a control member, with
'The control can be done by changing the premagnetization. After a specified
Embodiment, the flux to be influenced is pressed by a permanent magnet.
Nach der Erfindung kann ein steuerbarer Magnetkreis nach dem Patent 911755 dadurch
wertvoll verbessert werden, daß die Länge derjenigen ferromagnetischen Teile, in denen die
Kraftlinienddchte erhöht wird, im Verhältnis zu dem Querschnitt der Teile kurz bemessen wird.
Auf diese Weise wird der Aufwand an Amperewindungen für die Vormagnetisierung sehr gering.
Dadurch wird es also ermöglicht, mit sehr kleinen Energien eine große Veränderung des Gesamtwiderstandes
des magnetischen Kreises herbeizuführen. Eine weitere Verringerung der Sättigungsarbeit kann dadurch erreicht werden, daß dem
Hauptkraftfluß noch ein Nebenweg (Parallelpfad) zur Verfügung gestellt wind, über den sich dieserAccording to the invention, a controllable magnetic circuit according to patent 911755 can thereby
that the length of those ferromagnetic parts in which the
Force line roof is increased, is short in relation to the cross section of the parts.
In this way, the amount of ampere-turn required for the premagnetization is very low.
This enables a large change in the total resistance with very small energies
to bring about the magnetic circuit. A further reduction in the work of saturation can be achieved in that the
Main power flow a byway (parallel path) is made available, over which this wind
wenigstens zum Teil schließen kann, ohne über die Teile zu fließen, in denen eine Erhöhung der Kraftliniendichte
durchgeführt wird.can at least partially close without flowing over the parts in which an increase in the density of lines of force
is carried out.
Die Länge derjenigen ferromagnetischen Teile, in denen die Kraftliniendichte erhöht wird, liegt
vorteilhafterweise in der Größenordnung der Wurzel aus dem Querschnitt der Teile. Dabei kann
die Länge kleiner als das Doppelte der kleineren der beiden Maße (Breite und Stärke) des Querschnittes
des Elisenkörpers an der durch die Aussparungen geschwächten Teile sein. Insbesondere
kann die Länge etwa des Zehnfache der reduzierten Länge des am Anker in angezogener Stellung
wirksamen Luftspaltes sein.The length of those ferromagnetic parts in which the density of force lines is increased lies
advantageously of the order of the root of the cross-section of the parts. Here can
the length is less than twice the smaller of the two dimensions (width and thickness) of the cross-section
of the Elisenkörpers be on the parts weakened by the recesses. In particular
The length can be about ten times the reduced length of the armature in the tightened position
effective air gap.
Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen steuerbaren Magnetkreises ist in Fig. 1 der Zeichnung
dargestellt. Mit 1 ist der Eisenkörper des Magnetkreises bezeichnet, dessen beide Schenkel 2 durch
Ausnehmungen 3 in je ein Schenkelpaar 4 unterteilt sind. Die Erregerwicklung 5 ist hierbei durch
eine Windung großen Querschnitts dargestellt, die durch die Ausnehmungen 3 hindurchgefädelt ist.
Zur Erzeugung des Hauptflusses ist ein permanenter Magnet 15 verwendet. Mit 16 ist ein Luftspalt
bezeichnet, über den sich ein Teil des Kraftlinienflusses schließen kann. 14 stellt einen Anker dar,
der beispielsweise unter dem Einfluß einer nicht gezeichneten Kraft steht und entgegen der Wirkung
dieser Kraft von dem Fluß durch die Schenkelpaare 4 in angezogenem Zustand gehalten wird.
Solange in der Windung 5 kein Strom fließt, ist der magnetische Widerstand der Teile 4 gering, so daß
ein großer Teil des Flusses des Magneten 15 sich über die Teile 4 und den Anker 14 schließt und
hierbei den Anker festhält. Durch einen Strom in der Windung 5 wird jedoch eine Sättigung der
Teile 4 herbeigeführt, die dank deren Kürze schon bei verhältnismäßig niedrigen Stromwerten den von
dem Magneten 15 ausgedrückten Fluß praktisch abriegelt,
so daß sich dieser nunmehr" praktisch ausschließlich über den Luftspalt 16 schließt, der
Magnetanker also abfällt. Der steuerbare .Magnetkreis stellt also einen Haltemagneten dar, der
seinen Anker so lange festhält, bis ein Strom durch die Windung 5 fließt, der also nach dem Arbeitsstromprinzip
arbeitet. Durch den Nebenweg über den Luftspalt 16 ist hierbei sichergestellt, daß der
Magnet 15 auch unter der Wirkung sehr hoher Stiomstöße in der Windung 5 nicht entmagnetisiert
werden kann. Bei dieser Anordnung kann man in einfacher Weise auch mehrere Ausnehmungen 3
hintereinander anordnen und jeder Ausnehmung eine !besondere Wicklung zuordnen. Auf diese
Weise ist es möglich, die Steuerung in Abhängigkeit von mehreren elektrischen Größen vorzunehmen;
so kann beispielsweise die Überwachung sämtlicher drei" Phasen eines Dreiphasenstromes
mit einem einzigen Gerät durchgeführt werden.An embodiment of such a controllable magnetic circuit is shown in FIG. 1 of the drawing
shown. 1 with the iron body of the magnetic circuit is referred to, the two legs 2 through
Recesses 3 are divided into a pair of legs 4 each. The excitation winding 5 is through here
a winding with a large cross section is shown, which is threaded through the recesses 3.
A permanent magnet 15 is used to generate the main flux. At 16 there is an air gap
referred to, over which a part of the line of force flow can be closed. 14 represents an anchor,
which is, for example, under the influence of a force not shown and contrary to the effect
this force is held by the flow through the pair of legs 4 in the tightened state.
As long as no current flows in the winding 5, the magnetic resistance of the parts 4 is low, so that
a large part of the flux of the magnet 15 closes over the parts 4 and the armature 14 and
while holding the anchor. However, a current in the winding 5 saturates the
Parts 4 brought about, which thanks to their shortness even at relatively low current values the of
practically closes off the flux expressed by magnet 15,
so that this now "closes practically exclusively via the air gap 16, the
So the magnet armature falls off. The controllable .Magnetkreis thus represents a holding magnet that
holds its armature until a current flows through the winding 5, which is based on the operating current principle
is working. The bypass path through the air gap 16 ensures that the
Magnet 15 is not demagnetized even under the effect of very high current surges in winding 5
can be. With this arrangement, several recesses 3
arrange one behind the other and assign a special winding to each recess. To this
Way it is possible to make the control depending on several electrical quantities;
for example, the monitoring of all three "phases of a three-phase current
can be done with a single device.
Wenn man ein Arbeiten nach dem Ruhestromprinzip wünscht, so ist der Teil des Magnetkreises,
in dem eine Erhöhung der Kraftliniendichte eintritt, mit dem Teil, in dem der Arbeitsanker liegt,
nicht in Reihe, sondern zu diesem parallel zu schalten. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in
Fig. 2 dargestellt. Der Eisenkörper 1 ist hierbei nach Art eines Manteltransformators ausgeführt,
wobei beispielsweise in dem mittleren Schenkel 17 Ausnehmungen 3 für eine Windung 5 angeordnet
sind, während in dem äußeren Schenkel der Permanentmagnet 15, in dem anderen der Arbeitsanker
mit dem zugehörigen Luftspalt angeordnet ist. Solange bei dieser Anordnung ein Strom durch
die Windung 5 fließt, ist durch die Sättigung der magnetische Widerstand des mittleren Schenkels
Vj so stark erhöht, daß praktisch der ganze Fluß über den Anker 14 fließt. Bei Wegfall des Stromes
in der Windung 5 findet aber der Fluß des Magneten 15 infolge des nunmehr niedrigen magnetischen
Widerstandes in dem mittleren Schenkel 17 einen besseren Weg, so daß der Fluß praktisch von dem
Anker abgezogen wiird,. dieser also abfällt. Bei
solchen Anordnungen ist es möglich, eine Kurzschlußwicklung 18 anzuordnen, die den Schenkel
17 umschließt. Durch die Wirkung dieser Kurzschlußwicklung kann die Flußänderung verzögert
werden, so daß das Abfallen des Ankers 14 nicht sofort, sondern erst nach einer bestimmten Zeit erfolgt.
Diese Zeit kann beispielsweise durch Änderung des Widerstandes des Kurzschlußkreises an
einem in diesem angeordneten Regelwiderstand auch nachträglich in weitem Bereich verstellt
werden.If you want to work according to the closed-circuit principle, the part of the magnetic circuit in which an increase in the density of lines of force occurs must not be connected in series with the part in which the working armature is located, but in parallel with it. An exemplary embodiment for this is shown in FIG. The iron body 1 is designed in the manner of a jacket transformer, with recesses 3 for a turn 5 being arranged in the middle limb 17, for example, while the permanent magnet 15 is arranged in the outer limb and the working armature with the associated air gap is arranged in the other. As long as a current flows through the winding 5 in this arrangement, the saturation of the magnetic resistance of the central leg Vj is so greatly increased that practically the entire flux flows through the armature 14. When the current in the winding 5 ceases, however, the flux of the magnet 15 finds a better path as a result of the now low magnetic resistance in the middle leg 17, so that the flux is practically withdrawn from the armature. so this falls away. In such arrangements it is possible to arrange a short-circuit winding 18 which encloses the leg 17. Due to the effect of this short-circuit winding, the change in flux can be delayed so that the armature 14 does not fall off immediately, but only after a certain time. This time can also be adjusted subsequently over a wide range, for example by changing the resistance of the short-circuit circuit at a regulating resistor arranged in this.