DE1090348B

DE1090348B - Vormagnetisierter ferromagnetischer Kern fuer Modulatoren und Variometer

Info

Publication number: DE1090348B
Application number: DES55072A
Authority: DE
Inventors: Paul Gottschalt; Gustav Roespel
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1957-09-11
Filing date: 1957-09-11
Publication date: 1960-10-06

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen vormagnetisierten ferromagnetischen Kern für Modulatoren und Variometer mit einem Erregerkreis und einem zu steuernden Kreis, der aus Ferritteilen unterschiedlicher Permeabilität und unterschiedlichem Temperaturkoeffizienten der Permeabilität besteht.

Ein Variometer dieser Art ist bekannt. Bei diesem Variometer besteht das Erregersystem aus einem Ferrit möglichst hoher Sättigung, beispielsweise aus einem Manganferrit, wohingegen der Ferritkern des zu steuernden Kreises aus einem Material hoher Spulengüte, beispielsweise aus einem Nickelferrit, besteht.

Es ist auch bekannt, in derartigen Kernen die Materialien für die Kernteile des Erregersystems einerseits und die des zu steuernden Systems andererseits so zu wählen, daß sich eine kleinste S teuer leistung bei möglichst hoher Temperaturkonstanz ergibt.

Auch die Aufgabe der Erfindung ist es, den Temperaturkoeffizienten der "Permeabilität im zu steuernden Kreis praktisch zum Verschwinden zu bringen und überdies die Vormagnetisierungsleistung möglichst klein zu halten.

Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem — wie angeführt — auf die hohe Sättigung des Kernmaterials des Erregerkreises und auf die hohe "Güte des Kernmaterials im zu steuernden System geachtet wurde, geht die Erfindung von folgenden Feststellungen aus:

Die Permeabilität von verhältnismäßig niederpermeablen Stoffen nimmt mit zunehmender Vormagnetisierung verhältnismäßig schwach ab; die Permeabilität von verhältnismäßig hochpermeablen Stoffen nimmt mit zunehmender Vormagnetisierung verhältnismäßig stark ab. Dies ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Auf der Abszisse ist die Vormagnetisierung in Amperewindungen aufgetragen (AW), auf der Ordinate das Verhältnis der Permeabilität bei der Vormagnetisierung zur Permeabilität des nichtvormagnetisierten Werkstoffes. Die als geschlossene Linie gezeichnete Kurve gibt den Permeabilitätsverlauf eines verhältnismäßig niederpermeablen Stoffes, (z. B. Nickel—Mangan — Zinkferrit mit einer Permeabilität ohne Vormagnetisierung von etwa 300) wieder. Die gestrichelt gezeichnete Kurve gibt den Permeabilitätsverlauf eines verhältnismäßig hochpermeablen Stoffes (z.B. Mangan — Zinkferrit mit einer Permeabilität ohne Vormagnetisierung von etwa 700) wieder. Ersichtlich ist, daß bei der Vormagnetisierung X die Permeabilität des niederpermeablen Stoffes verhältnismäßig schwach abgefallen ist, die Permeabilität des hochpermeablen Stoffes hingegen verhältnismäßig stark.

Zum Vergleich hiermit ist in Fig. 2 der Verlauf der Vormagnetisierter ferromagnetische!·
Kern für Modulatoren und Variometer

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Paul Gottschalt und Gustav Roespel, München,
ist als Erfinder genannt worden

Temperaturkoeffizienten dieser Stoffe dargestellt. Bei niedriger Vormagnetisierung ist der Temperaturkoeffizient T_k in beiden Fällen größer als Null (dies gilt für fast alle Ferrite), Mit zunehmender Vormagnetisierung fällt der Temperaturkoeffizient des Stoffes "niedriger Permeabilität schwach ab, der des Stoffes

"5 "höher Permeabilität hingegen stark.

Um einen weiten Permeabilitätsbereich in Abhängigkeit von der Vormagnetisierung zu erzielen, ist nach Fig. 1 die Verwendung eines verhältnismäßig hochpermeablen Stoffes vorteilhaft, um einen geringeren Temperaturkoeffizienten zu erzielen, die Verwendung eines verhältnismäßig niederpermeablen Stoffes (Fig. 2). Nun ist es nicht erforderlich, daß der Temperaturkoeffizient im Erregerkreis praktisch verschwindet, sondern nur im zu steuernden Kreis.

Man kann daher den Vorteil des großen Permeabilitätsbereiches in Abhängigkeit von der Vormagnetisierung und des geringen Temperaturkoeffizienten im zu steuernden Kreis erfindungsgemäß dadurch gemeinsam erzielen, daß man den überwiegenden Teil des Erregerkreises und den kleineren Teil des zu steuernden Kreises aus einem Ferrit hoher Permeabilität und bei der Vormagnetisierung negativen Temperaturkoeffizienten der Permeabilität und die Restteile aus einem Ferrit niedriger Permeabilität und bei der Vormagnetisierung positiven Temperaturkoeffizienten der Permeabilität herstellt, wobei diese Ferritteile aus derartigen Stoffen bestehen und derart angeordnet sind, daß der Temperaturkoeffizient der Permeabilität im zu steuernden Kreis praktisch verschwindet.

Diese Regel läßt mannigfache Ausführungsbeispiele zu, von denen einige, besonders zweckmäßig erscheinende im folgenden beschrieben werden:

In Fig. 3 ist ein Modulator dargestellt, der im wesentlichen — wie an sich bekannt — die Form eines

009 610/326

Ringes 30 mit einem Loch 31 in der Ringwulst aufweist. Der Ring besteht aus einem Teil 32 niederer Permeabilität und positivem Temperaturkoeffizienten bei der Vormagnetisierung und einem Teil 33 hoher Permeabilität und negativem Temperaturkoeffizienten der Permeabilität bei der Vormagnetisierung. Durch das Loch 31 ist die zu steuernde Hochfrequenzwicklung geführt, um den gegenüberliegenden Schenkel die Erregerwicklung 34.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform gemäß Fig. 3. Der Ferritteil mit positivem Temperaturkoeffizienten ist mit 42, der andere mit 43 bezeichnet. Erregerwicklung und zu steuernde Wicklung sind der Übersicht halber fortgelassen.

Eine geometrisch besonders günstige Aufteilung der Kernteile gibt Fig. 5 wieder. Hier sind die niederpermeablen Teile 63, 64 mit den hochpermeablen Teilen 65, 66 zusammengesintert, wie dies bei der Herstellung von Kombinationskernen aus verschiedenen Festmaterialien an sich bekannt ist. 2c

Fig. 6 zeigt einen erfindungsgemäß ausgebildeten Zahnkranzmodulator, die linke Hälfte in Ansicht, die rechte Hälfte im Schnitt. Der Topf 70 des Modulators besteht aus hochpermeablem Ferrit, der Deckel aus niederpermeablem Ferrit. Die einzelnen zu steuernden Wicklungen (z. B. 71) sind in an sich bekannter Weise um je zwei Zähne 72, 73 eines am Rand des Sockels ansetzenden Zahnkranzes angebracht, so daß sämtliche Wicklungen durch eine einzige Erregerwicklung, die im Innenraum 74 untergebracht ist, erregt werden können.

Claims

Patentansprüche:

zu steuernden Kreis, dadurch gekennzeichnet, daß der überwiegende Teil des Erregerkreises und der kleinere Teil des zu steuernden Kreises aus einem Ferritteil hoher Permeabilität und bei der Vormagnetisierung negativem Temperaturkoeffizienten der Permeabilität und die Restteile aus einem Ferritteil niedriger Permeabilität und bei der Vormagnetisierung positivem Temperaturkoeffizienten der Permeabilität bestehen, wobei diese Ferritteile aus derartigen Stoffen bestehen und derart angeordnet sind, daß der Temperaturkoeffizient der Permeabilität im zu steuernden Kreis praktisch verschwindet.
2. Kern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er die — an sich bekannte ■—· Form eines Ringes aufweist, dessen Ringwulst mit einem Loch versehen ist.
3. Kern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Ringes aus dem genannten Ferrit hoher Permeabilität und der andere Teil des Ringes aus dem genannten Ferrit niedriger Permeabilität besteht.
4. Kern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteile aus den Ferritmaterialien unterschiedlicher Permeabilität zusammengesintert sind.
5. Kern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er —· wie bekannt — als geschlossener Topfkern ausgebildet ist und daß der Deckel des Topfes einen an seinem Rand ansetzenden Zahnkranz aufweist, der eine Vielzahl zu steuernder Kreise trägt.

1. Vormagnetisierter, aus Ferritteilen unter- In Betracht gezogene Druckschriften:

schiedlicher Permeabilität und unterschiedlichem 35 Deutsche Patentschrift Nr. 951 819; Temperaturkoeffizienten der Permeabilität be- deutsche Auslegeschrift N 7434 VIIIc/21g (bestehender ferromagnetischer Kern für Modulatoren kanntgemacht am 25. 10. 1956) ; und Variometer mit einem Erregerkreis und einem »Frequenz«, Januar 1957, S. 19 bis 27.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 610/326 !).