DE1098393B

DE1098393B - Entmagnetisierungsanlage fuer Schiffe

Info

Publication number: DE1098393B
Application number: DES46803A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Eberhard Meissner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1955-12-22
Filing date: 1955-12-22
Publication date: 1961-01-26

Description

Entmagnetisierungsanlage für Schiffe Es ist bekannt, daß die Eisenmassen eines Schiffes unter dem Einfluß der Erdfeldlinien magnetisch induziert werden, so daß .der Schiffskörper seinerseits einen Magneten darstellt, der entsprechende Kraftlinien ausstrahlt. In vielen Fällen ist ein derartiges Verhalten unerwünscht. Es sind bereits Anordnungen beschrieben worden, bei .denen, um die mit dem Kurs veränderliche Magnetisierung eines Schiffes durch die Horizontalkomponente des Erdfeldes zu kompensieren, kursabhängig geregelte Wicklungen vorgesehen werden. Hierzu -wird entweder stufenweise ein vorgeschalteter Regelwiderstand geändert oder in den Erregerkreis eines Umformers ein Spannungsteiler geschaltet, der auch selbsttätig durch die Kompaßanlage angetrieben werden kann.
Es wurde ferner bereits vorgeschlagen, die Erregung der Entmagnetisierungswicklungen zusätzlich in AbhängigkeitvonStampf- undSchlingerwinkelselbsttätig über einen Horizontkreisel zu steuern. Damit wird bei der Entmagnetisierung des Schiffskörpers der Tatsache Rechnung getragen, daß die Größe der Kraftlinienausstrahlung von der Stampf- und Schlingerbewegung des Schiffes abhängig ist. Auf Grund eingehender Untersuchungen konnte festgestellt werden, daß für die Änderung des Schiffsfeldes in den drei Komponentenrichtungen folgende Funktionen gelten: a) für die Z-Komponente ± KZ -'- RZ (- H sin a sin r -f-Hcosasinbcosr+Zcosrcosb), b) für die Y-Komponente ± Kr -I- RY (H sin a cos r -I- H cos a sin r sin b -I- Z sin r cos b), c) für die X-Komponente ± KX i- RX (H cos a cos b - Z sin b). In diesen Funktionen ist K eine Konstante, die die Größe des permanenten Schiffsfeldes berücksichtigt. R ist eine Schiffskonstante, die von den Eisenmassen und der Bauform des Schiffes abhängt. H ist eine von der Horizontalkomponente und Z eine von der Vertikalkomponente des Erdfeldes am Standort des Schiffes abhängige Ortskonstante. Die Größen von H und Z können für jeden Punkt der Erdoberfläche, z. B. an Hand von Tabellen, abgelesen werden. a ist der Kurswinkel, b -der Starnpfwinkel und r der Schlingerwinkel.
Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Verbesserung der bekannten Kompensationseinrichtungen in Verbindung mit vorgeschlagenen Steuereinrichtungen, die in Abhängigkeit vom Horizontkreisel arbeiten. Durch die Erfindung soll eine Einrichtung geschaffen werden, die eine vollständige Kompensation des Schiffsfeldes ermöglicht, was insbesondere auch eine steuerungstechnische Erfassung und Verarbeitung der oben angegebenen Funktionen voraussetzt.
Die Entmagnetisierungsanlage gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, @daß der Kurswinkel sowie der Stampf- und Rollwinkel einem Rechengerät zugeführt sind, welches einen dem induzierten Schiffsfeld entsprechenden Steuerwert, aufgeteilt in die drei Raumkomponenten, liefert. Damit ergibt sich der Vorteil, daß die Entmagneti.sierungswicklungen für die drei Raumkomponenten des Schiffsfeldes getrennt gesteuert werden. Der dem Rechengerät für jede Raumkomponente entnommene, dem induzierten Schiffsfeld entsprechende Wert, kann einem Regeltransformator, insbesondere einem Drehtransformator, zugeführt werden. Die Sekundärspannung dieser Regeltransformatoren ist dann in Größe und Richtung dem Schiffsfeld angepaßt und kann weiteren Transformatoren zugeführt sein, in welchem der Einfluß des permanenten Schiffsfeldes zu dem induzierten Schiffsfeld addiert wird: Fig. 1 der Zeichnung zeigt Iden grundsätzlichen Aufbau eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung. Der Kurskreisel 1 liefert an :das Rechengerät 3 den Kurswinkel a, der Horizontkreisel 2 den Stampfwinkel b und den Schlingerwinkel r. Außerdem wirken auf das Rechengerät noch zwei Stellvorrichtungen, und zwar der Horizontalzonensteller 4, welcher eine der Konstanten H ;der obigen Formeln entsprechenden Größe in das Rechengerät einführt, sowie der Vertikalzonensteller 5, der eine der Konstanten Z proportionale Größe an das Rechengerät 3 abgibt. Die den Konstanten H und Z proportionalen Größen können dabei beispielsweise an .den Abgriffen von Spannungsteilern eingestellt werden. Das Rechengerät 3 liefert in dem Fall einen Wert, der entsprechend den obigen Formeln dem induzierten Feld des Schiffes aufgeteilt in die drei Raumkomponenten X, Y und Z entspricht. Zu diesem Wert wind in den Additionsgeräten 6x, 6, und 6, der Einfluß des Permanentfeldes addiert und in einer phasenempfindlichen Gleichrichtung gleichgerichtet. Von den beiden Ausgängen der phasenempfindlichen Gleichrichtung werden zwei Steuerwicklungen jeweils eines Generators 7, 7, und 7Z, vorzugsweise einer Verstärkermaschi.ne, im Gegentakt ausgesteuert. Die Aüsgangs"sfröme der Generatoren 7x, 7, und 7, durchfließen !die Entmagnetisierungswicklungen 8x, 8s; und 8" welche idie _ jeweils im Index bezeichnete Komponente des Magnetfeldes kompensieren. Diese Ströme folgen also den in obigen Formeln angegebenen Funktionen. Um die Hysterese des Generators 7 und die Widerstandsänderung der Entmagnetisierungswicklung 8 zu kompensieren, ist durch die S tromrückführung 9 eine :dem Generatorstrom proportionale Spannung- an eine zusätzliche Erregerwicklung des zugehörigen Generators 7 angeschlossen.
Den Aufbau der Additionsgeräte 6 zeigt Fig. 2. Der Transformator 15 liegt an einer Netzwechselspannung 14. Die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung des Transformators 15 ist über die Sekundärwicklung eines Drehtransformators 13 der Mittelanzapfung einer Primärwicklung des Summentransformators 21 zugeführt. Weiterhin liegt noch ein Transformator 15 a primärseitig an -der Netzspannung 14. Die Mittelanzapfung der Sekundärseite dieses Transformators 15a ist über einen Spannungsteilerwnderstand 13a an die Mittelanzapfung einer zweiten Primärwicklung des Summentransformators 21 angeschlossen. Durch entsprechende Stellung des Abgriffs des Potentiometers 13 a kann ein der Konstante K obiger Gleichung entsprechender Wert eingestellt werden. In den Sekundärwicklungen des Transformators 21 erhält man sodann durch die induktiveKopplung rdie Summe der vom Drehtransformator 13 und dem Spannungsteilerwiderstand 13a gelieferten Spannungen. Diese Spannungen werden einem phasenempfindlichen Gleichrichter 18 zugeführt. Die Ausgangsklemmen der Gleichrichter 18 können unmittelbar an die beiden im Gegentakt arbeitenden Erregerwicklungen des zugehörigen Generators 7 angeschlossen sein. Durch die Erfindung wird also eine sehr weitgehende und nahezu trägheitslose Kompensation des Schiffsfeldes erreicht, so -daß auch über nur kurze Zeitspannen praktisch kein vom Erdfeld abweichendes magnetisches Schiffsfeld auftreten kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Entmagnetisierungsanlage für Schiffe mit drei gleichstromerregten Entmagnetisierungswioklungen zur Beseitigung der Kraftlinienausstrahlung, bei der die Erregung selbsttätig in Abhängigkeit von dem Kurswinkel des Schiffes über den Kompaß gesteuert wird und zusätzlich in Abhängigkeit vom Stampf- und Rollwinkel selbsttätig über einen Horizontkreisel steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurswinkel sowie der Stampf- und Rollwinkel einem Rechengerät (3) zugeführt sind, welches einen dem induzierten Schiffsfeld entsprechenden Steuerwert, aufgeteilt in .die drei Raumkomponenten, liefert.
2. Entmagnetisierungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Raumkomponente des dem induzierten Schiffsfeld entsprechenden Steuerwertes je einem Regeltransformator, insbesondere einem Drehtransformator (13), zugeführt ist.
3. Entmagnetisierungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der zugehörigen Raumkomponente des induzierten Schiffsfelles entsprechende Sekundärspannung des Regeltransformators (13) jeweils einem Summentransformator (21) zugeführt ist, in welchem die entsprechende Raumkomponente des permanenten Schiffsfeldes zu der des induzierten Schiffsfeldes addiert wird.
4. Entmagnetisierungsanlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Generatorstrom proportionale Spannung an eine zusätzliche Erregerwicklung des den Erregerstrom der Entmagnetisierungswicklung (8) liefernden Generators (7) angeschlossen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 581801; USA.-Patentschrift Nr. 2 421583.