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Vorrichtung zur bleibenden Anzeige von vorzugsweise kurzzeitig auftretenden
Strömen In der Elektrotechnik ist es sehr oft notwendig, kurzzeitig auftretende
Ströme, wie Maximalströme, überströmt od. dgl., so anzuzeigen oder auch zu registrieren,
daß eine Ablesung des aufgetretenen Wertes auch noch beliebig später möglich ist.
Für einen derartigen Zweck geeignete Vorrichtungen müssen in ihrem Aufbau einfach
sein, auch unter ungünstigen Betriebsverhältnissen zuverlässig arbeiten. Hilfsstromquellen
sollen möglichst vermieden sein. Schließlich muß auch eine einfache Fernanzeige
der gemessenen Werte möglich sein.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur bleibenden Anzeige
von vorzugsweise kurzzeitig auftretenden Strömen, die obige Bedingungen in einfacher
Weise erfüllt. Gemäß der Erfindung wird eine Mehrzahl mechanisch vorgespannter Anker
von einem Querfeldmagnetsystem mit zwei sich gegenüberstehenden Polkanten festgehalten,
wobei eine Kante von einem Blechpaket gebildet wird, das von einem konstanten magnetischen
Gleichfluß in Kantenrichtung durchflossen wird, während die andere Kante von einem
Polkern gebildet wird, der mit dem zu überwachenden Strom verkettet ist.
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Zweckmäßig sind die mechanisch vorgespannten Anker von einer in einer
Ebene liegenden Reihe einseitig eingespannter paralleler Blattfedern oder Drähte
gebildet, deren freie Enden entgegen ilhrer elastischen Vorspannung zum Anliegen
und magnetischen Festhaften an den beiden Polkanten gebracht sind. Einer weiteren
Ausbildung entsprechend ist zwischen Blechpaket und Polkern ein zweiter Luftspalt
gebildet, der verstellbar ausgebildet ist.
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Die Erfindung wird mit weiteren vorteilhaften Aushildungen an Hand
eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Die Erfindung macht teilweise Gebrauch von einem an sich für magnetische
Aufzeichnungen bekannten Querfeldmagnetsystem, wie es beispielsweise in der Zeitsehrift
»Electronics«, April 1952, S. 116 bis 120, beschrieben ist. In der genannten Literaturstelle
wird das System als Magnetbandregistriervorrichtung verwendet Die Aufzeichnung selbst
erfolgt nach dem Grenzlinienverschiebungsverfahren. Von dieser Grenzlinienverschiebung
wird auch beim Erfindungsgegenstand Gebrauch gemacht.
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In der Zeichnung ist mit 1 das Querfeldmagnetsystem bezeichnet. Dieses
besteht aus einem lamellierten. Blechpaket 2 mit nichtmagnetischen Zwischenlagen.
Im Blechpaket ist ein Dauermagnet 3 angeordnet, der ein konstantes Querfeld erzeugt,
das sich von einer Stirnseite des Paketes über das Blechpaket bis zu der anderen
Stirnseite erstreckt. Die Stirnseiten sind durch Weicheisenjoche4, 5 abigeschlossen.
Dem Blechpaket 2 steht mit kleinem Abstand ein lamellierter Polkern 6 gegenüber.
Die Induktion im sich ergebenden. Luftspalt 7 nimmt dann von der einen Stirnseite
linear bis genau zur Mitte hin ab und steigt dann wieder, jedoch auf den entgegengesetzten
gleichen Wert.
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Unterhalb des Luftspaltes 7 ist eine Anzahl von Ankern 8 in Drahtform
angeordnet, die durch das Streufeld des Luftspaltes magnetisiert und angezogen werden.
Genau in der Mitte des Blechpaketes wird man keinen Anker vorsehen, da an diesem
Punkt irr.
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Luftspalt, wie bemerkt, die Induktion Null ist und eine Anziehung
dieses Ankers nicht erfolgen würde.
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Die drahtförmigen Anker 8 sind bei 9 einseitig ein gespannt und. weisen
an sich eine meehanische Vorspannung auf, die entgegengesetzt zur Anziehungsrichtung
durch das Feld des Luftspaltes 7 wirkt. Die freien Enden der Anker 8 überbrücken
die Polkanten 10, 11. Ein weiterer Luftspalt zwischen Blechpaket 2 und Polkern 6
wird bei 12 gebildet, wobei dieser verstellbar ausgebildet ist.
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Wird nun der Polkern 6 durch den zu überwachenden Strom erregt, was
beispielsweise durch einen Strom in dem gestrichelt dargestellten Leiter 13 erfolgt,
so wird dadurch dem Querfeld ein durch den Leiter erzeugtes weiteres Magnetfeld
überlagert. Entsprechend der Größe und Richtung des Stromes erfolgt eine Verschiebung
des Nullpunktes der Induktion im Luftspalt 7, so daß die von der Verschiebung beeinflußten
Enden der Anker 8 vom System 1 abfallen. Sie bleiben auch abgefallen, wenn die Erregung
des Polkernes 6 bereits wieder aufgehört hat. Selbstverständlich kann der Polkern
6 auch mit einer Stromspule versehen sein.
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Der Abfall der Anker 8 kann in vielfältiger Form zur Anzeige gebracht
werden. Zweckmäßig kann dafür
eine in geeigneter Weise ausgebildete
Skala vorgesehen werden. Einer weiteren Ausbildung entsprechend kennen die Anker
mit Gegenkontakten zusammenarbeiten, so daß Indikationskreise betätigt werden. Die
durch den Strom abgefallenen Anker werden durch eine mechanische oder elektromagnetische
Vorrichtung zum Wiederanliegen an das System gebracht. Der Luftspalt 12 dient zur
einfachen Anpassung der jeweils gewünschten Empfindlichkeit des Systems an den zu
überwachenden Strom.
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Ist der zu überwachende Strom ein Gleichstrom, so werden je nach
Vorzeichen nur die Anker auf einer Seite der Ankerlücke in der Mitte abfallen, so
daß man auch das Vorzeichen des Spitzenstromes nachträglich feststellen kann. Handelt
es sich um Wechselstrom, so fallen auf beiden Seiten Anker ab, deren Zahl ein Maß
für die positiven und negativen Spitzenwerte ist. Man kann also die z. B. für Transformatoreinschaltstromstöße
typische Ungleichheit der positiven und negativen Stromspitzen einwandfrei als solche
erkennen.
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Gegenüber den an sich bekannten Bl i tzstrommessern, bei denen ein
Magnetstab in die Nähe des Leiters gebracht wird, dessen Remanenz ein Maß für die
Stromspitze ist, hat die Erfindung den Vorteil, auch für Wechselstrom geeignet zu
sein sowie leichter ablesbar und leichter zurückstellbar zu sein für weitere Messungen.
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PATENTANSPR0CHE 1. Vorrichtung zur bleibenden Anzeige von vorzugsweise
kurzzeitig auftretenden Strömen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl mecha-
nisch
vorgespannter Anker (8) von einem Querfeldmagnetsystem (1) mit zwei sich gegenüberstehenden
Polkanten (10, 11) festgehalten wird, wobei eine Kante (10) von einem Blechpaket
(2) gebildet wird, das von einem konstanten magnetischen Gleichfluß in Kantenrichtung
durchflossen wird, während die andere Kante (11) von einem Polkern (6) gebildet
wird, der mit dem zu überwachenden Strom verkettet ist.