DE877638C - Magnetisches Pruefgeraet fuer Dauermagnete - Google Patents

Description

• Magnetisches Prüfgerät für Dauermagnete Zur betriebsmäßigen Prüfung von Dauermagneten sind bereits verschiedene Prüfgeräte vorgeschlagen worden. Mit diesen Geräten konnte aber die Forderung nach einem schnellen und genauen Prüfungsverfahren im magnetischen Arbeitspunkt nicht erfüllt werden.
• Da der größte Teil der heute verwendeten Dauermagnete planparallele Stirnflächen hat, kann eine Messung solcher Magnete in einem an sich bekannten Eisenjoch I mit verschiebbaren Polbacken 2 (vgl. Abb. I) erfolgen. Die Anzeige der Induktion dieser Dauermagnete kann in an sich bekannter Weise auf verschiedene Art erfolgen, z. B. in einem im ntagnetischen Prüfkreis angeordneten Luftspalt durch Herausziehen oaer Kommutieren einer lnduktionsspule mit oder ohne Eisenkern, mit dem ballistischen Galvanometer oder durch elektrodynamische Ablenkung einer Drehspule oder durch Messung der elektromotorischen Kraft, die in einer im Luftspalt rotierenden Spule erzeugt wird.
• Für die Messung solcher Magnete mit planparallelen Stirnflächen im magnetischen Arbleitspunkt war nun bisher eine Messung der dazugehörigen Feldstärke, z. B. mittels eines auf die Probe aniges etzten magnetischen Spannungsmessers, nötig. Diese Feldmeßverfahren arbeiten zwar sehr genau, sind aber wegen ihres relativ großen Zeitaufwandes, der für die betriebsmäßige Messung von Tausenden von Magneten nur etwa 3 bis 4 Sekunden pro Stück betragen darf, zu umständlich und zeitraubend. Eine Messung der scheinbaren Remanenz, die sich sehr schnell durchführen ließe, entspricht aber in den seltensten Fällen dem Arbeitspunkt des Magnets, da die scheinbare Remanenz nur von den Dimensionen des Magnets abhängt, während der magnetische Arbeitspunkt ,,a,uch durch die übrigen Teile des magnetischen Kreises, wie Weicheisenpolschuhe und Luftspalt, beeinflußt wird.
• Für eine schnelle Prüfung ist es daher unbedingt notwendig, auf eine besondere Messung der Feldstärke zu verzichten und diese nur ans dem Entmagnetisierungsstrom zu ermitteln. Schaltet man nun einen Magnet 5 in den magnetischen -Prüfkreis I, 4, 2 ein und magnetisiert ihn mit den beiden Magentisierungsspulen 6 und 7, so arbeitet der Magnet 5 nach Ausschaltung des Magnetisierungsstromes auf einem Punkt der Entmagnetisierungskurve, der infolge der entinagnetisierenden Wirkung des Luftspaltes 8 unterhalb ~der wahren Remanenz des Dauermagnetwerkstoffes liegt. Da, die Lage dieses Punktes auf der Entmagnetisierungskurve nun nicht nur von den Dimensionen des Magnets und von der Magnetstahlsorte, sondern auch von der Größe des Luftspaltes 8 des Prüfgerätes abhängt, stellt auch dieser Punkt nicht den magnetischen Arbeitspunkt dar und kann somit auch nicht zur Prüfung des Dauerrnagnets herangezogen werden. Schickt man nun durch die Spiulen 6 und 7 einen entmagnetisierenden Strom, so kann man je nach der Stärke dias Stromes zwar jeden beliebigen Punkt auf der Entmagnetisierungskurve einstellen, es ist aber nicht möglich, allein aus der Stromstärke in den Spulen 6 und 7 in eindeutiger Weise auf die magnetische Feldstärke im Dauermagnet zu schließen. Versuche haben ergeben, daß in solchen Fällen, die Koerzitivkraft immer zu niedrig gemessen wird, weil durch die Entmagnetisierungsspule der gegenüber dem Querschnitt des Magnets viel größere Querschnitt des Eisenjoches mitmagnetisiert und entmagnetisiert wird. Da nun die Ummagnetisierung des Eisenjoches bei viel kleineren Feldstärken eroflgt als die des zu prüfenden Magnets, ergibt sich daraus, daß die kleinere Koezitivkraft des Eisenjoches die Meßwerte Ider Koerzitivkraft des Magnets erniedrigen. muß. Was für den Punkt der Ko-erzitivkraft gilt, gilt natürlich' in gleicher Weise für alle Feldwerte auf der Entmagnetisierungskurve. Die Größe dieses Meßfehlers kann sehr beträchtlich sein und hängt von der Magnetstahlsorte sowie vom Magnetquerschnitt ab. Es ist daher mit der bisher beschriebenen Anordnung nur möglich, eine schnelle, jedoch keine einigermaßen genaue betriebsinäßige Prüfung von Dauermagneten vorzunehmen.
• Gemäß der Erfindung wird aber eine zugleich schnelle und genaue Messung von Dauermagneten dadurch ermöglicht, daß man die Entmagnetisie'-rungsspule 9 im Querschnitt nur wenig größer als den Dauermagnet macht, so daß in der Hauptsachte nur der Dauermagnet entmagnetisiert wird und nicht, wie bei Verwendung der größeren Spulen 6 und 7, der ganze Querschnitt des Weicheisenjoches. Die Entmagnetisierungsspule 9 soll den Magnet so eng als möglich umschließen und daher zweckm-äßig nur eine bis zwei Drahtlagen umfassen. Bei der Anordnung der Entmagnetisierungsspule gemäß der Erfindung wird somit der Meßfehler auf ein Minimum herabgedrückt, da die Feldstärke jetzt relativ genau direkt aus dem entmagnetisierenden Strom berechnet werden kaim.
• Eine besondere Feldmessung wird dadurch überflüssig. Für die Aufmagnetisierung kann zwar grundsätzlich ebenfalls die Spule g verwendet werden, jedoch empfiehlt es sich mit Rücksicht auf die Erwärmung derselben, bei den erforderlichen hohen Magnetisierungsfeldstärken hierfür die Spulen 6 und 7 mit ihrem größeren Kupfervolumen zu belassen und die Spule 9 nur für die Entmagnetisierung des Magnets zu verwenden.
• Zur Ersp,arung von Amperewindungen bei der Magnetisierung wird in an sich bekannter Weise ein magnetischer Kurzschlußbügel 10 vorgesehen, der gemäß vorliegender Erfindung mittels des Handgriffes 11 um den Drehpunkt 12 gedreht werden kann, so daß der magnetische Kurzschluß bei der Messung aufgehoben wird (vgl. Abb. 2).
• Diese Führung des Kurzschlußbügels ist für ein schnelles Arbeiten des Gerätes unbedingt erforderlich. Die Drehbewegung des Bügels hat sich dabei als besonders zweckmäßig erwiesen, kann aber auch durch eine Parallelbewegung mit Hilfe eines Schlittens ersetzt werden.
• Zur weiteren Zeitersparung bei der magnetischen Prüfung und zur Gewährleistung der Betriebssicherheit wird gemäß einer - Weiterbildang des Erfindungsgedankens durch den magnetischen Kurzschlußbügel beim Kurzschließen des Luftspaltes der Magnetisierungsstrom durch den Kontakt 13 eingeschaltet, mit dem ein weiterer Kontakt 14 elektrisch in Serie geschaltet ist, der gesondert mit dem Handgriff 11 betätigt wird und vorzugsweise in diesem an gebracht ist. Der Zweck dieser Maßnahme ist die Vermeidung zu großer Zugkräfte beim Abreißen des Kontaktes I3. Dies müßte im Punkt der Sättigung geschehen, während das Ausschalten des Magnetisierungsstromes mit dem Kontakt 14 im Punkt der wahren Remanenz erfolgt.
• Da die wahre Remanenz nur etwa den halblen Wert der Sättigung hat, erniedrigt sich die aufzuwendende Zugkraft auf ein Viertel des Wertes, de:r ohne Anordnung des Kontaktes 14 erforderlich wäre. Der Kontakt I 3 ist deshalb notwendig, damit nicht durch vorzeitiges Betätigen des Kontaktes 14 bei nichtgeschlossenem Kurzschlußbügel der Magnet ungenügend aufmagnetisiert wird.
• Zur weiteren Vermeidung von besonderen Handgriffen, die zu Fehlschaltungen führen könnten, sowie Zeitersparung ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung lein weiterer Kontakt 15 vorgesehen, der beim Drehen des Kurzschlußbügels in die strichlierte Stellung (vgl. Abb. 2) den Entmagnetisierungsstromkreis automatisch schließt.
• Nach dem Betätigen dieses'Kontaktes wird ein weiterer Kontakt 16 automatisch eingeschaltet, der den Stromkreis für das Galvanometer schließt, das für die Messung der Induktion mittels der Drehspule 4 dient. Durch die zwangsläufige Kupplung der mechanischen Bewegung des Kurzschlußbügels mit dem beschriebenen elektrischen Schaltvorgängen werden Schaltfehler mit Sicherheit vermieden.
• Durch das Gerät gemäß der Erfindung wird somit ein schnelles, genaues und betriebssicheres Messen von Dauermagneten in dem magnetischen Arbeitspunkt auch bei allergrößten Stückzahlen sogar durch ungeübte Arbeitskräfte ermöglicht.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Magnetisches Prüfgerät für Dauermagnete mit mindestens zwei planparallelen Flächen, welches ein Schlußjoch aus Weicheisen mit zwei magnetisch in Serie geschalteten Luftspalten enthält, von denen der eine zwecks Einspannung der zu prüfenden Magnete verstellbar ist und der andere, unveränderliche zur Messung der Induktion des Magnets nach einem bekannten Verfahren dient, und welches eine nur auf dem zu messenden Magnet angebrachte Wicklung besitzt, mit der nach vorausgegangener Magnetisierung die Entmagnetisierung des Magnets bis auf den gewünschten magnetischen Arbeitspunkt auf der Entmagnetisierungskurve vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die entmagnetisierende Wicklung nur einen wenig größeren mittleren Querschnitt als der Magnet und nur eine bis zwei Wicklungsiagen besitzt.
2. 2. Magnetisches Prüfgerät nach Anspruch 1 mit einem zum Überbrücken des Luftspaltes bei der Aufmagnetisierung dienenden magnetischen Kurzschlußbügel, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschlußbigel in einer Führung beweglich und vorzugsweise drehbar ausgebildet ist.
3. 3. Magnetisches Prüfgerät nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kurzschlußbügel vorgesehen ist, der mit einem zum Einschalten des Magnetisierungsstromes und gleichzeitig mit dem Kurzschließen des Luftspaltes zu betätigenden Kontakt (I3) in Verbindung steht, mit dem ein weiterer, zweckmäßig im Handgriff des Kurzschlußbügels untergebrachter, mit diesem zu bedienender Kontakt (14) in Serie geschaltet ist, der zum Ausschalten des Ma;gnetisierungsstroimes und dadurch zur Erleichterung des Abhebens des Kurzschlußbügels dient.
4. 4. Magnetisches Prüfgerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen elektrischen Kontakt(Is), der beim Öffnen des magnetischen Kurzschlusses den Entm.agnfetisierungsstromkreis schließt und ihm beim Schließen des magnetischen Kurzschlusses wieder unterbricht.
5. 5. Magnetisches Prüfgerät nach den Ansprüchen i bis 4, gekennzeichnet durch einen Kontakt (16), der nach dem Schließen des Kontaktes (15) für den Entmagnetisierungsstromkreis den Stromkreis für das Galvanometer schließt, das für die Messung der Induktion mittels der Drehspule dient.