CH272311A

CH272311A - Verfahren und Einrichtung zur Prüfung von ferromagnetischen Materialien.

Info

Publication number: CH272311A
Authority: CH
Inventors: Nationalunternehmen Tesla
Original assignee: Nationalunternehmen Tesla
Priority date: 1947-11-03
Filing date: 1948-10-29
Publication date: 1950-12-15

Description


  



  Verfahren und Einrichtung zur Prüfung von ferromagnetischen Materialien.



   Die Qualität von   Transiormatoren-nntl      Dynamoblechen    wird üblicherweise durch die sogenannte Verlustzahl bestimmt, welche die Grosse der Verluste in einem Kilogramm Blech bei einer maximalen Induktion von 10 000 Gau¯ bei Erregung durch einen sinusförmigen Wechselstrom von 50 Hz in Watt angibt.

   Znr Messung dieser Verlustzahl werden   versehiedene    Vorrichtungen benützt, die grösstenteils ziemlich kompliziert sind und in der Regel ein   Wattmeter    oder ein anderes auf die Wirkleistung des Wechselstromes reagierendes GerÏt enthalten, wobei meistens eine ziemlich bedeutende Menge des zu prüfenden Eisens notwendig ist, das nicht mehr verwendbar ist (bis zu 4 Tafeln und bis zu einem   Gewieht    von 10 kg, da das Blech in Bänder zerschnitten werden muss, welche infolge ihrer meist ungünstigen Abmessungen nicht mehr weiter verwendbar r sind). Diese Prüfungsverfahren sind verhältnismässig kostspielig und ihre Durchführung erfordert eine verhältnismässig lange Zeit.



  Oft w rde es f r   versehiedene    Zwecke gen gen, z. B. zur Kontrolle der Gleichmässigkeit der Herstellung der Bleche, zur groben Feststellung der G te der Bleche oder zur Sor  tierung    gemischter Blechtafeln, mit einer etwas kleineren Genauigkeit zu arbeiten und so die teueren Geräte zu vermeiden. Die Erfindung bezweekt daher, ein solches vereinfachtes Verfahren und ein GerÏt zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Prüfung von ferromagnetischen Materialien, insbesondere von Transformatoren-und Dy  namoblechen,    ist dadurch gekennzeichnet, dass man das zu prüfende Material in einen   weehselstromgespeisten    magnetischen Kreis einschaltet, bei dem die Reluktanz des Prüflings gr¯¯er als die des übrigen Teils des erwähnten magnetischen Kreises ist und die Grosse des   Erregerstromes    derart gewählt wird, dass die von ihm erzeugte Magnetisierung stets klein in bezug auf die Sättigung ist, und wobei bei fest eingestellter Speisespannung der von ihr erzeugte Erregerstrom ein Mass für die   Verlustzahl des geprüften    Materials bildet.



   Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemÏ¯ dadurch gekennzeichnet,   dal3    der Prüfstromkreis eine Wechselspannungsquelle, ein Milliamperemeter und eine auf einem ferromagnetischen Joch angebrachte Erregerspule aufweist.



   Das neue Messverfahren beruht auf der   versuchsmässig    festgestellten Erkenntnis, dass bei den gebräuchlichen Transformatoren-und Dynamoblechen eine bestimmte Beziehung zwischen   Anfangs-Permeabilität    und   Verlust-    zahl besteht.

   Wird also auf eine Transforma  torenblechtafel    gegebener Dicke ein derart ausgebildetes   Eisenjoch    mit Erregerspule angeordnet, dass seine Reluktanz gegenüber der Reluktanz des durch die Blechtafel gebildeten   Eisenweges    vernachlässigbar klein ist und wird die Erregerspule mit einem   Weeh-    selstrom   soleher    Amplitude gespeist, dass die Magnetisierung stets weit unter der   Sätti-    gung bleibt, so ist der die Erregerspule durchfliessende Strom praktisch nur von der Reluktanz des   Transformatorenblechs,    d. h. bei gegebener Blechdicke und bei bestimmten   Abmesslmgen    des Joches von der Permea  bilität    des Blechs im Bereiche kleiner Werte der Magnetisierung abhängig.

   Aus dem Ausschlag des Milliamperemeters im Stromkreis der Erregerspule kann also die Permeabilität des Blechs bestimmt werden und bei den bekannten Beziehungen zwischen Permeabilität   und den spezifisehen    Eisenverlusten kann auch die Verlustzahl des Blechs festgestellt werden. Das   Milliamperemeter    kann also mit einer Skala versehen werden, die   unmittel-    bar die Verlustzahl der zu untersuchenden Bleche in Watt pro Kilogramm angibt.



   Wenn das magnetische Joch mit der Erregerspule nicht angelegt und an die Tafel des Transformatorenbleehs nicht angepresst ist, so ist der magnetische Kreis offen und der Strom in der Erregerspule ist bedeutend grosser als bei geschlossenem magnetischem Kreis. Damit das   Milliamperemeter nicht    i dadurch der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt wird, kann das Joch mit der Erregerspule und sein Handgriff mit einem elektrischen Kontakt versehen werden, der mit dem Joch und dem Handgriff konstruktiv so verbunden wird, dass er in der Lage, in welcher das Joch nieht andas zu prüfende Blech angedrückt ist, den elektrischen Kreis der Erregerspule und des Milliamperemeters unterbricht oder in diesem Kreis einen geeigneten Widerstand einschaltet.

   Wird dann das Joch auf das Blech gelegt und auf dem Handgriff mit einer bestimmten Kraft gedrückt, welche einen genügend kleinen Zwischenraum zwischen den Polschuhen und dem zll prüfenden Blech ge  währleistet,    so verbindet der   Schutzkontakt    den elektrischen Stromkreis mit dem Milliamperemeter bzw. schaltet er den Schutzwiderstand dieses Kreises aus und der Zeiger des Milliamperemeters zeigt auf der Skala die Grosse der Verlustzahl des zu prüfenden Bleches.



   Wenn das Joch nicht an das Blech angelegt ist und wenn in den elektrischen Kreis der Erregerspule und des Milliamperemeters der   Schutzwiderstand    eingeschaltet ist bzw. wenn durch den geeignet ausgebildeten Kontakt die Spule aus dem elektrischen Kreis gänzlich ausgeschaltet ist und anstatt ihr nur der   Schutzwiderstand    eingeschaltet ist, so ist der Aussehlag des Milliamperemeters nur von der Grösse der angelegten Wechselspannung abhängig. Dies kann zur Einstellung der richtigen Spannung ausgenützt werden, für welche das GerÏt geeignet ist. Die Skala des Milliamperemeters ist daher mit einem auffälligen Zeichen (z. B. einem roten Strich) versehen, welches den Strom bei richtiger Spannung der Speisequelle angibt. Mittels eines Spannungsreglers, z.

   B. eines Regeltransformators oder eines Potentiometers mit kleinem Gesamtwiderstand (um die durch   Stromabnahmeänderungen verursachten    Schwankungen der abgegriffenen Spannung in vernachlässigbar kleinen Grenzen einzuhalten), kann dann bei Abweichungen der Speisespannung vom Nennwert der richtige Spannungswert eingestellt werden, bei welchem der Zeiger des Milliamperemeters auf das Zeichen zeigt.



   Die in   W/kg    der Verlustzahl geeiehte Skala des Milliamperemeters gilt bei   gege-    bener Speisespannung nur für eine bestimmte Blechdicke. Damit es   moglich    ist,   versehiedene    Blechdicken zu messen, kann das GerÏt mit einem   Spanungsumschalter    versehen sein, der an Abzweigungen eines Transformators oder eines   Widerstands-Spannungsteilers    mit   klei-    nem Gesamtwiderstand angeschlossen ist, so dass für jede gewählte Blechdicke die geeignete Speisespannung eingestellt wird.

   Der   Spannungsumschalter    kann dann mit einem Umschalter der   Schutzwiderstände    kombiniert werden, die so gewählt werden, dass bei jeder Lage des Umschalters und geöffnetem Joch und bei richtiger Spannung der Zeiger des Milliamperemeters auf das erwähnte Zeichen der Skala zeigt. Die Anpassung des Ge rÏtes an versehiedene   Bleehdicken    kann auch durch Änderung   der Windungsanzahl    der Erregerspule durchgeführt werden, wobei gleichzeitig mit dem Umschalten der Win  dungszahl    eine Umschaltung des Schutzwiderstandes erfolgen kann.



   PATENTANSPR¯CHE :    I.    Verfahren zur Prüfung von ferromagnetischen Materialien, insbesondere von   Transformator-und    Dynamoblechen, dadurch gekennzeichnet, dass man das zu prüfende Alaterial in einen   weehselstromgespeisten    magnetischen Kreis einschaltet, bei dem die Reluktanz des   Prüflings    grosser als die des übrigen Teils des erwähnten magnetischen Kreises ist, und die Grösse des Erregerstromes derart gewählt wird, dass die von ihm erzeugte Magnetisierung stets klein in bezug auf die Sättigung ist, und wobei bei fest eingestellter Speisespannung der von ihr erzeugte   Erregerstrom    ein Mass für die Verlustzahl des geprüften Materials bildet.



   II. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss   Patentansprueh      I,    dadurch gekennzeichnet, da¯ der   Prüfstrom-    kreis eine Wechselspannungsquelle, ein   Milli-    amperemeter und eine auf einem ferromagnetischen Joeh angebrachte Erregerspule aufweist.

Claims

UNTERANSPRÜCHE : 1. Verfahren naeh Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Grosse des magnetischen Flusses im Prüfling in AbhÏn gigkeit von dessen Dicke eingestellt wird.

2. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im Erreger stromkreis zur richtigen Spannungseinstel- Inng clienende, bei der Prüfung automatisch ausgeschaltete EichwiderstÏnde f r jede Priiflingsdicke vorgesehen sind.

3. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Joch ein elektrischer Kontakt angeordnet ist, der im Falle, dass das Joch nicht angelegt und an das Material angedrüekt ist, den Prüfstromkreis derart beeinflusst, dass eine ¯berlastung der Erregerspule vermieden wird.

4. Einrichtung'nach Unteranspruch 3, da dureh gekennzeichnet, dass der genannte Kontakt in den Prüfstromkreis einen Schutzwiderstand einschaltet.

5. Einrichtung nach Unteransprueh 3, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Kontakt einen Widerstand geeigneter Grösse an Stelle der Erregerspule einschaltet.

6. Einrichtung nach Unteransprneh 3, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Kontakt einen Eichwiderstand an Stelle der Erregerspule einschaltet, welcher derart bemessen ist, da¯ es möglich ist, nach dem Aussehlag des Milliamperemeters beim Einschalten dieses Widerstandes die Speisewechselspannung zu korrigieren.

7. Einrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Kontakt einen Eichwiderstand in den Stromkreis in Reihe mit dem Milliamperemeter und der Erregerspule einschaltet, welcher derart bemessen ist, dass es möglich ist, nach dem Ausschlag des Alilliamperemeters beiin Ein- schalten dieses Widerstandes die Speiseweehselspannung zu korrigieren.

8. Einrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Einstel- lung der Speisewechselspannung die Skala des Milliamperemeters mit einer Eichmarke versehen ist.

9. Einrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur stufenweisen Umsehaltung der Speisewechselspan- nung vorgesehen sind, zum Zwecke, die Magnetisierung bei jeder Blechdicke innerhalb vor- bestimmter Grenzen zu halten.

10. Einrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur wahl- weisen Einschaltung verschiedener Win- dungszahlen der Erregerspule vorgesehen sind.

11. Einrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Um- schalten der Speisespannung ein Umschalten des Wertes des Hilfswiderstandes verbunden ist.

12. Einrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Anderung Windungszahl der Erregerspule ein Umschalten des Wertes des Hilfswiderstandes verbunden ist.

13. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Skala des Milliamperemeters unmittelbar in W/kg der Verlustzahl geeicht ist.