Niektóre pradnice na prad staly sa podczas pracy narazone na odwrócenie bie¬ gunowosci. Do nich naleza pradnice glów- nikowe do spawania i pradnice wzbudza¬ jace. Odwrócenie biegunowosci nastepuje w maszynach do spawania w razie omyl¬ kowego równoleglego wlaczenia do inne¬ go zródla pradu, np. polaczenia z inna ma¬ szyna do spawania na wieksze napiecie.Przez uzwojenie szeregowe przeplywa wte¬ dy w pewnych przypadkach duzy prad w kierunku odwrotnym. Nagle zwarcie po¬ woduje w wielu maszynach odwrócenie biegunowosci pola wskutek przeciwdziala¬ nia twornika. W pradnicach wzbudzaja¬ cych zdarza sie, ze wskutek zwarcia glów¬ nej pradnicy wytwarza sie przez indukcje w obwodzie wzbudzenia pradnicy glównej duzy prad, przeplywajacy przez twornik pradnicy wzbudzajacej i odwracajacy jej biegunowosc. Odwrócenie biegunowosci pradnicy wzbudzajacej moze takze nasta¬ pic, gdy pod dzialaniem regulatora bocz¬ nikowego zmniej szony zostanie szybko prad w jej obwodzie wzbudzenia, ponie¬ waz samoindukcja pola magnetycznego glównej pradnicy utrzymuje w tworniku pradnicy wzbudzajacej prad, powodujacy duze przeciwdzialanie twornika. Sa takze jeszcze inne przyczyny, powodujace od¬ wrócenie biegunowosci w takich maszy¬ nach. Czesto powoduje to znaczne trudno¬ sci, wskutek czego dalsza praca wymaga przelaczen albo przywrócenia wlasciwej biegunowosci przez zastosowanie zabie¬ gów pomocniczych.Zastosowanie magnesu trwalego do bu¬ dowy magnesnicy lub tylko na bieguny nie usuwa tych niedogodnosci, gdy prad po¬ wodujacy odwrócenie biegunowosci jest tak duzy, ze moze przezwyciezyc nateze¬ nie powsciagajace magnesnicy.Wedlug wynalazku stosuje sie w pew¬ nym miejscu magnesnicy magnes trwaly i wlaczony z nim równolegle bocznik ma¬ gnetyczny. Magnes trwaly musi posiadac wieksze natezenie powsciagajace niz caly pozostaly obwód magnetyczny (wykonany z miekkiego zelaza), aby mógl zapewnic wlasciwa biegunowosc maszyny, chociaz ona zostala poprzednio przemagnesowana.Jego przekrój poprzeczny musi byc dosta¬ tecznie duzy, aby do twornika doplywala dostatecznie duza liczba linij sil o wlasci¬ wej biegunowosci po odjeciu wszystkich li¬ nij rozproszonych, zwlaszcza przeplywaja¬ cych przez bocznik magnetyczny. Aby ilosc tych ostatnich linij nie byla nadmiernie duza, opornosc magnetyczna bocznika nie powinna byc zbyt mala; z drugiej strony musi byc dostatecznie mala, aby przy zmianie biegunowosci maszyny odbierala najwiekszy, powstajacy w kierunku od¬ wrotnym, strumien magnetyczny ze spad¬ kiem magnetycznego potencjalu znacznie mniejszym niz natezenie powsciagajace magnesu trwalego, dzieki czemu nie naste¬ puje zmiana biegunowosci magnesu trwa¬ lego.Na fig. 1 rysunku uwidoczniony jest schemat przedmiotu wynalazku. Liczba 15 oznaczony jest magnes trwaly, a liczba 12 — równolegle wlaczony bocznik z miek¬ kiego zelaza, zaopatrzony najlepiej w u- stalona lub zmieniana szczeline powietrz¬ na 13. Szczelina powietrzna moze byc wy¬ pelniona materialem niemagnetycznym, np. blacha mosiezna lub niemagnetyczna blacha stalowa. Przy uzyciu blachy stalo¬ wej mozna stosowac spawanie, dzieki cze¬ mu osiaga sie mocny, nieprzerwany slu¬ pek, wytrzymaly na naprezenia mecha¬ niczne. Zaklada sie, iz przez magnes trwa¬ ly przeplywaja linie sil w kierunku strzal¬ ki 1U od dolu do góry.Moga powstac cztery stany, które na¬ lezy w tym ukladzie uwzglednic. 1) Gdy niewzbudzona maszyna po u- przednim dzialaniu ma wlasciwa bieguno¬ wosc, natezenie powsciagajace magnesu trwalego dziala w kierunku zgodnym z magnetyzmem szczatkowym pozostalego obwodu magnetycznego. Pod dzialaniem równoleglego bocznika magnetycznego 12 czesc linij sil wytworzonych przez magnes trwaly plynie w dól. 2) Gdy maszyna jest podczas pracy wzbudzona w sposób wlasciwy, przez bocz¬ nik magnetyczny 12 przeplywaja linie sil z dolu do góry. 3) Gdy wskutek np. omylkowego wla¬ czenia równoleglego nastapi odwrócenie biegunowosci, przez bocznik magnetyczny 12 przeplywa suma linij sil magnesu trwa¬ lego i linij pozostalego obwodu magne¬ tycznego. 4) Po odlaczeniu maszyny poczatkowo wszystkie czesci zelazne obwodu magne¬ tycznego sa namagnesowane w niewlasci¬ wym kierunku z wyjatkiem magnesu trwa¬ lego. Potem strumien magnetyczny magne¬ su trwalego rozdziela sie na dwie czesci, z których jedna zwiera sie przez bocznik ma¬ gnetyczny 12, druga zas przeplywa przez pozostaly obwód magnetyczny i jest dosta¬ teczna do przezwyciezenia niewlasciwego magnetyzmu szczatkowego obwodu magne¬ tycznego.Rozproszenie linij sil w przestrzeni dziala podobnie jak bocznik magnetyczny.Gdy w szczelinie powietrznej 15 bocz¬ nika magnetycznego powstanie gestosc li¬ nij sil okolo 12000 na centymetr kwadra¬ towy, trzeba zastosowac okolo 1000 ampe- rozwojów do przezwyciezenia szczeliny o dlugosci 1 mm. Gdy magnes 15 ma dawac wieksze natezenie powsciagajace, koniecz¬ ny jest kilkocentymetrowy pret z dobrego — 2 —materialu lub jeszcze dluzszy pret z gor¬ szego materialu magnetycznego.Uklad wedlug fig. 1 moze byc umiesz¬ czony w róznych miejscach pola magne¬ tycznego. Kilka przykladów wykonania przedstawiaja fig. 2 — 7 rysunku.Fig. 2 przedstawia zwykla dwubiegu¬ nowa pradnice, sluzaca jako pradnica wzbudzajaca. Twornik 20, bieguny 21 i cewki 22 sa wykonane w zwykly sposób.Jarzmo 23 magnesu jest podzielone w kie¬ runku poziomym. Z lewej strony fig. 2 pozioma szczelina powietrzna 24 posiada mostek z magnesu trwalego 25. Sruby 26 sa zaznaczone tylko srednicami. Moga one byc wykonane z materialu niemagnetycz¬ nego. Z prawej strony fig. 2 szczelina po¬ wietrzna jest wypelniona plytka 29 ze sta¬ li niemagnetycznej i polaczona przy pomo¬ cy spawania z polówkami jarzma. Jako mostek dla szczeliny sluzy magnes podko- wiasty 27, posiadajacy wieksza dlugosc, a wskutek tego wieksze natezenie powscia¬ gajace niz prosty pret z tego samego ma¬ terialu. Sruby 28 sluza do przymocowania magnesu podkowiastego do polówek jarz¬ ma.Wedlug fig. 3 pret 35 z magnesu trwa¬ lego znajduje sie miedzy czesciami 31 i 32 bieguna, oddzielonymi za pomoca szczeli¬ ny powietrznej 34.Fig. 4 i 5 przedstawiaja zastosowanie wynalazku do pradnicy z poprzecznym po¬ lem, czesto stosowanej. Twornik 50 ma zwarta pare szczotek 51, a dokladnie w srodku miedzy tymi szczotkami dodatko¬ we szczotki 52. Nadbiegunniki 53 maja zwykla budowe jak w pradnicach z po¬ przecznym polem. Górny biegun 54 stano¬ wi biegun regulujacy, gdyz w oslonie z o- tworami 55 moze byc przestawiany tlok 56 za pomoca sruby 57 i kólka recznego 58.Dolny biegun 59 jak równiez górny bie¬ gun 54 sa otoczone cewkami 40, polaczo¬ nymi w szereg. Jarzmo 41 jest przeciete poziomo, wskutek czego powstaja szczeli¬ ny powietrzne 42. Te szczeliny posiadaja mostki z plyt 45 z twardej stali magne¬ tycznej, przymocowane za pomoca srub 43 do polówek jarzma. Pierscienie .4-4 z mate¬ rialu niemagnetycznego oddzielaja tarcze lozyskowe 46 od jarzma, wskutek czego nie moze powstac magnetyczne zwarcie strumienia linij sil.Na fig. 6 i 7 sa przedstawione przy¬ klady wykonania pradnic z polem po¬ przecznym, posiadajace bieguny reguluja¬ ce lub bez nich, przy czym urzadzenie we¬ dlug wynalazku nie znajduje sie w jarz¬ mie, lecz w pewnym miejscu dolnego bie¬ guna. W jednym przykladzie wykonania zastosowany jest prosty pret magnetyczny ze stali, a w drugim przykladzie magnes w postaci dzwonu, którego czesc srodkowa jest namagnesowana np. jako biegun pól¬ nocny, zewnetrzna zas czesc — jako bie¬ gun poludniowy. Dolny biegun moze byc w celu utrwalenia jego polozenia w prze¬ strzeni polaczony np. za pomoca plyt nie¬ magnetycznych 60 i srub 61 z górnym bie¬ gunem.Wedlug fig. 6 nadbiegunnik 53 jest polaczony za pomoca srub 67 z talerzowa tarcza 63. Naprzeciw niej, oddzielony za pomoca szczeliny powietrznej 66, znajdu¬ je sie zelazny pierscien pomocniczy 64, ty¬ czacy magnes trwaly 65 i oslone 62. Piers¬ cien pomocniczy 64 posiada gwint i umoz¬ liwia nastawianie wielkosci szczeliny po¬ wietrznej 66. Magnes trwaly 65 w postaci dzwonu jest polaczony z tarcza 63 za po¬ moca sruby 68, dzieki czemu osiaga sie drugie umocowanie dolnego bieguna.Wedlug fig. 7 zastosowany jest magnes trwaly 75 w postaci cylindra. Nasada 73 z zelaza miekkiego ma przekrój prostokat¬ ny i jest polaczona z nabiegunnikiem 53 przez spawanie. Naprzeciw tej nasady znajduje sie plyta zelazna 74, wkrecona w jarzmo 72. Szczelina powietrzna 76 moze byc zmieniana np. w ten sposób, ze mie¬ dzy plyta 74 i magnesem trwalym 75 albo — 3 —miedzy ta plyta i nasada 73 umieszcza sie wkladki zelazne. Magnes trwaly 75 i na- biegunnik 53 moga byc zabezpieczone w polozeniu wzajemnym za pomoca sruby 77, przechodzacej przez plyte 74.Przyklady wykonania wedlug fig. 4 — 7 maja te wspólna ceche, ze utrzymanie wlasciwej biegunowosci odbywa sie w pierwotnym polu pradnicy, posiadajacej pole poprzeczne, chociaz moze sie równiez zmienic biegunowosc pola poprzecznego, powstajacego od pradu dodatkowego, któ¬ ry przeplywa poprzez zwarte szczotki. Do¬ swiadczenia jednak wykazaly, ze nie jest konieczne stosowanie w polu poprzecznym dodatkowych urzadzen, poniewaz przy od¬ powiednim doborze urzadzenia w obwodzie pola pierwotnego powstaje samoczynnie podczas pracy pozadana biegunowosc po¬ la poprzecznego.Gdy szczelina powietrzna jest zmienna, mozna bez trudnosci stosowac magnes trwaly o bardzo duzym natezeniu powscia¬ gajacym, poniewaz nadmiar linij sil tego magnesu mozna przez zmniejszenie szcze¬ liny powietrznej odprowadzic w taki spo¬ sób, iz przeplywajace przez twornik pozo¬ stale linie sil pola magnetycznego nie osia¬ gaja zbyt duzych wartosci, wobec czego napiecie podczas biegu jalowego pradnicy nie wzrasta niedopuszczalnie.Inny sposób utrzymania napiecia w biegu jalowym w odpowiednich granicach polega na zastosowaniu odmagnetyzowu- jacego uzwojenia bocznikowego, przylaczo¬ nego do szczotek roboczych, albo do jednej szczotki roboczej i jednej pomocniczej. U- klad taki jest uwidoczniony w schemacie na fig. 8.Prad roboczy jest pobierany ze szczo¬ tek 52 i przeplywa przez uzwojenie glów¬ ne UO. Wedlug przedstawionego przykla¬ du sluzy on do zasilania luku swietlnego 80. Drugie uzwojenie 81 jest przylaczone do szczotek roboczych 52 albo do jednej szczotki 52 i jednej szczotki pomocniczej 51. Amperozwoje uzwojenia 81 stanowia tylko kilka procentów amperozwojów u- zwojenia glównego, wskutek czego uzwo¬ jenie 81 wywiera nieznaczne dzialanie na odbiór pradu podczas pracy.Magnes trwaly jest dostosowany do liczby linij sil, wystarczajacej do utrzy¬ mywania wlasciwej biegunowosci. Jest to tylko czesc ulamkowa calego strumienia linij sil, powstajacego wtedy, gdy pradni¬ ca podczas pracy dostarcza pelnego napie¬ cia. Bocznik magnetyczny jest dostosowa¬ ny z tego powodu do znacznie wiekszej liczby linij sil niz magnes trwaly. Przy przemagnesowaniu pradem obcym spadek potencjalu przeciwnych linij sil w szcze¬ linie bocznika dziala w kierunku oslabie¬ nia magnesu trwalego. Przy wlasciwym ruchu spadek potencjalu linij sil przeply¬ wajacych poprzez bocznik magnetyczny, powoduje wzmocnienie magnesu trwalego.Poniewaz oddzialywanie wzmacniajace po¬ jawia sie przy wlasciwym ruchu, a wiec znacznie czesciej niz oslabienie przy od¬ wróceniu biegunowosci, co zdarza sie raz poraz przez krótki czas, przeto nie ma nie¬ bezpieczenstwa, aby magnes trwaly z cza¬ sem zatracil swe namagnetyzowanie.Gdyby jednak mialo nastapic znaczne oslabienie magnesu, mozna w kilku przed¬ stawionych przykladach wykonania wy¬ mienic magnes trwaly bez rozbierania pradnicy, np. w przykladzie wedlug fig. 2 z prawej strony i wedlug fig. 4 — 7. PL