ELEKTRO TEC H N IK . U N D
MASCHINENBAU
Z E IT S C H R IF T DES E L E K T R O T E C H N IS C H E N V E R E IN E S IN WIEN
_________ V I . T H E O B A L D G A S S E 1 2 •
I N H A L T : R. R i c h 't e r : Einfluß (1er L ochung von Transform atorkernen a uf den M agnetisierungstrom . S. 285. — D ie Elektrotechnik in Österreich.
III D ie E lektrifizierung der österreichischen Industrio. S. 291. — RUNDSCHAU : Selbsttätige schlupfunabhängige Parallolsehalteinrichtung. S. 294. — D ie W irkung von L ichtbögen auf Freiieitungaseile. S. 294. — Ein einfaches Verfahren zur Beobachtung hochfrequenter Spannungen, S. 295. — D ie
elektroosm otischen W asserreinigungsverfahren. S. 295.
PA T EN TBER IC H T. S. 295. - LITER ATU R BER IC H TE. S. 298,
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Elektrotechnik und Maschinenbau
285
Zeitschrift des E lektrotechnischen Vereines in Wien
S chriftleitung: Ing. A. G rü n h u t
Nachdruck nur mit Bewilligung der ¿chrlitleitung, auszugsw eise Wiedergabe nur mit Angabe der Quelle „E. u. M. Wien" gestattet.
Heft 20 W ien, 14. Mai 1933 51. Jahrgang
Einfluß der L o c h u n g
von T r a n s f o r m a t o r k e r n e n auf den M a g n e tis ie ru n g s s tro r n .
(Mitteilung a u s dem Elc ktro te elm . Institut d e r T e c h n isc h e n H ochschule in Karlsruhe.) Von Rudolf R ich ter* )1).
a) P erm ea b ilitä t im E isen k on stan t, in Luft Null.
W i r b e t r a c h t e n e in e n b eliebig l a n g e n S tr e if e n a u s E i s e n b l e c h v o n k o n s t a n t e r B r e i t e b u n d k o n s t a n t e r D i c k e J , d e r in d e r M it te ein k r e i s f ö r m ig e s L o c h v o m D u r c h m e s s e r d h a t (Abb. 1). W i r w o lle n z u n ä c h s t u n t e r d e r A n n a h m e , d a ß die P e r m e a b i l i t ä t im E i s e n k o n s t a n t u n d in d e r Luft Null ist, die Z u n a h m e b e r e c h n e n , die die m a g n e t i s c h e S p a n n u n g lä n g s d e s S t r e i f e n s d u r c h die L o c h u n g e r f ä h r t .
Die A u f g a b e ist in d e r L i t e r a t u r s c h o n a u s führlich b e h a n d e l t w o r d e n 2), w o b e i e in e F e l d v e r t e i l u n g z u g r u n d e g e l e g t w u r d e , w i e sie sich bei u n e n d l i c h e r A u s d e h n u n g d e s B l e c h e s erg ib t, u n d w o b e i die R ä n d e r d e s B l e c h s t r e i f e n s d u r c h F e ld lin ie n b e g r e n z t w e r d e n , so d a ß a lso die B r e i t e b d e s B l e c h s t r e i f e n s v e r ä n d e r l i c h ist.
D a s F e ld e i n e s g e l o c h t e n B l e c h e s v o n u n e n d lich g r o ß e r A u s d e h n u n g lä ßt sic h a u c h a ls R e s u l t i e r e n d e e i n e s h o m o g e n e n F e l d e s u n d d e s F e l d e s e i n e s D ip o ls m i t u n e n d l ic h k le in e m A b s t a n d z w i s c h e n Q u e ll- u n d S e n k p u n k t , a b e r e n d l ic h e m M o m e n t d a r s t e l l e n 3). J e n a c h d e r G r ö ß e d e s M o m e n t e s d e s D ip o ls e r h ä l t m a n v e r s c h i e d e n e D u r c h m e s s e r fü r d e n d e m L o c h e n t s p r e c h e n d e n K reis, d e r v o n e i n e r F eld lin ie b e g r e n z t w i r d (vgl.
Abb. 2). Ü b e r l a g e r t m a n n u n d e m h o m o g e n e n F e ld e die F e l d e r u n e n d l ic h v i e l e r D ip ole , die auf e i n e r G e r a d e n s e n k r e c h t zu d e n h o m o g e n e n F e l d linien un d in g le ic h e n A b s t ä n d e n b v o n e i n a n d e r lie g en (Abb. 2), so fallen a u s S y m m e t r i e g r ü n d e n die F e ld lin ie n d e s r e s u l t i e r e n d e n F e l d e s in d e r M it te je z w e i e r b e n a c h b a r t e r D ipole (in Abb. 2 g e s tr i c h e l t ) m it d e n L in ie n d e s h o m o g e n e n F e ld e s z u s a m m e n . W i r e r h a l t e n in e i n e m s o lc h e n , z w i
s c h e n z w e i g e s t r i c h e l t e n L inie n lie g e n d e n A b s c h n itt die F e l d v e r t e i l u n g , w i e sie sicli in e in e m g e l o c h t e n E is e n b a n d v o n k o n s t a n t e r B r e i t e b (Abb. 1) a u s b i l d e t 4).
H ie r b e i ist a l l e r d i n g s die F eldlinie, die d a s Locii a u s d e m S tr e i f e n s c h n e i d e t , n ic h t m e h r g e n a u ein K reis, s o n d e r n e t w a s in d e r y - A c h s e a b g e flacht. D ie s e A b fl a c h u n g ist a b e r f ü r die p r a k ti s c li in F r a g e k o m m e n d e n V e r h ä l t n i s s e cllb so g e rin g , d a ß die A b w e i c h u n g v o m K re is z u v e r n a c h l ä s s i g e n ist. S o b e t r ä g t d e r U n t e r s c h i e d d e r b e i d e n A c h s e n bis z u dlb 0 3 h ö c h s t e n s 0 5 vH , bei d l b - O ' A ist e r e t w a L7 vH .
} ; © i
_ j -
l
O — f—
Abb. 1. Abb. 2.
F ü r d a s k o m p l e x e P o t e n t i a l d e s F e ld e s n a c h Abb. 2 k ö n n e n w i r s c h r e i b e n 4)
W — z Hi) “ I- C Sott} n
■
■ (1),
*) Die A bhandlu ng konnte w egen R aum m angel in die F e stm im m e r nicht au fgenom m en w e r d e n . ’ D. S.
*) Die E inzelrechnungen und die zeic hneris chen D ars tellungen w u r d e n von den H e rre n Dipl.-Ing.
L a u b e n h e i in c r und Dipl.-Ing. R e e r i n k , die M es sungen von H errn Dipl.-Ing. M e h l h a r d t und H errn Ing. E r n s t li a u s e n a usgeführt.
■) B. H a g u e, T h e effect p re d u e e d on tiie p e rm e a n c e of a la nünated pole-core by the Insertion of a solid steel fixsng-pieee, J. Inst. El. Etigs. London.
65 (1926) S. 476.
:1) M ü l l e r . M a th e m a tisc h e S tr ö m u n g sle h re . S. 80 bis 82. R o t h e - O 11 e n d o r f - P o h 1 h a u s e n, Funk- ticnenth eorie , S. 94 bis 101. O l l c n d . o r f , P o te n t ia l
felder der E lektrotechnik. S. 163 bis 167.
w o r i n
z — : r - \ - i y ...(1 fl), H a die h o m o g e n e F e l d s t ä r k e für a ? = = ..± oo u n d C eine K o n s t a n t e ist. Z e r le g e n w ir W in d e n r e a le n u n d d e n im a g in ä re n Anteil
W = 0 ( x, y) + / 0 (a?, y) . . . . (2), so ste llt
0 (.'/•, y ) — const...(3 a) die N i v e a u l i n i e n und
0 (x , y ) — c o n s t ... (3 b) die F e ld lin ie n d a r . W i r e r h a l t e n n a c h ein ig e n U m f o r m u n g e n
0 (x , y ) ( x + C K © i n 2 e) f/„ . . ( 2 fl) und
0 ( x , y ) = ( y — C K sin 2 »/) H 0 . . (2 b) m it d e n A b k ü r z u n g e n
7t n Gof 2 £ -f- cos 2 7] , , .
^ ~y r ' v — "t~i/> K g g i„ s 9 ir_ L .c ;n 2 9 « L c> >e)-i n 22 ^ - ( —s i n -2 a;
*) M ü l l e r, a. a. ().. S. 83.
286 E lek trotech n ik und M asch in en b au , 51. Jah rg., 1933, H eft 20 14. M ai 1933
a ) b )
Abh. 5 « und b. N etz der Feld- und Niveaulinien bei konst. P e rm e a b il it ä t im Eisen, a) d H — 0*1, b) alb = 04.
und b e t r ä g t fü r l ► co
A V = H o — <B'in2 nn d . . . ( 4 o ) .
n ¿ 0
In Abb. 3 ist d a s V e r h ä l t n i s
A V b _ . n d . . . .
u = — ■— = — © in * — - . . . { A b )
d . H 0 n d 2 b
als F u n k t i o n v o n (Hb a u f g e t r a g e n . In d e n m e i s t e n p r a k t i s c h e n ' F ä lle n ist 0 -10 ?£ d / b 0*15. H ie r f ü r b e t r ä g t die Z u n a h m e d e r m a g n e t i s c h e n S p a n n u n g je L o c h e t w a 10 v H d e s T e i le s d e r m a g n e t i s c h e n S p a n n u n g , d e r o h n e L o c h lä n g s e i n e r L ä n g e , die g le ich d e m L o c h d u r c h m e s s e r ist, a u f tr itt . Die T e i l u n g / (Abb. 4) d e r L o c h u n g ist in p r a k t i s c h e n F ä lle n m i n d e s t e n s g le ic h b. F ü r l = h ist a b e r A V n a c h Gl. (4) n u r u m e t w a 8 v H g e r i n g e r als
F e ld b ild a u c h b e i v e r ä n d e r l i c h e r P e r m e a b i l i t ä t gilt, die F e l d s t ä r k e n a c h M a ß g a b e d e r M a g n e t i s i e r u n g s k u r v e lä n g s d e r e i n z e ln e n I n d u k tio n s - linien a u f z u t r a g e n u n d die m a g n e t i s c h e S p a n n u n g als d a s I n t e g r a l d e r so e r h a l t e n e n F e l d s t ä r k e l ä n g s d e r I n d u k tio n s li n ie n bei k o n s t a n t e r P e r m e a b ili tä t z u e r m i tte l n . M a n AKürde d a n n für je d e F e ldlinie e in e a n d e r e m a g n e t i s c h e S p a n n u n g e r h a l t e n , für die F e ld lin ie 0 e in e viel z u g r o ß e , für die F eld lin ie 8 e in e z u kleine. In Z a h l e n ta f e l 1 s in d b e i s p i e l s w e i s e fü r dH) = 0*1, B a = 13 000 G a u ß u n d dlb = 0 ‘4, B 0 = 11 000 G a u ß , die m a g n e t i s c h e n S p a n n u n g e n V 'n, V'4 u n d V'8 lä n g s d e r F e l d linien 0, 4 u n d 8 für ein e n B l e c h a b s c h n i t t v o n d e r
■"•) R i c h t e r , Elektrische Maschinen, Bd. II, Ma- g n ette ie r u n g sk u rv e S. 104.
OS
Abb. 3. V erhältnis /< = A V / d . H 0 zw ischen d e r Zu
n ahm e d e r m agnet. S p a n n u n g für ein Loch und d e r m agnet. Sp an n u n g im ungelo chten Blech ü b e r eine L änge gleich d e m L o c h d u rc h m e s s e r d; P e r m e a b il it ä t im Eisen
k onstant.
s e i n e r Mitte- ein L o c h v o n d e m D u r c h m e s s e r d g e s t a n z t w ir d , ist
14-//2
A V = <Z> ( x, y) i — l Ho . . . (4 ) 1— 7/2
b) B e rü ck sic h tig u n g der P erm ea b ilitä t im E isen, P erm ea b ilitä t der Luft Null.
A u s d i e s e r B e t r a c h t u n g g e h t h e r v o r , d a ß die Z u n a h m e d e s M a g n e t i s i e r u n g s s t r o m e s - d u r c h die L o c h u n g z u v e r n a c h l ä s s i g e n ist, w e n n die P e r m e a b i litä t d e s E is e n s als k o n s t a n t a n g e s e h e n w e r d e n darf. D a s w i r d bei h o c h l e g i e r t e m B l e c h , d a s w i r h ie r i m m e r v o r a u s s e t z e n 5), d e r F all se in für I n d u k t i o n e n v o n e t w a 4000 bis 5000 G a u ß . In p r a k t i s c h e n F ä lle n ist a b e r s c h o n in d e m n ic h t
g e l o c h t e n B le c h te il die I n d u k tio n w e s e n t l i c h h ö h e r . W i r m ü s s e n d e s h a l b d e n E in flu ß d e r V e r ä n d e r l i c h k e i t d e r P e r m e a b i l i t ä t n ä h e r u n t e r s u c h e n , w o b e i w i r v o r l ä u f i g n o c h die P e r m e a b i l i t ä t d e r U m g e b u n g g le ich Null s e tz e n .
In A bb. 5 a u n d b ist d a s q u a d r a t i s c h e N e tz d e r n a c h Gl. (3 a u n d b) b e r e c h n e t e n F e ld - un d N iv e a u lin ie n bei k o n s t a n t e r P e r m e a b i l i t ä t im E is e n für (Hb = 0 -l u n d für ein e n e x t r e m e n Fall (Hb = 0-4 a u f g e z e i c h n e t. A b b . 6 a u n d b z e ig e n d a s I n d u k t i o n s v e r h ä l t n i s B l B 0 lä n g s e i n i g e r d e r m it 0 bis 8 b e z e i c h n e t e n F eld lin ien . M a n k ö n n t e nun v e r s u c h e n , u n t e r d e r A n n a h m e / d a ß d a s s e l b e Die K o n s t a n t e C e r g i b t sic h a u s d e r B e d in g u n g ,
d a ß im P u n k t e { x — d l 2, y = 0) d ie F e ld s t ä r k e Null se in muß, zu
C — — © in* — ■ . . . . ( 2 / ) .
n z b
Die Z u n a h m e , w e l c h e bei v e r ä n d e r l i c h e m Fluß die m a g n e t i s c h e S p a n n u n g lä n g s e in e s B l e c h s t r e i f e n s v o n d e r L ä n g e l e r f ä h r t , w e n n in
für / = oo, so tdaß m it hin- i r e i c h e n d e r G e n a u i g k e i t die K u r v e in Abb. 3 für alle p r a k t is c h e n F ä lle G ü ltig k e it h a t. Es w i r d a l s o z u m Beispiel für b k l --- 0 T 25 die g e s a m t e S p a n n u n g lä n g s e i n e s K e r n e s d u r c h die L o c h u n g um n u r e t w a 1 v H z u n e h m e n .
14. Mai 1933 E lek trotech n ik und M asch in en b au , 51. Jah rg., 1933, H eft 20 287
B r e i t e b — 7-5 c m u n d d e r L ä n g e / —- 12 c m in K la m m e r n a n g e g e b e n . D ie m a g n e t i s c h e S p a n n u n g V ’4 lä n g s d e r m i t t l e r e n F eld lin ie 4 w i r d v e r m u t lich in g r o b e r A n n ä h e r u n g die w i r k l i c h e m a g n e t i s c h e S p a n n u n g e r g e b e n .
V'a V', V'« V'r
dlb - 0-1 B 0 = 13 000 G au ß
(1804) 104
(92-5) 94-4
(86-5)
94-5 93-7
d/b = 0-4 B* = 11 000 G au ß
(6380) 432
(285) 336
(167)
317 363
linie in d e r N ä h e von:t- = 0 u n d x » d / 2 w i r d a lso d u r c h die V e r ä n d e r l i c h k e i t d e r P e r m e a b i l i t ä t n ic h t m e r k l i c h b ee in flu ß t. W i r k ö n n e n d e s h a l b im S c h n i t t d u r c h L o c h m i t t e u n d in g r o ß e r E n t f e r n u n g v o m L o c h die V e r t e i l u n g d e r F e l d s t ä r k e b e i b e h a lte n , w i e sie sic h a u s d e m F e ld b il d e fü r k o n s t a n t e P e r m e a b i l i t ä t e r g ib t , u n d e r h a l t e n d a z u a u s d e r M a g n e t i s i e r u n g s k u r v e die V e r t e i l u n g d e r I n d u k tio n . D e r M a ß s t a b v o n H b e s t i m m t d e n M i t t e l w e r t d e r In d u k tio n , d e r p r o p o r t i o n a l d e m F luß ist u n d d u r c h M u ltip lik a tio n m it (1— (Hb) die m i t t l e r e I n d u k tio n B 0 hn u n g e l o c h t e n T eil e r g ib t . In A bb. 8 ist, b e i s p i e l s w e i s e für cHb — 0'4, d e r
a) b)
Abb. 6 u und b. Induktion längs einiger d e r in Abb. 5 « und b mit 0 bis 8 b ezeichneten Feldlinien.
W i r k ö n n e n u n s a b e r auf r e c h n e r i s c h e m W e g e . n o c h w e i t e r d e r w i r k l i c h a u f t r e t e n d e n S p a n n u n g n ä h e r n . D e r Einfluß d e r V e r ä n d e r l i c h k e it d e r P e r m e a b i l i t ä t b e w i r k t in allen p r a k t i s c h e n F ä lle n e in e V e r g l e i c h m ä ß i g u n g d e r I n d u k t i o n s v e r t e i l u n g . Im S c h n i t t d u r c h d a s L o c h w i r d die I n d u k tio n in d e r N ä h e d e s L o c h e s k le in e r , in d e r N ä h e d e s ä u ß e r e n R a n d e s g r ö ß e r (Abb. 7 a u n d b );
im S c h n i t t d u r c h d e n n ic h t g e l o c h t e n T eil w i r d
M a ß s t a b v o n H d u r c h P r o b i e r e n so e r m i tte l t, d aß B 0 = 11 000 G a u ß ist.
6/2
T e i l e n w i r F = \ B d y in n g le ic h e T eile, so d/2
V
e r g e b e n die z u d e n O r d i n a t e n — F ( w o r i n v 0 ,1 n
. . . / / ) g e h ö r i g e n A b s z i s s e n d ie P u n k t e d e r I n d u k - /
a) b)
Abb. 7 a und b. Vergle ich d e r Induktionslinien bei v e rä n d e r lic h e r (voll ausgezogen) und bei konst. P e rm e a b il i
tät (gestrichelt), a) dlb = 0 1 , B , = 13 000 Gauß, b) (Hb = 0 4 , ß 0 = 11 000 Gauß.
sie in d e r N ä h e d e s R a n d e s k le in e r . Z w i s c h e n d ie s e n G r e n z l a g e n m u ß e s a lso e in e S te ll e g e b e n , die in d e r N ä h e v o n x = d / 2 liegt, w o die I n d u k tio n u n v e r ä n d e r t bleibt.
Die T a n g e n t e a n die F e ld lin ie n w i r d sic h n u r in d e r G e g e n d x — d / 2 e t w a s ä n d e r n , w ä h r e n d sie für x — 0 u n d in g r o ß e r E n t f e r n u n g v o m L o c h u n v e r ä n d e r t , n ä m lic h p a r a l l e l z u r x - A c h s e ble ib t (Abb. 7 a und b). D e r V e r la u f e i n e r N i v e a u -
tio n s lin ie n 0 bis n im S c h n i t t d u r c h die L o c h m i t t e . In g e n ü g e n d g r o ß e r E n t f e r n u n g v o m L o c h h a b e n alle R ö h r e n g l e ic h e B r e i t e . W i r w i s s e n f e r n e r , d a ß sic h b e n a c h b a r t e K u r v e n , die die In d u k tio n lä n g s d e r e i n z e ln e n L in ie n d a r s t e l l e n , s c h n e id e n m ü s s e n , u n d z w a r in e i n e m P u n k t e , d e r u n g e f ä h r in d e r E n t f e r n u n g dl2 v o m A n f a n g s p u n k t x = 0 liegt (Abb. 6 a u n d b). M it d i e s e n A n g a b e n ist es leicht, die I n d u k tio n lä n g s d e r F e ld lin ie n bei B e -
288 E lek trotech n ik und M asch in en b au , 51. Jahrg., 1933, H eit ‘20 14. M ai 1933
a) bj
Abb. 10 « un d b. Netz d e r Feld - und Niveaulinien bei v e rä n d e rlic h e r P erm e a b ilitä t; hpchlc giertcs Blech.
«) dlb — 01 , ßo = 13 000 Gauß, U nterschiede b e n a c h b a rte r Niveaulinien 5 A, b) d!b = 0 '4 ,B„ — 11 000 Gauß, U nte rs c h ie d e b e n a c h b a r t e r Niveaulinien 50 A.
s t ä r k e u n d i n t e g r i e r e n ü b e r die e i n z e ln e n F e l d - 12 linien, so w e i c h e n die e r h a l t e n e n m a g n e t i s c h e n S p a n n u n g e n n ic h t m e h r in d e m h o h e n M a ß e v o n - e i n a n d e r a b w i e in d e r e r s t e n R e c h n u n g . D ie so e r h a l t e n e n S p a n n u n g e n lä n g s d e r F e ld lin ie n 0, 4 u n d 8 s in d in Z a h l e n ta f e l 1 e i n g e s c h r i e b e n (Z a h le n s o h n e K la m m e r n ) .
N a c h d e m die A n f a n g s - u n d E n d p u n k t e d e r F e ld lin ie n festlieg e n , is t es a u c h n ic h t s c h w e r , d a s F e 1 d b i 1 d m it B e r ü c k s i c h t i g u n g d e r V e r ä n d e r lic h k e it d e r P e r m e a b i l i t ä t a u f z u z e i c h n e n (voll a u s - k g e z o g e n e L in ie n in Abb. 7 a u n d b). D ie y - A c h s e ist e in e N iv e a u lin ie . Auf d i e s e r lie g e n die P u n k t e d e r In d u k tio n s li n ie n , v o n d e n e n a u s w i r d a s F e l d - 2.
bild a u f z e ic h n e n , fest. Die I n d u k tio n s li n ie n sind n u n so f o r t z u f ü h r e n un d die b e n a c h b a r t e n N i v e a u - 0 linien so zu z e ic h n e n , d aß d a s P r o d u k t a u s d e r * d e r m i t t l e r e n I n d u k tio n e i n e r R ö h r e e n t s p r e c h e n d e n F e l d s t ä r k e u n d d e m m i t t l e r e n A b s t a n d b e n a c h b a r t e r N i v e a u lin i e n für alle R ö h r e n gleich g r o ß w i r d . W e n n die P o t e n t i a l d i f f e r e n z a l le r b e n a c h b a r t e n N i v e a u lin i e n d ie s e l b e se in soll, k a n n
o
— - b0
10000
ca.15000 10000
so.-~B0a) b)
Abb. 11« und b. W ie Abb. 3, a b e r bei v e rä n d e r li c h e r Perm eab ilität. S t a r k e Kurv en nach g e n au erem , dünne nach primitivem V e rfa h re n ; gestriche lte Äste o h n e B e rücksic htigung d e r E n tla stu n g d u rc h die N ebenw ege.
H o chle gie rte s Blech.
l ü c k s i c h t i g u n g d e r V e r ä n d e r l i c h k e i t d e r P e r m e a bilität m it p r a k t i s c h h i n r e i c h e n d e r A n n ä h e r u n g
z w i s c h e n die I n d u k t i o n s k u r v e n bei k o n s t a n t e r P e r m e a b i l i t ä t e i n z u z e ic h n e n . In Abb. 9 s in d bei-
d a s N e tz d e r F e l d - un d N iv e a u lin i e n in s e i n e r fe in ste n U n t e r t e i l u n g n ic h t m e h r q u a d r a t i s c h , s o n d e r n m u ß r e c h t e c k i g sein. In Abb. 1 0 « u n d b sin d s o lc h e F e ld b il d e r g e z e i c h n e t . D ie A u s w e r t u n g d e r F e l d b i l d e r e r g i b t die in die le tz t e S p a l t e d e r Z a h l e n ta f e l I e i n g e t r a g e n e n m a g n e t i s c h e n
Abb. 8. B estim m u n g d e r S c h n ittp u n k te d e r In duktio ns
linien mit d e r »/-Achse.
s p i e l s w e i s e s o lc h e K u r v e n für ß o = 11 000 G a u ß u n d dlb = 0 -4 a u f g e t r a g e n . U n s i c h e r ist n u r d e r V e r la u f d e r In d u k tio n lä n g s d e r m it 0 b e z e i c h - n e t e n F eldlinie. E n t n e h m e n w i r j e t z t d e r M a g n e t i s i e r u n g s k u r v e die z u g e h ö r i g e n W e r t e d e r F e ld -
Abb. 9. W ie Abb. 6 b. a b e r mit B erücksichtigung der V erän d erlich k eit d e r P e r m e a b il it ä t: ßo = ll ( ) 0 0 Gauß.
S p a n n u n g e n V ' f die für p r a k t i s c h e Z w e c k e h in r e i c h e n d m i t d e n n ic ht e i n g e k l a m m e r t e n W e r t e n V'., ü b e r e i n s t i m m e n .
Z ie h e n w i r v o n d e r m a g n e t i s c h e n S p a n n u n g V' lä n g s e i n e s e in fa c h g e l o c h t e n B l e c h -
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14. Mai 1933 E lek trotech n ik und M asch in en b au , 51. Jahrg., 1933, H eft 20 289
S tre ifens (vgl. A bb. 1) v o n g e n ü g e n d g r o ß e r L ä n g e die m a g n e t i s c h e S p a n n u n g V d e s u n g e l o c h t e n B l e c h s t r e i f e n s ab, so e r h a l t e n w i r d en d u r c h die L o c h u n g h e r v o r g e r u f e n e n Z u w a c h s
A V — V ' — l H 0 ...(5 n) d e r m a g n e t i s c h e n S p a n n u n g , w o m i t w i r d a s b e r e it s in 01. (4 b) e i n g e f ü h rt e V e r h ä l tn is
e r h a l t e n . D a s n a c h d i e s e r G le i c h u n g m it V' — 2 b e r e c h n e t e fi, w o b e i V '4 n a c h d e m z u l e t z t e n t w i c k e l t e n V e r f a h r e n e r m i t t e l t w u r d e , ist in Abb. 11 « u n d b a ls F u n k t i o n d e r I n d u k tio n B 0 im u n g e l o c h t e n B le c h te il für v e r s c h i e d e n e V e r h ä l t n iss e (Hb a u f g e t r a g e n ( s t a r k e K u r v e n m it d e n g e s t r i c h e l t e n Ä ste n).
r) B e rü ck sic h tig u n g der P erm ea b ilitä t der L uit;
V ergleich m it der M essu n g.
D u r c h die p a r a lle l g e s c h a l t e t e n N e b e n w e g e a u s u n m a g n e t i s c h e n S to ffen w i r d d a s E is e n e n t l a s t e t u n d d e r Z u w a c h s d e r m a g n e t i s c h e n S p a n n u n g d u r c h die L o c h u n g v e r r i n g e r t . U m d ie s e n Einfluß b e u r t e i l e n z u k ö n n e n , w u r d e a n e in e m M odell die E n t l a s t u n g d e s E is e n s d u r c h die N e b e n w e g e e x p e r i m e n t e l l e r m i tte l t. Zu d ie s e m Z w e c k w u r d e d a s E i s e n d e r v i e r B l e c h p a k e t e e i n e s E p s t e i n s c h e n E i s e n p r ü f a p p a r a t e s in d e r M it te d u r c h b o h r t . D ie E r r e g e r s p u l e d ie s e s B l e c h p a k e t e s w u r d e au f e i n e n K r e i s z y l i n d e r m it 66 m m D u r c h m e s s e r g e w ic k e l t.
P r o b e s p u l e n z u r M e s s u n g d e r F l ü s s e w u r d e n a n g e o r d n e t , u n d z w a r z w e i auf K r e i s z y l i n d e r n m it 60 m m (S p u le 1 in A bb. 12) u n d 42 m m ( S p u le 2), je eine u m d a s g a n z e B l e c h p a k e t ( S p u le 3) u n d u m
die E i s e n t e i l e im S c h n i t t d u r c h L o c h n u t t e . Bei h ö h e r e n K e r n i n d u k t i o n e n s t r e u e n die I n d u k t i o n s linien in d e r N ä h e d e s L o c h e s , so d a ß d e r m it e i n e r W i n d u n g d e r E r r e g e r w i c k l u n g v e r k e t t e t e F luß a m L o c h k le in e r ist als im u u g e l o c h t e n Teil.
D ie A u s w e r t u n g d e r V e r s u c h s e r g e b n i s s e , die h ie r im e i n z e ln e n n ic h t w i e d e r g e g e b e n w e r d e n k ö n n e n , e r g a b , d a ß im S c h n i t t d u r c h L o c h m i t t e die m i t t l e r e F e l d s t ä r k e im Q u e r s c h n i t t d e r N e b e n w e g e p r a k t i s c h g le ic h d e r F e l d s t ä r k e d e r w i r k lic h en m i t t l e r e n E i s e n i n d u k t i o n g e s e t z t w e r d e n darf, die w i e d e r p r a k t i s c h g le ich d e r In d u k tio n lä n g s d e r F e ld lin ie 4 ist (Abb. 9, w o r i n die K u r v e 4 j e t z t die s c h e i n b a r e I n d u k t i o n d a r stellt). M a n e r h ä l t a l s o die F e l d s t ä r k e im S c h n i t t d u r c h L o c l u n itte , in d e m m a n d a s V e r h ä l t n i s A/v d e s G e s a m t q u e r s c h n i t t e s d e r N e b e n w e g e z u m r e i n e n E i s e n q u e r s c h n i t t b ild e t (zum B e isp ie l 6 T 5 für S p u le 1 u n d 2-5 fü r S p u l e 2) u n d a l s d a n n die F e l d s t ä r k e a u s d e r s c h e i n b a r e n I n d u k t i o n e b e n s o e r m i t t e l t , w i e e s bei d e n A n k e r z ä h n e n üblich i s t 6).
11) Vgl. R i c h t e r, E lek tris ch e M aschin en, Bd. I, S. 187 ff.
12.', f>
Lage der Probcsptden
D a s V e r h ä l tn is Av, w i e es für L o c h m i t t e b e s t i m m t ist, k a n n z u r V e r e i n f a c h u n g d e r R e c h n u n g a u c h für die a n d e r e n S te ll e n d e s B l e c h e s b e i b e h a l t e n w e r d e n , w e i l m it a b n e h m e n d e m V e r h ä l t n i s Aw d e r Einfluß d e r E n t l a s t u n g s e h r sc h n e ll v e r s c h w i n d e t .
D ie s t a r k e n voll a u s g e z o g e n e n K u r v e n in A bb. 11 fl u n d b sin d au f d ie s e W e i s e e r m i tte l t, w o b e i für die V e r h ä l t n i s s e (Hb g le ic h OT, 0'2, 0 ‘3 u n d 0-4 die D u r c h s c h n i t t s w e r t e kiv g le ic h 1*4, 1*7, 2 1 u n d 2 -6 g e s e t z t sind.
E s w u r d e a u c h v e r s u c h t , d a s V e r h ä l tn is /<
e x p e r i m e n t e l l zu e r m i tte l n . Zu d ie s e m Z w e c k w u r d e ein m a g n e t i s c h e r S p a n n u n g s m e s s e r v o n l = 10 c m L ä n g e a n g e f e r t i g t u n d p a r a lle l zu d e n h o h e n K a n t e n d e r B l e c h e u n m i t t e l b a r a n d a s B l e c h p a k e t g e l e g t, so d a ß s e in e M it te in die M ittellin ie d e s L o c h e s fiel. V o n d e r g e m e s s e n e n S p a n n u n g V" w u r d e die S p a n n u n g V — d . H 0 bei u n g e l o c h t e m B l e c h u n d d e m s e l b e n Flu ß a b g e z o g e n und' m it d e m so e r h a l t e n e n W e r t A V d a s V e r h ä l t nis fi n a c h Gl. (5 b) b e r e c h n e t . D ie s e E r m i t t l u n g v o n fi ist d a n n s e h r u n g e n a u , w e n n V n u r w e n i g g r ö ß e r ist als V (kleine W e r t e v o n (Hb o d e r n ie d r i g e I n d u k tio n e n ) o d e r w e n n b e i h o h e n I n d u k t io n e n die S t r e u u n g d e r I n d u k tio n s li n ie n in d e r N ä h e d e s L o c h e s n ic h t g e s t a t t e t , die I n d u k tio n bei u n g e l o c h t e m B l e c h g e n a u g e n u g a n z u g e b e n ( g ro ß e W e r t e v o n (Hb). E i n i g e r m a ß e n z u v e r l ä s s i g w a r d e s h a l b n u r die M e s s u n g bei (Hb = 0'3 ( L o c h d u r c h m e s s e r d — 9 m m ) . E s e r g a b e n sic h h ie rb e i bis z u ß „ = 12 000 G a u ß n u r g e r i n g e U n t e r s c h i e d e z w i s c h e n M e s s u n g u n d R e c h n u n g . B e i 12 000 G a u ß F Bo F 15 000 G a u ß la g e n die g e m e s s e n W e r t e bis z u e t w a 20 v H h ö h e r a ls die b e r e c h n e t e n .
E s w u r d e a u c h u n t e r s u c h t , w e l c h e n Einfluß ein i s o l i e r t e r B o l z e n im L o c h au f d a s V e r h ä l t nis fi h a t . B e i e i n e m L o c h d u r c h m e s s e r d — 9 n u n u n d e i n e m B o l z e n d u r c h m e s s e r d — 7 m m e r g a b e n sich bei (Hb — 0-3 u n d bis B„ 12 000 G a u ß p r a k t i s c h d ie s e l b e n , bei 12 000 G a u ß F B „ F 15 000 G a u ß bis zu e t w a 12, v H k le in e r e W e r t e für fi a ls o h n e B o l z e n . D ie W e r t e w u r d e n b a l lis t is c h g e m e s s e n ; bei W e c h s e l s t r o m m a g n e t i s i e r u n g m ü ß t e sic h w e g e n d e r R ü c k w i r k u n g d e r W i r b e l s t r ö m e ein n o c h g e r i n g e r e r U n t e r s c h i e d e r g e b e n .
d) P r im itiv e s V erfah ren.
D ie b i s h e r b e h a n d e l t e B e r e c h n u n g d e s F a k t o r s fi ist s e h r z e i t r a u b e n d . E in e g r o ß e V e r e i n f a c h u n g e r f ä h r t s e in e E r m i t t l u n g , w e n n m a n , w i e es bei d e r B e r e c h n u n g d e r m a g n e t i s c h e n S p a n n u n g d e r A n k e r z ä h n e üblich ist, die m i t t l e r e s c h e i n b a r e I n d u k t i o n b e r e c h n e t , w i e sie sic h als Q u o t i e n t v o n N u tzflu ß u n d E i s e n q u e r s c h n i t t s e n k r e c h t z u r M ittellin ie d e s B l e c h e s e r g ib t , die F e l d s t ä r k e u n t e r B e r ü c k s i c h t i g u n g d e r E n t l a s t u n g d e r N e b e n w e g e e r m i t t e l t u n d d a s I n t e g r a l ü b e r d a s L o c h bildet. U m z u z e ig e n , w i e w e i t die E r g e b n isse d ie s e s p h y s i k a l i s c h n ic h t g e r e c h t f e r t i g t e n V e r f a h r e n s v o n d e n e n d e s g e n a u e r e n a b w e i c h e n , ist in A bb. 11 « u n d b d e r n a c h d e m p r i m i t i v e n V e r f a h r e n e r m i t t e l t e F a k t o r fi d u r c h d ü n n e K u r v e n d a r g e s t e l l t , w o b e i die g e s t r i c h e l t e n T e ile ' ' Abb. 12.',
beim V e rs u c h ; dlb — 0'4.
290 E lek trotech n ik und M asch in en b au , 51. Jah rg., 1933, H eft 20 14. M ai 1933
w i e d e r o h n e B e r ü c k s i c h t i g u n g d e r E n l a s t u n g d u r c h die N e b e n w e g e g e l te n . D ie I n t e g r a t i o n d e r F e l d s t ä r k e lä n g s d e s L o c h d u r c h m e s s e r s w u r d e n a c h d e r S i m p s o n s c h e n R e c h e n r e g e l ' 1) a u s g e f ü h r t m it 2 n — 4 A b s c h n i t t e n lä n g s d e s L o c h r a d i u s . W i r e r k e n n e n a u s d e r D a r s t e l l u n g in Abb. 11 « u n d b, d a ß d a s p r i m i t i v e V e r f a h r e n d e r G r ö ß e n o r d n u n g n a c h b r a u c h b a r e W e r t e für //, e r g ib t , u n d z w a r liegen sie e t w a s u n t e r d e n n a c h d e m g e n a u e r e n V e r f a h r e n g e w o n n e n e n W e r t e n .
A u c h d e r c h a r a k t e r i s t i s c h e V e r la u f d e r K u r v e n s t i m m t bei b e i d e n V e r f a h r e n ü b e r e in . Die bei d e n g e s t r i c h e l t e n K u r v e n für (Hb = 0 -3 in Abb. 11 b d e u tlic h e r k e n n b a r e S a t t e l b i l d u n g w u r d e s c h o n in B a n d II d e r „ E l e k t r i s c h e n M a s c h i n e n “ (Abb. 62) g e fu n d e n , w o die A n k e r s p a n n u n g für g e l o c h t e , u n l e g ie r te B l e c h e n a c h d e m p r i m i t i v e n V e r f a h r e n o h n e B e r ü c k s i c h t i g u n g d e r E n t l a s t u n g d u r c h die N e b e n w e g e b e r e c h n e t w u r d e . Z w is c h e ft [i un d d e m d o r t e i n g e f ü h r t e n V e r h ä l t n i s t b e s t e h t die B e z i e h u n g f + 1) H 0IH max, w o r i n H max die d e r m i t t l e r e n E i s e n i n d u k t i o n im S c h n i t t d u r c h L o c h m i t t e e n t s p r e c h e n d e F e l d s t ä r k e ist.
e) D er M a g n etisieru n g sstro m .
W i r b e z e i c h n e n m it Vl die m a g n e t i s c h e S p a n n u n g lä n g s s ä m t l i c h e r L u ft s p a l t e im m a g n e t i s c h e n K reis, die bei d e m s e l b e n Flu ß v o n d e r L o c h u n g u n a b h ä n g i g ist, u n d n e h m e n an, d a ß a u ß e r den L u f t s p a l t e n v e r s c h i e d e n a r t i g e E i s e n w e g t e i l e in R e ih e g e s c h a l t e t . sin d , w o b e i in j e d e m d ie s e r T e ile die L ä n g e m it L, die Z ahl d e r h i n t e r e i n a n d e r l i e g e n d e n L ö c h e r m it Z b e z e i c h n e t w e r d e . S e t z e n w i r d a n n n o c h v o r a u s , d a ß die L o c h t e i l u n g so g r o ß ist, d a ß in d e r M it te z w i s c h e n b e n a c h b a r t e n L ö c h e r n die V e r t e i l u n g d e r In d u k tio n ü b e r d e n Q u e r s c h n i t t g l e i c h m ä ß i g a n g e n o m m e n w e r d e n darf, so e r h a l t e n w i r d a s V e r h ä ltn is d e r m a g n e t i s c h e n S p a n n u n g e n bei g e l o c h t e m u n d u n g e l o c h t e m E is e n zu
V ‘ V / . 4 - 2 ( L + Z f i d ) Ho
V Vl + 2 L H o
B e s t e h t d e r E i s e n w e g
V 'e f f
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Veff " 4
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7 /4
[ [v l - j - — (L - f - Z ¡ i ci) / i o ] 2 d t D
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j {vL + Z L h Y d t
• (« ),
w o r i n die k le in e n B u c h s t a b e n v, v ‘, v l b z w . /;0 die A u g e n b l i c k s w e r t e d e r S p a n n u n g e n b z w . d e r F e l d s t ä r k e b e z e i c h n e n .
2 Z [ i d . Ho l + i
Abb. 13. V erh ältnis J Jer E ffektivw erte d e r Magne- tisieru n g ssfrö m e bei gelochtem und ungelo chtcm i r a g n e t. Kreis, ohne Luftspalte, Löohtei lu ng l gleich Ble chbre ite b. Hochlcgiertcs Blech. R echter O rdinaten-
m a ß s ta b für die dünnen Kurven.
F ü r e in e n m a g n e t i s c h e n K re is o h n e L u f t
s p a l t e m it g l e i c h a r t i g e n E is e n te i le n u n d e i n e r L o c h t e i l u n g / := b v e r e i n f a c h t sic h Gl. (8) zu n i c h t a u s v e r
s c h i e d e n a r t i g e n T e i le n , so fällt d a s S u m m e n z e i c h e n w e g . E n t h ä l t d e r K re is a u c h k e i n e L u f t s p a l t e , so ist Vl - - 0. u n d m it d e r m i t t l e r e n L o c h t e ilu n g
' = T ...(7“>
v e r e i n f a c h t sic h Gl. (6) zu
F = i + ' ‘ T ... ( 7 ) - Die Gl. (6) u n d (7) g e l te n für d a s V e r h ä l tn is d e r S p a n n u n g s a m p l i t u d e n , s o f e r n // f ü r d e n H ö c h s t w e r t B 0 d e r Abb. 1 1 « o d e r b e n t n o m m e n w ir d . In d e m s e l b e n V e r h ä l t n i s s t e h e n a u c h die A m p lit u d e n d e r M a g n e t i s i e r u n g s s t r ö m e . D a s V e r h ä l tn is d e r E f f e k t i v w e r t e d e r M a g n e t i s i e r u n g s s t r ö m e ist gleich d e m V e r h ä l t n i s
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( 9 ).
S e t z e n w i r ze itlic h s in u s f ö r m i g e n V e r la u f d e r I n d u k tion v o r a u s ( B 0 sin w t), e n t n e h m e n w i r m it d ie se n A u g e n b l i c k s w e r t e n d e r In d u k tio n die W e r t e //. d e n s t a r k e n voll a u s g e z o g e n e n K u r v e n in A bb. 11 « u n d b u n d b e r e c h n e n die I n t e g r a l e n a c h d e r S i m p s o n s c h e n R e g e l m it 2 n — 4 Z e i t a b s c h n i t t e n , so e r h a l t e n w i r d a s V e r h ä l t n i s ./ d e r E f f e k t i v w e r t e d e r M a g n e t i s i e r u n g s s t r ö m e bei g e l o c h t e m u n d u n g e l o c li te m h o c h l e g i e r t e n B le c h , w i e e s in Abb. 13 v e r a n s c h a u l i c h t ist. D ie V e r g r ö ß e r u n g d e s E f f e k t i v w e r t e s d e r M a g n e t i s i e r u n g s s t r ö m e w i r d bei K e r n i n d u k t i o n e n in d e r G e g e n d v o n /i,, = 13 500 G a u ß a m g r ö ß t e n , u m d a n n w i e d e r a b z u n e h m e n .
14. M ai 1933 E lek trotech n ik und M asch in en b au , 51. Jahrg., 1933, H eft 20 2 9 1
Die E lektrotechnik in Österreich.
( F o r ts e t z u n g aus Heft 18, S. 268.)
III. Die Elektrifizierung der österreichischen Industrie.
Die In dustrie Ö s te r re ic h s w a r au ch nach dem W e lt k r i e g in den ihr n unm ehr eng gezogenen Grenzen be stre b t, ihre B e tri e b e dem jeweiligen S t a n d d e r T e c h n ik a n z u p a s s e n . Es galt v o r allem, sich der V o r
teile zu bedienen, die die Ele k tro tech n ik d a rb ie te t, um da d u rc h eine V erbilligung und V e rb e s s e r u n g der E rz e u g n i s s e zu erzielen.
F ü r die S t r o m v e r s o r g u n g ihrer B e tr i e b e v e r w e n det die ö s t erreich is ch e In dustrie a u ß e r d e m Anschluß an öffentliche N etze in a u s g e d e h n t e m Maße w e r k e ig e n c Anlagen. Die A u snützung d e r W a s s e r k r ä f t e und die V e rb u n d w i rt s c h a ft im eigen en B e trieb o d er im Z u s a m m enhang mit w e r k f r e m d e n N etzen e r g a b m an ch e technisch und w irtschaftlich b e m e r k e n s w e r t e A usfü hru n
gen, nam entlich bei d e r V e rw e n d u n g von H o c h d r u c k dampf. B edienungslos a rb e i te n d e Z u b r in g e r w e r k e mit selb sttätig en M eldeein ric htu ngen sollen hier eb enso e r w ä h n t w e rd e n , w ie eine Indus trieanlage, die so w ohl d u rch m e h r e r e eigene S t r o m e r z e u g e r als auch d u r c h ein frem d es N etz v e r s o r g t w e r d e n kann; sie v e r w e n d e t ein L e is t u n g s m c ß w e r k mit ein er S te u e r e in r ic h tu n g , die bei steigendem S tr o m b e d a r f z u n ä c h s t s e lb sttä tig die s tu fe n w e ise Z uschaltung d e r eigenen S t r o m e r z e u g e r s ä t z e und schließlich den Anschluß au die F re m d s tr o n i- quclle b e w irk t . Eine zusä tzliche S c lb s tsc h a lte in ric h tu n g stellt den N etz anschluß sc hon bei E in schalte n des letzten E igensatzes in B ereitschaft.
Ein g r o ß z ü g ig e s Beispiel pla nm äßig er S tr o m - und W ä rm e w irtsc Jia ft, die d e r ö s t e r r . Alpinen M ontan- gesellsclruft, d arf hier als b e k a n n t a n g eseh en w e r d e n 1). Ihre d r e i H a u p t- K r a f t w e r k e in Eisenerz, D o n a
w itz und Fohnsdorf, teils mit G ic htg as und D am pf aus Abhitzekesseln von G asm as chinen und m etallurgischen Öfen, teils mit Abfallkohlc betrieb en , sind du rc h 35 kV- Frcilc itu ngen vo n e t w a 70 km G esa m tlä n g e z u s a m m e n gefa ßt und steh en in V e rb u n d w i r t s c h a f t mit den gro ßen S tr o m l ie fe r u n g s u n te r n e h m u n g e n S tc i c r m a r k s . Ein kurzes S tü ck d ies er Leitungen, d a s ü b e r G e lä n d e v e rä n d e r u n g e n a u s g e s e tz t e s R uts ch g eb iet führt, ist d u rch eine u n g e w öhnliche A usbildung d e r M a s te un d L e it u n g s tr ä g e r b e m e r k e n s w e r t , d ie in g e w is s e m A usm aß M a s tv e r schiebungen ohne u nzulä ssig e Ä n d eru n g d e r L ag e und d e r B e a n s p ru c h u n g der Leitungse ile zuläßt.
D er Q ucck silb e rd a m p f-G ro ß g le ic h ric h te r h a t sich au ch in H ü tte n w e r k s b e tr i e b e n e in e n P l a t z ero b e r t, wo e r s ow ohl für die Speis u n g von H a u p t- als a u c h Hilfs
an tr ie b e n v e r w e n d e t w ird. F ü r den M o to r ein er g r ö ß eren E is e n s tr e c k e mit 700 k W D a u e r- und 1400 k W Sto ßlcis tu ng w ird zum Beispiel ein G leich r ich ter für 700 V, 2000 A v e r w e n d e t , der binnen k u rz e m auch S tr o m für einen z w e ite n W a iz m o to r von 880/1760 k W zu liefern haben wird.
Die elektrisc hen A usrüstungen d e r ö s t e rre i c h i
schen B e r g - u n d H ü t t e n w e r k e g e h ö re n seit den Anfängen der E le ktrifiz ieru ng zu den g rö ß ten und ältesten u n s e r e s L andes. B e m e r k e n s w e r t sind hier v o r allem die u m fangreichen ele ktrischen E inrichtungen im T a g b a u und F ö r d e r b e t r i e b des steirischen E r z b e r g e s , w o 45 F a h r d r a h t- L o k o m o tiv e n mit L eistungen bis zu 77 k W (auch im S p re n g b e r e ic h ), 4 E ic k t r o b a g g e r auf R au p e n b ä n d e rn mit je 2 ' k in3 Löffelinhalt für F ö r d e r - mengen bis zu 160 t/h ( D r e h w e r k s m o to r 31 kW , Vor- sc h u b m o to r 40 kW . Hub- und F a h r m o to r 105 k W für D reh stro m mit 500 V mit Zuleitung du rc h Vollgummi- Schle ppkabel), 4 ele ktrische F ö rd e r m a s c h i n e n d e r zwei H a u p ts c h r ä g s c h ä c h te für je 6 0 . . . 140 t/h F ö r d e r le is tu n g und ein ele ktrisch b e tr ie b e n e r P e rs o n e n a u fz u g für 630 P e rs o n e n /h im 4-W a g e n s y s t e m n ach Secfehlner'-’) (S tandseilbahn mit 484 m H öhenunte rs chie d) in B etrieb sind. Die a u sg e d e h n te Ele ktrifiz ieru ng d e r E r z b e r g betriebe, bei d e r au eb die V e r w e n d u n g ele k t ro m a g n e ti
s c h e r S c h e id e r e r w ä h n t w e r d e n soll, e r g a b mit d e r
■) Vgl. E. u. M. 50 (1932) S. 1S9.
-') Vgl. E. u. M. 43 (1925) S. 546.
V e rm e id u n g d e r g ro ß e n S ch w ierig k eiten , die frü h er die kostspielige Kohle- und W a s s e r v e r s o r g u n g bereitete, b e d e u te n d e Vorteile. Die eben g e n a n n te n ele k t ro m a g n e ti
schen S c h e id e r w e r d e n in g r ö ß e r e r Zahl au ch im M ag n es itb er g b au Ö s te r re ic h s v e r w e n d e t, für dessen B e trie b e im übrigen die A nw endung von Elektrofiltern e r w ä h n e n s w e r t ist.
Schon vor e t w a 30 Ja h r e n w a r in einem steiri
sc hen K ohlenbergw erk, als e r s te m der dam al ig en Monar chie, eine F ö rd e r m a s c h i n e mit .S c h w u n g r a d um form er und L e o n a r d s t e u e r u n g in Betrieb, die mit 1 Hunt je Zug aus e t w a 50 m Tiefe fö rderte . In d e r Nähe ihres B e tr i e b s o r t e s ist heu te eine d e r grö ßten F ö r d e r m a s c h i n e n Ö s te r r e ic h s mit D r e h s t r o m m o to r a n tr i e b für 700 k W S p itzenle istung mit im F ö r d e r t u r m unm ittel
b a r über dem S c h a c h t ein g e b a u te m M as chinenhaus auf- gestellt, die ru nd 2000 H unte (6 je Zug) in d e r Schicht aus 175 m T eufe zieht“). Die A n w e n d u n g d ies er ein
fachen und billigen A n tri e b s a rt w a r durch das b e n a c h b a r t e le istungsfähige H ü t t e n k r a f t w e r k mit Gichtg as- n iaschin enantric b begünstig t, d a s in V e rb u n d w irtsc h a ft mit dem Abfallkohle v e ra r b e it e n d e n Z e c h e n k ra ft w e r k d e r G e w e r k s c h a f t billigen S tr o m zu liefern v e rm a g . In den G ru b e n b e tr ie b e n w ird der D ru ck lu ftan trieb m e h r und m e h r z u r ü c k g e d r ä n g t; für g rö ß e r e und kleinere Haspel und S ch ü ttelru tsch en , F ö r d e r b a h n e n und -bä n d e r , für D re h - und S to ß b o h r m a sc h in e n übernimm t der ele ktrische A ntrieb die H e rrsc h a f t, die e r in H ütten
betrie ben b e s o n d e r s für H ilfsantrie bc schon nahezu ausschließlich innehat . F ü r m a n c h e d ie ser A ntriebe, bei denen k u rz e S te u e r z e it e n von g r o ß e r B e d e u tu n g sind, w e r d e n S c h ü tz e n s te u e r u n g e n mit s e lb s ttä tig e r S tu fen schaltu ng v e r w e n d e t, die u n a bhängig von der G e sc h ic k lichkeit des S t e u e r m a n n e s innerhalb d e r zulässigen L a s tg r e n z e n s te ts die kiirz estzulä ssig en S te u e r z e ite n cinstellen.
Daß bei den m o d ern en Ein richtu ngen in den W e r ken d e r U rin dustrie Krane, Gichta ufzüge, Rollgänge.
E insetzm aschin en, G ießw agen u. a. m. in w e ite m U m fang elek trisch e A ntriebe selbst für die schw ie rig sten B e tri e b s v e r h ä ltn i s s e erhielten, v e r s t e h t sich von selbst. Krane mit hohen K a tz e n fa h r g e sc h w in d ig keiten von 120 m/min sind nicht selten. Der e rfor
derlichen g roßen Schalthäufigkeit, bis zu 600 ie Stunde, mußten im b eso n d eren die S t e u e r g e r ä t e für H e b e z e u g e und ähnliche A rbeitsm aschinen a n g e p a ß t w e rd e n . In Sonderf ällen ist Zahl und G röße d e r auf ein er Maschine zu sam m en zu fassen d en M otore n ungew öhnlich g ro ß ; so ist eine K oh len v erlad eb rü ck e mit 14 M otoren von e tw a 750 k W G e sa m tle istu n g zu erw äh n en . In ein er G a s a n stalt w u r d e ein Ksppkübelaufzug mit s elb sttätig auf
e in anderfolgendem kontinuierlichem Auffahren, Kippen, R ückfa hre n und W ie d e rb e sc h ic k e n , also für k onti nuie r
lich selb sttätig en B e trieb eingeric htet.
Die B a u i n d u s t r i e beg in nt auch in Ö ste r re ic h sich des Zeit und H a n d a rb e it e rs p a re n d e n ele k t ri
sc hen A ntriebes zu bedienen. F ü r Schnellau fzüge, die in A m erika mit d e r te u e r e n L c o n a r d s t e u e r u n g b e trieben w e rd e n , w urden p ra k tisc h g leichw e rtige Aus
rü s tu n g en mit polum schaltbaren D r e h s t r o m m o to r e n o d er auch gekupDclten D re h s t ro m m o to re n v e rs c h ie d e n e r Pol-
•/abl in V erb in d u n g mit ein er stufe nlo ses Anfahren uncl Stillse tzen und g rö ß te B e trie b ssic h e rh e it erm öglichenden S te u e r u n g entw icke lt. Eine S te u e r u n g d ies er Art w u r d e zum Beispiel für einen als „ S e lb s tf a h r e r “ ausgebild eten S chnellaufz ug mit 13 H alteste lle n des H o c h h a u se s in d e r H e rre n g a s s e in W ie n v e r w e n d e t, d e r Kabinen für vier P ers onerf mit 1'5 m /s zieh t; eine selb sttätig e G e s c h w i n d ig k e i ts p e rre b e g re n z t dab ei die F ah rg e s c h w in d ig k e it auf e t w a 0'5 m/s für F a h r t e n zw ischen b e n a c h b a rt e n Halte ste lle n. F ü r die S c h o tt e r g e w in n u n g aus einem Flußlauf ist ein B agg e rse ilk r a n mit einem 225 m langen
n) Ein e in g eh e n d er Aufsatz ü b er diese Maschine w ird d e m n ä c h s t in der Zeitschrift ers ch einen .
292 E lek trotech n ik und M asch in en b au , 5 i . Jahrg., 1933, H eft 20 14. M ai 1933
T ra g s e i l in Betrieb, d e r für das Senken, Schürfen, H eben und die L a s tf a h r t einen D rc h s t rö m k a s k a d e n - niotor von 52/32 k W mit 480 U/min, für das L ee r- fahren mit 1435 U/min v e r w e n d e t,
ln den Anlagen d e r v e r a r b c i t e n d e n I n d ü s t r i e n haben sich die A rbeitsm aschinen den E ig en
tüm lichkeiten des elektrischen A ntriebes w eitgehe nd angepaßt. N e n n e n s w e r te F o rt s c h ri tt e w u r d e n so zum Beispiel durch die V e rw e n d u n g s o g e n a n n t e r G e tri e b e m otoren erzielt. Beim Ü b e rg a n g a u f d e n B in zeiantrieb w a r e n die Zemen t-, P ap ier -, Textil-, Metall- und Holz
indus trie in Ö s te r r e ic h führend.
Die ö s t erreich is ch e Z e m c n t i u i l u s t r i e v e r w e n d e t schon vielfach r a u m s p a r e n d e F la n s c h g e trie b e m o to ren : h o c h w e rti g e G etriebe mit M otoren hoher Drehzahl, g ünstigem L c is t u n g fa k t o r und W ir k u n g g r a d v e r w e n d e t die Z em entin dustrie a u c h für ihre la n g s am laufenden Mühlen. Hier sei auch die V e rw e n d u n g von Elektro filtern in m e h r e r e n g roßen Z e m e n t w e r k e n e rw ä h n t, du rc h die bis zu 98 vH des S t a u b g e h a l te s d e r A bgase au sg e s c h ie d e n w e rden. Die A b g a s w ä r in c wird in Abhitzekesseln d e r E i g e n k r a f tw e r k e a usgenützt.
Die ö s t erreich is ch e P a p i e r i n d u s t r i e hat schon 1894 die e rs te n elektrischen P a p ie r m a sc h in e n - a n tr ic b e der W e lt aufgestellt, G leichs trom m otoren mit A u k e rv o rw id e rs ta u d für die D rehzahlregclung. Als kennzeichnendes Beispiel ein er zeitg em äß en Ausführu ng sei eine P a p ie r m a s c h in e mit 2700 mm S iebbreite, 3 0 . . . 200 m A rb eitsg esch w in d ig k eit je min, mit M e h r
m o t o re n a n t rie b e r w ä h n t, d e r a u s 13 T eilan trieb en für zusam m en 325 k W mit se l b s tt ä ti g e r G le ichlaufs icherung und d e r zugehörigen Lfm form eranlagc für Zu- und G egen
schaltu ng bestellt. Beim K a la n d c ra n t ri c b erfolgt b e k a n n t
lich d a s Einziehen des P a p i e r s (Stoffes) durch einen Hilfsmotor kleiner L eistung ü ber eine hohe Ü b e rs e t z u n g und ein Ü b e rholungs getriebe, w o ra u f d e r H a u p tm o to r ohne Abstellen des H ilfsm otors a ngela ssen w ird . Da mit einem norm ale n Ü b e rh o lu n g s g e tri e b e nicht zuriiek- g efah ren w e r d e n kann, w a s beim fehlerhaften Aufwickelii n otw endig ist, w u r d e bei einer Anlage das Ü berholu ngs- g e tr ie b e du rc h eine Kupplung ü b e r b r ü c k t; d a b e i tritt eine ele ktrische S p e r r u n g ein, so daß nur mit d em Hilfsmotor und nur rückläufig g e a rb e i te t w e r d e n kann.
Die T c x t i 1 i n d u s t r i e Ö s te r re ic h s b e gann auch schon im J a h r e 1894 mit d e r Aufstellung e lek trisch er E inzelantriebc. F ü r R ingspinnm aschin en und S p a n n rahm en w u r d e m a n c h e n o rts d e r einfach und p raktisch v erlustlos re g e lb a re D re h s t ro m k o l le k t o rm o t o r gew ählt.
Bei den A ntrieben von Z e u g d ru c k m a sc h in e n fand das Gle ic listrom fiinfleiter-Systciu A nw endung. W c b stü h le w u rd e n in steig endem Maß mit E in zelan trieb en a u s g e rüstet. In ein er g roßen W e b e r e i ha b e n zum Beispiel 400 W e b stü h le Ein zel-S p an n ro llen an trieb . F ü r G roß
d ru c k e r e ib e t rie b e sind R o ta t io n sd r u c k m a sc h in e n mit M e h r m o to r e n a n tr ie b und D ru c k k n o p fste u e ru n g zu e r
w ähnen.
Die W e r k e d e r ö s te rr. Z u c k e r i n d u s t r i e haben die Umstellung vom G ruppen- zum Einze lantricb, d e r für m a n c h e i h r e r A rb eitsm as ch in en b e s o n d e r e V o r
züge bietet, gleichfalls schon in w e ite m Umfang v o r g e n o m men. w obei im b e sonderen für Z entrifugenantriebe zu
sä tzliche Vorteile durch S e lb s tsc h a ltu n g e n e rr e ic h t w u rd e n . H ie r findet w ie au ch in allen a n d e re n Industrien d e r K urzschlußlä ufcrin otor in seinen vers c h ie d e n e n Aus
führungen steig ende B eachtung. Raffinerien, B ra u e re ie n und a n d e r e W e r k e d e r L ebensm ittelindustr ie boten so wie die d e r P a p ie r in d u s t r i e b e s o n d e r s g ünstige G elegen
heiten für die Kupplung d e r S tr o m - mit d e r W ä r m e w i r t schaft und für die V e rb u n d w i r t s c h a f t im Z u sa m m e n schluß mit öffentlichen Netzen. K ühlanlage n v e r w e n d e n w egen des mit der J a h r e s z e i t w e c h se ln d e n K ä lte b e d a r
fes m itunter Z u sam m enfas sungen d e r A ntriebsm aschin e mit dem K o m p re s so r und einem S y n c h r o n s t r o m c r z e u g c r in d e r Art. daß d ies er zu Zeiten g rö ß e r e n K älteb e d arfes aus dem Netz gespeist a ls M otor den P r e s s e r a n t r i e b un te r stü tz t.
F ü r neu e re ' 'M ü h 1 e ii- u n d G e t r e i d e s p e i c h e r a n 1 a g e n ist die w eitgehe nd d u rc h g e f ü h rte Zu
sa m m e n fa ssu n g d e r M oto ren b ed ie n u n g d u r c h F e r n s t e u e r u n g vo n ein er S te u e r ste lle aus b e m e r k e n s w e rt.
Die elektrisc hen A ntriebe dienen v o rw ie g e n d für den Antrieb pne u m a tis c h e r und m ec h a n isc h e r F ö r d e r e in richtungen, von V erte ilu ng- und Mischein ric htungen für die v e rs c h ie d e n e n G e tre i d e s o rt e n o b e rh a lb d e r Silo
zellen und dgl. In der"’ Mühle selb st ist d e r G ruppen- a n tr ic b bis her noch nicht v e r d r ä n g t w o rden, w e n n auch schon V e rsu c h e mit E in zelantrieben, zum Beispiel von W a lz e n stü h le n g e m a c h t w o rd e n sind. D er gro ß e G ru p penm otor bietet in solchen B etrieb en im merhin die Möglichkeit be ss e re n B ela stu n g sau sg leich es . M itu nter findet sich hiefiir ein S y n c h ro n m o to r, d e r bei N etz
störu ngen, von einem B ereitsch aft-D ies elm o to r über die T r a n sm iss io n a n g e tr ie b e n , als S t r o m e r z e u g e r für das Kraft- und L ic htnetz dient.
In M o l k e r e i e n sind E in z e la n trie b c in einer gegen N ässe und S ä u re a n g r iff b e s o n d e r s g eschützten S o n d e ra u s fü h ru n g (F lan sch m o to ren ) mit der A rb e it s m a schine z u s am m en g eb au t. Die sinnreic hen M as ch in en der T a b a k i n d u s t r i e bieten w e itg e h e n d e A nw endungs- möglichkeiten für Ein zelantriebc, für die gleichfalls D ru c k k n o p f-F e r n s te u e r u n g von einer S tc u e r w e l le aus fiir se lb sttä tig e Beein flussung bei S tö r u n g e n v e r w e n d e t wird. Nicht u n e r w ä h n t sollen die elektrischen und selb st
tätig ele ktrisch g e s t e u e rt e n A ntriebe von P um pen, Klappen, Ventilen usw . bleiben, die d e r s o genannten Klim atisierung d e r Luft in d e n A rb eitsräu m en von T a b a k f a b r i k e n dienen.
D er elek trisch e S tr o m als W ä r m e q u e l l e findet a u s g e d e h n t e A nw endung, namentlich in den ö s t e rre i c h i
schen E is e n h ü tte n und M etallw erken'1). Als g r ö ß t e r e lek trisch er Schm elzofe n ist ein 15 t- Lichtbogenofen mit D r e h s t r o m - Ö l tr a n s f o r m a to r fiir 4000 kVA D auer- lcistung zu e rw ä h n e n ; so w ie bei vielen Öfen seiner Art bed ie nt m an sich auch in u n s e r e m g rößten S ta h l
w e r k bei seinem B e trieb hoher Leistu n g und A rb eits- spaiin ung für d a s Ein schm elzen, w o d u rc h die W i r t schaf tlichkeit des Lic htbogenofenbetr ie bes bedeute nd v e r b e s s e r t w u rd e .
Die M etallhütten b e v o rz u g e n für d a s Schm elzen von Messing, Kupfer und Neusilber den N ie derfrequenz- Induktionsofen mit E isenkern. Den eisenlosen Induk- tionstiegclofen, d e r als be tr ie b sm ä ß ig e ele ktrische Sohm clzein rie htung e r s t w e n ig e J a h r e alt ist, v e r w e n d e t sow ohl die öste rre ic h is c h e Metall-, als auch die S ta h l
industrie, diese für d a s Einschmelzen h o c h w e r ti g e r Legierungen.
E le ktris che W id e r s ta n d s ö f e n (mit eisenfreien Chrom iiickelb ändern als W id e r s ta n d ) sind nicht zuletzt in den durch eigene W a s s e r k r a f t w e r k e b egünstigten Hütten zu finden. Ein S t a h l w e r k hat in s ein er Glüherei 12 ele ktrische Öfen mit einem G e s a m t a n s c h l u ß w e r t von 1600 k W in Betrieb. Ein a n d e r e s S t a h l w e r k hat u n ter seinen elektrischen Öfen auch einen in s g e sa m t 15 ni langen Tunnelo fe n fü r d a s Glühen von S ta b s ta h l und einen als W a g e n ausgcbild eten Blankglühofen fiir 350 k W Aiischlu ßw ert in V erw e n d u n g . Ein D r a h t w e r k v e r w e n det ele k trisc h e Öfen für seine Glfiherci und V ergüte rei, fiir d a s V erzinnen und V erzin k en von D ra h t in gle ich
falls a u s g e d e h n t e r e m Maß. Ähnliche O fe n b a u a rte n stehen auch im M e t a ll w e r k b e tri e b . E lek tris ch e Glüh- und S a lz badeöfen w e rd e n in a nsehnlicher Zahl auch in ö s t e r reichisc hen S ta n z - und E m a illie rw e rk e n und in H ä rte r e ie n v e r w e n d e t . F ü r G lü h r a u m te m p e r a tu r e n im B ere ic h von e t w a 1000 bis 1400° C, für die Chrom nickel nicht m ehr g eeig net ist. w e rd e n H e iz w id e r s tä n d e a u s Silizium
karbid mit S p a u n ü n g sr e g e le th ric h tu n g e n v e r w e n d e t, die d e r V e rä n d e rlic h k e it d ie s e r W i d e r s t ä n d e zu e n ts p rech en haben. Öfen mit S ilitstabheiz ung w e r d e n vielfach für d a s H ärten von S c h n elld reh stäh len benutz t. Ein g r ö ß e r e r Ofen (140 k W A n sch lu ß w ert) mit d ies er H eiz ung dient in ein em S t a h l w e r k d e r V e rg ü tu n g le g ierter Bleche.
Die w eiteren V e r w e n d u n g s g e b ic t e d e r E l e k t r o w ä r m e mit ihren mannigfaltigen E inrichtu ngen in In d u s trieb etrieb en
— z u m e ist mit W id e r s ta n d s h e iz u n g — w ie E lc k t rc d e n - dam pfkcssel für g r ö ß e r e Leistungen bis 3000 k W und A nschlußspannullgen bis 15 kV in V e rb in d u n g mit S pei
chern, ele ktrische L ufterhitzer, E le k trodendurchlauf- er hitzer, H e iß w a s s e rs p e ic h e r u. a. m. sind zu üm fan g-
A) Vgl. E. u. M. 50 (1932) S. 475.
STRECKENftUSRUSTUNOEN
S T R A S S E N B A H N H A A R L E M - L E I D E N D E R N O O R D - Z U I D - H O L L A N D S C H E T R A M W E G - MAAT SC H A P P I J
E R R I C H T E T V O N D E R E L I N A. G.
I N Z U S A M M E N A R B E I T M I T G E B R . V A N S W A A Y
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Q u e rd ra h ta u fh ä n g u n g m it S tre c k e n tre n n e r und M a s ts c h a lte r
D oppelgleisige fre ie S tre c k e M aste zw ischen den Gleisen
S T R A S S E I N O E G S T G E E S T S tre c k e n tre n n e r und M a s ts c h a lte r
015353900202010201010000020201020101009101000002010101000202010200010000020101
A b g le ic h g e n a u ig k e it + 0 . 1 %
A n w e n d u n g s g e b ie t: B e trie b s -L a b o ra to rie n , P rü ffe ld e r, F o rs c h u n g s s tä tte n A rb e its rä u m e fü r S tu d ie re n d e .
A ls B a u stein e fü r M e ß sch a ltu n g e n de r ve rsch ie d e n ste n A r t ge da cht, sind diese E in h e its-D e ka d e n so d u rc h g e b ild e t, daß die V erw en dun g g le ich v o r
te ilh a ft einzeln o d e r gem einsam e rfo lg e n kann. Bei jedem S tü c k is t A n fang und Ende de r W id e rs tä n d e wie auch die S c h le ifb ü rs te d e r K u rb e l an je eine K le m m e h e ra u s g e fü h rt (S p a n n u n g s te ile r). D e r G ebrauch kann d a m it einzeln als Regel- o d e r als V o rw id e rs ta n d erfo lg e n ; m e h re re S tü c ke v e re in t ergeben D e k a d e n w id e rsta n d ssä tze und w e ite re s in V erb ind un g m it V e rzw e ig u n g s w id e rstä n d e n , M e ß b rü cke n .
Z u r A u sfü h ru n g k o m m e n :
E in h e its-D e k a d e n für G leich stro m
E in h e its-D e k a d e n für G leich- und W ech selstro m
Die E in h e its-D e ka d e n fü r G leich- und W e c h se lstro m e rh a lte n eine Ind uk- tio n s - und k a p a z itä ts a rm e W ic k lu n g und gute A b s c h irm u n g m it be so n d e re r N O R M A E in h e its-D e ka d e K le m m e. V e rw e n d u n g sb e re ich bis 3 0 0 0 H e rtz.
G eh äuse grö ß e : 1 0 0 X 10 0 X 8 2 m m . G e sa m th ö h e : 105 mm.
F ü r T h o m s o n -B rü c k e n und K o m p e n s a tio n s-S ch a ltu n g e n sin d D o p p el-E in he its-D eka de n lie fe rb a r, d e ra rt aufgebaut, daß d u rc h V erdrehen eines B ed ie nun gskn opfe s g le ich ze itig zwei D e ka d e n w id e rstä n d e e in g e s te llt w erden.
NORMA INSTRUMENTEN-FABRIK BONWITT & CO
WIEN XI.
G eneralvertretung: Dr. PAUL HOLITSCHER & Co., Wien IV, Starhem berggasse 4 — 6,
JAHODA & BERGMANN
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DANUBIA A. G, W IEN
XIX, K rottenbachstrasse 82-88
D r a h ta n s c h r if t : DANUBlAZÄHLER F e rn r u f B 12-5-50 S erie
Elektrizitätszähler
F ü r j e d e S t r o m a r t u n d a l l e S p a n n u n g e n F ü r E i n f a c h - , M e h r f a c h - u n d S p e z i a l t a r i f e
R a s c h e s te I n s ta n d s e tz u n g u n d N a c h e ic h u n g aller S y s te m e
Registrierinstrumente
S c h r e i b e n d e M e ß g e r ä t e : E i n f a c h - u n d M e h r f a c h - F a r b e n s c h r e i b e r
Elektr. T e m p e r a t u r - M e ß e i n r i c h t u n g e n
A n frag en u n d P r o s p e k te k o sten lo s
Zeichenmaschine „RUHLMÜNN“
welche es erm öglicht mit dem Gedankengang S chritt zu h a lte n . , . “ P ro f. D r. Ing-M.,
G ra z
A u sfü h rlic h e B r o s c h ü r e k o s t e n l o s e r h ä l tl ic h
N euheit
: A usstattung der Zeichenm aschine mit Zelluloidm aßstäben mit Motalieinlage. — A bsolut m aßgetreu und unveränderlich. — Kein Abstoßen.Kein Beschm utzen. — Ideale Vervollkom m nung der Zeichenm aschine.
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