[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entmagnetisieren oder
Kalibrieren von magnetischen Werkstoffen in einem abklingenden magnetischen Wechselfeld
eines elektrischen Schwingkreises mit beeinflußbarer Amplitude. Entmagnetisierungsverfahren
beruhen darauf, daß Magnete einem magnetischen Wechselfeld mit abnehmender Amplitude
ausgesetzt werden. Die Entmagnetisierung wird mehrfach wiederholt, wobei zwischendurch
die Magnetisierung des Magneten oder sein Arbeitspunkt gemessen wird.
[0002] In der DE 3005927 C2 wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die magnetische Flußdichte
im Luftspalt des zu entmagnetisierenden Magneten gemessen wird und die einhüllende
Amplitude des Wechselfeldes abgesenkt wird, wenn der gewünschte Wert erreicht ist.
Dem Verfahren liegt zugrunde, daß die Amplitude des magnetischen Wechselfeldes eines
Schwingkreises durch Änderung der Speisespannung bei selbsttätig eingestellter Resonanzfrequenz
zwangsweise verkleinert wird.
[0003] Die Nachteile bekannter Entmagnetisierverfahren liegen darin, daß der Wert der Entmagnetisierung,
besonders bei formanisotropen Materialien (z.B. AINiCo), nicht genau genug getroffen
wird. Bei einem nicht unerheblichen Teil von Dauermagneten stellt sich kein stabiler
Arbeitspunkt ein, obwohl der Sollwert nominell korrekt eingestellt ist. Die bekannten
Verfahren sind mit Instabilitäten verbunden, die bisher nicht ausreichend beseitigt
werden konnten.
[0004] Ein weiterer Nachteil besteht auch darin, daß die Luftspule zur Aufnahme des Magneten
oder des den Magneten enthaltenden Geräts eine besondere Form und geringen ohmschen
Widerstand haben muß. Die letzte Forderung ließe sich in Grenzen durch die Verwendung
von Silberdraht oder sogar von supraleitenden Spulen verwirklichen, doch ist dies
keine wirtschaftliche Alternative.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben,
mit denen magnetische Werkstoffe zuverlässiger entmagnetisiert werden können.
[0006] Die Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren wird in nebengeordneten Ansprüchen angegeben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen. Weiterhin wird die
Verwendung der Vorrichtung für das Magnetisieren vorgeschlagen.
[0007] Die Erfindung geht davon aus, daß die Dauer des abfallenden magnetischen Wechselfeldes
zur Demagnetisierung besonders lang sein muß, bzw. daß das Verhältnis aufeinanderfolgender
Amplituden größer sein muß, als es mit herkömmlichen ein Wechselfeld erzeugenden Schwingkreisen
erreichbar ist. Je größer die Einhüllende des Wechselfeldes ist, bzw. je langsamer
das Wechselfeld abklingt und je häufiger der Magnet den Wechsel zwischen positiver
und negativer Halbwelle des abnehmenden Magnetfelds erfährt, desto besser werden die
magnetischen Bereiche des zu justierenden Magneten eingestellt und stabilisiert. Das
Verhältnis der Amplituden aufeinanderfolgender gleichpoliger Halbperioden (bzw. die
Abklingkonstante) soll daher nahe 1 sein.
[0008] Amplitudenverhältnisse nahe 1 führen naturgemäß zu langen Justagezeiten. Das Verhältnis
kann vorteilhafterweise auch als konstanter Wert zwischen 0,9 und 1,0 eingestellt
werden. Eine obere Grenze liegt einerseits im technisch Erreichbaren, zum anderen
aber muß die Justage von Magneten auf eine wirtschaftliche Dauer begrenzt werden.
[0009] Das zugrundeliegende Prinzip läßt sich darin beschreiben, daß synchron zur magnetischen
Wechselfeldeinwirkung in den Schwingkreis Energie eingespeist wird. Vorzugsweise erfolgt
die Energieeinspeisung in Taktzeiten mit kürzeren Einheiten als eine halbe Periode
des Wechselfeldes.
[0010] Es wird weiterhin vorgeschlagen, die Energie derart einzuspeisen, daß die Abklingkonstante
der Einhüllenden des Wechselfeldes möglichst groß ist, also zwischen 0,9 und 1,0 liegt.
[0011] Ohne besondere Maßnahmen oder Eingriffe in einen Schwingkreis ist die Dauer und das
Amplitudenverhältnis des Wechselfeldes wegen der vorhandenen Dämpfung nach oben begrenzt.
[0012] Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es bei Luftspulen weniger von Bedeutung,
welche Form und welche Güte (L/R) diese haben. Es können Luftspulen eingesetzt werden,
die unter konventionellen Bedingungen sehr schlecht als Induktivität in Parallelschwingkreisen
arbeiten würden. Bei Einsatz der Erfindung brauchen nicht besonders das Bauvolumen
und der Innenwiderstand, bzw. die daraus resultierende Güte beachtet zu werden.
[0013] In einem Schwingkreis stellt sich mit der Frequenz f = [1/(LC) - R
2/(4L
2)]
112 in der Luftspule ein magnetisches Wechselfeld mit einer exponentiell abklingenden
Amplitude A ein. Die Einhüllende E(t) des Wechselfeldes wird beschrieben durch:

[0014] Die Größen bedeuten: L = Induktivität; C = Kapazität; R = Wirkwiderstand des Schwingkreises;
t = Zeit; A
o = Anfangsamplitude; α = R/(2L) = Abklingkonstante.
[0015] Ein Schwingkreis, der für die Auf- oder Abmagnetisierung benutzt wird, enthält neben
dem Magneten, dessen Magnetisierung verändert werden soll, in der Regel weitere leitfähige
und magnetische Materialien. In ihnen entstehen Verluste durch Ummagnetisierung und
Wirbelströmen, dadurch wird der Schwingkreis bedämpft und die Schwingungsfrequenz
f1 läßt sich nicht mehr allein durch die oben angegebene Formel beschreiben, die nur
die ohmsche Dämpfung behandelt. Im folgenden soll als Amplitudenverhältnis das Verhältnis
zweier zeitlich aufeinanderfolgender positiver Amplituden des Wechselfeldes A2(t+T)/A1(t)
verstanden werden. Die Periodendauer ist T. Das Amplitudenverhältnis (bzw. die Abklingkonstante
a ) in Schwingkreisen mit magnetischen Materialien ist noch ungünstiger als in Schwingkreisen
nur mit ohmschen Verlusten.
[0016] Es wird in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, durch Nachladen mindestens
eines Kondensators des Schwingkreises die Dauer des gleichmäßig abklingenden Wechselfeldes
zu verlängern, um die durch Dämpfung verlorengegangene Energie nachzuliefern. Man
kann für bestimmte Leistungsbereiche, einen weiteren Kondensator dem ersten Kondensator
im Schwingkreis parallel schalten, so daß auch mehrere Kondensatoren zur Aufnahme
der Nachspeiseenergie zur Verfügung stehen.
[0017] Es sind verschiedene Möglichkeiten des Nachladens des Kondensators im Schwingkreis
zum Ausgleich der durch Dämpfung verlorengegangenen Energie denkbar, wodurch mehrere
weitere Ausführungsformen entstehen. Zur Steuerung des Nachladens des Kondensators
sind folgende Maßnahmen vorzunehmen:
1. Messung und Steuerung der primären Ladespannung des Kondensators und Messung der
Ladespannung des Nachladekondensators,
2. Messung der Amplitude (und Frequenz) des Wechselfeldes oder solcher Größen, die
ihnen proportional sind,
3. Dosierung und Synchronisierung der Energieeinspeisung anhand der Messung nach 1.,
so daß das Wechselfeld einen zeitlich vorgebbaren Verlauf mit besonders großer Abklingkonstante
annimmt.
[0018] Die Erfindung wird in der einzigen Figur näher beschrieben. Sie zeigt eine Schaltungsanordnung
mit Energieeinspeisung zur Verlängerung des Wechselfeldes.
[0019] In der Luftspule L1 eines Schwingkreises befindet sich in einer Halterung ein Magnet,
der demagnetisiert werden soll. Soweit es die geometrischen, bzw. die elektrischen
Dimensionen der Anordnung zulassen, kann in der Halterung auch das gesamte den Magneten
enthaltene Gerät befestigt sein. Der Parallelschwingkreis besteht aus zwei Induktivitäten
L1 und L2 und dem Kondensator C1. Die Primärenergie für den Schwingkreis (für den
Zeitpunkt 0 des Wechselfeldes) wird von einem Hochspannungnetzteil LS1 durch Laden
des Kondensators C1 einmalig bereitgestellt.
[0020] Zur Beeinflussung des gleichmäßigen Abklingens des Wechselfeldes mit bestimmter Abklingkonstante
a sind vorgesehen: ein Meßabgriff U1 am Kondensator C1 zur Messung des Schwingungsverlaufs,
eine Energieversorgung zum Nachladen des Kondensators C1 über ein zweites Hochspannungsnetzteil
LS2 und eine elektronische Steuereinheit SM, mit der Form bzw. Dauer des magnetischen
Wechselfeldes synchron zur Schwingung des Schwingkreises steuerbar ist. Die Steuereinheit
SM besteht im wesentlichen aus einem Mikroprozessor MP, zugehörigen Programm- bzw.
Datenspeichern (z.B. EPROM), einem Analog-Digital-Wandler ADW und einer schnittstelleneinheit
IOP. Die Steuereinheit SM kann insgesamt auch durch einen Personal Computer realisiert
werden.
[0021] Während der Ladephase des Kondensators C1 durch das Hochspannungsnetzteil LS1 befinden
sich die elektronischen Schalter S1, S4, S5 und S6 im geöffneten Zustand. Der Schalter
S3 steht in Stellung "b". Die Funktion des Schalters S6 und der Diode D1 wird weiter
unten beschrieben.
[0022] Der Ladestrom fließt in den Kondensator C1, wenn von der Steuereinheit SM das Netzteil
LS1 aktiviert, bzw. der Schalter S2 geschlossen wird. Die Spannungsmessung am Kondensator
C1 erfolgt über einen Analog-Digital-Wandler ADW, über den die Spannung U1 der Steuereinheit
SM zugeführt wird. Die gemessene Spannung ist der Amplitude des magnetischen Wechselfeldes
proportional. Bei Erreichen einer bestimmten vorgegebenen Ladespannung U1 wird das
Netzteil LS1 abgeschaltet, bzw. der Schalter S2 geöffnet. Mit dem ebenfalls von der
steuereinheit SM veranlaßten Schließen des Schalters S1 beginnt der Schwingkreis L1,L2,C1
zu schwingen.
[0023] Frequenzen f1 in Demagnetisierungsschwingkreisen für größere Magnete liegen im Bereich
50 bis 250 Hz; ein typischer Wert liegt etwa bei f1 = 100 Hz. Ohne zusätzliche Eingriffe
in den Schwingkreis, bzw. ohne Energieeinspeisung ist nach etwa 10 bis 12 Perioden
die Amplitude des Wechselfeldes unter 1 Prozent der Ausgangsamplitude abgesunken und
dann nicht mehr wirksam.
[0024] Zum Ausgleich aller ohmschen und magnetischen Dämpfungverluste im Schwingkreis und
zur Erzeugung einer vorgegebenen Abklingkonstante wird der Kondensator C1 aus der
Energie des Ladekondensators C2 nachgeladen. Die Spannung U2 am Ladekondensator C2
wird abgegriffen und der Steuereinheit SM über den Analog-Digital-Wandler ADW zugeführt.
Ein Sinus/Rechteck-Wandler SR1 detektiert am Kondensator C1 nur positive Spannungen
U1 und steuert einen schaltbaren Rechteckgenerator G1. Dieser erzeugt während der
positiven Halbwelle der Spannung am Kondensator C1 eine gleichphasige Rechteckspannung
mit einer Frequenz f2, die wesentlich größer ist als die Frequenz f1 der Wechselspannung
am Kondensator C1. Im vorliegenden Fall wird die Frequenz f2 30-fach größer gewählt
(f2 = 3 kHz). Die Frequenz der Rechteckspannung f2 kann aber auch im Bereich vom 10-
bis 100-fachen der Frequenz f1 variieren. Der Rechteckgenerator G1 triggert ein Monoflop
M1. Der Sinus/Rechteck-Wandler SR1 erzeugt eine gleichphasige Rechteckspannung zur
Spannung am Kondensator C1. In der positiven Halbwelle der Rechteckspannung erzeugt
der Rechteckgenerator G1 eine hochfrequente Rechteckspannung. Während der negativen
Halbwelle der Kondensatorspannung ist der Ausgang des Rechteckgenerators G1 "low";
es wird kein Steuersignal abgegeben.
[0025] Der Ausgang des Monoflops M1 steuert über den Schalter S3 in der Stellung "b" das
Tastverhältnis des Schalters S5. Mit jeder positiven Flanke der Rechteckspannung des
Rechteckgenerator G1 wird das Schließen des Schalters S5 (über das Monoflop M1) angetriggert.
Die Taktzeit Tt beträgt bei der gewählten Frequenz f2 etwa 300 Mikrosec. Das Tastverhältnis
des Schalters S5 wird mittels Potentiometer TR1 frequenzunabhängig manuell voreingestellt;
somit ist der effektive Nachladestrom für den Kondensator C1 bestimmbar.
[0026] Mit den drei Baueinheiten Sinus/Rechteck-Wandler SR1, Rechteckgenerator G1 und Monoflop
M1 wird die Frequenz und das Tastverhältnis des Schalters S5 hardwaremäßig festgelegt.
[0027] Bevor der Demagnetisierungsvorgang gestartet wird, wird durch die Steuereinheit SM
die Aufladung des Kondensators C2 durch Schließen des Schalters S4 veranlaßt. Hierzu
steht ein zweites Hochspannungsnetzteil LS2 zur Verfügung. Die Kapazität des Ladekondensators
C2 wird etwa doppelt so groß wie die des Kondensators C1 gewählt. Die Ladespannung
U2 des Kondensators C2 muß um einen bestimmten Faktor (K1) größer sein als die Startspannung
des Kondensators C1. Als typischer Wert wird ein Faktor K1 = 2 vorgeschlagen. Wird
nun mit einem bestimmten Tastverhältnis der Schalter S5 bei der positiven Halbwelle
der Wechselspannung ein- und ausgeschaltet, so fließt eine bestimmte Ladungsmenge
vom Ladekondensator C2 über die Diode D2, den Schalter S5 und die Induktivität L2
zum Kondensator C1 und lädt ihn in kleinen Stufen synchron zum Schwingungsvorgang
nach, wodurch die Einhüllende des magnetischen Wechselfeldes langsamer abklingt als
ohne Nachladen. Der Nachladevorgang wird vorzugsweise für alle folgenden positiven
Halbwellen wiederholt.
[0028] Die Induktivität L2 ist für den Betrieb des Schwingkreises C1, L1,L2 nur von untergeordneter
Bedeutung, wegen ihres ohmschen Widerstandes trägt sie sogar etwas zur Dämpfung bei.
Sie wird allerdings gebraucht, um beim Schließen des Schalters S5 große Ausgleichsströme
zwischen Ladekondensator C2 und Kondensator C1 zu vermeiden, die sonst den Schalter
S5 zerstören würden.
[0029] Da die Frequenz f2 der Nachladung (bestimmt durch das Tastverhältnis des Schalters
S5) wesentlich größer ist als die Schwingungsfrequenz f1 des Schwingkreises C1,L1,L2,
muß die Induktivität L2 in diesem Verhältnis kleiner sein, um ihren induktiven Widerstand
zu begrenzen.
[0030] Durch optimale Dimensionierung der Bauteile und der passenden Wahl der Nachladefrequenz
ist es möglich, die Nachladeenergie nahezu verlustfrei zu übertragen.
[0031] Die Diode D2 zwischen Hochspannungsnetzteil LS2 und Schwingkreis C1,L1,L2 wird eingesetzt,
damit der Schwingkreis während der negativen Kalbwelle vom Kondensator C2 getrennt
bleibt. Die Demagnetisierung wird beendet, wenn die Amplitude des Wechselfeldes unter
1 Prozent des Anfangswertes gesunken ist.
[0032] Mit der beschriebenen Schaltungsanordnung wird darauf verzichtet, während der negativen
Halbwelle des magnetischen Wechselfeldes den Kondensator C1 nachzuladen. Es ist jedoch
auch möglich, die Schaltungsanordnung derart zu erweitern, daß auch während der negativen
Halbwelle des magnetischen Wechselfeldes eine Nachladung des Kondensators C1 phasenrichtig
stattfindet. Mit dem symmetrischen Betrieb wird eine Gleichstromkompente des Wechselfeldes
vermieden, so daß keine Nullinienverschiebung bei vollständiger Entmagnetisierung
auftritt.
[0033] Bei offenem Schalter S4 wird der Kondensator C2 nicht nachgeladen. Durch die Ladungsübertragung
auf den Kondensator C1 verringert sich die Ladungsmenge im Ladekondensator C2 zeitlich
etwa exponentiell. Die allmähliche Abnahme der Spannung des Ladekondensators C2 ist
durchaus erwünscht, da die Dauer des Wechselfeldes endlich sein soll. Die Anhebung
der Einhüllenden und Verlängerung des Wechselfeldes wird durch die Ladungsmenge im
Kondensator C2, der Ladespannung U2 des Kondensators C2 (Faktor K1) und dem Tastverhältnis
des Schalters S5 bestimmt. Die Dauer des Vorgangs ist durch das Tastverhältnis definiert.
In dieser einfachen Ausführungsform wird durch die Steuereinheit SM nur die Ladespannung
U2 des Kondensators C2 gesteuert.
[0034] Der Mehraufwand durch Einsatz zweier Netzteile ist nicht von Nachteil, weil die Netzteile
leistungsmäßig jeweils für die sehr unterschiedlichen Ladespannungen U1 und U2 dimensioniert
werden können. In weiteren Ausgestaltungen kann vorgesehen werden, nur ein Hochspannungsnetzteil
anstelle von zwei Netzteilen zu verwenden. Hierbei muß das eine Netzteil auf die größere
Ladeleistung ausgelegt werden.
[0035] In einer anderen Möglichkeit können die Netzteile auch so geschaltet werden, daß
das Netzteil LS1 den Kondensator C2 auflädt und/oder das Netzteil LS2 den Kondensator
C1 nachlädt. In der
[0036] Figur ist der Verzicht eines Netzteils, bzw. die gleichzeitige Verwendung beider
Netzteile zur Nachladung für jeden Kondensator mit einer gestrichelten Verbindung
zwischen Netzteil LS1 und Schalter S4 angedeutet. In einer dieser Betriebsweisen werden
- wie schon zuvor beschrieben - die Schalter S2 und S4 entsprechend von der Steuereinheit
SM angesteuert, so daß bei gleichzeitiger Überwachung der Spannungen U1, bzw. U2 synchron
zur Schwingung des Schwingkreises phasenrichtig vom Netzteil LS1 Ladung zum Kondensator
C2 und/oder vom Netzteil LS2 Ladung zum Kondensator C1 fließt.
[0037] In einer weiteren Ausgestaltung eines Demagnetisierungsschwingkreises wird das umfangreiche
Leistungsvermögen des Mikroprozessors eingesetzt. Bei verschiedenen Magnetwerkstoffen
ist es nämlich vorteilhaft, möglichst viele Parameter des magnetischen Wechselfeldes
zu manipulieren. Das Wechselfeld läßt sich bezüglich folgender Größen verändern: Aussparen
der ersten Halbwelle aus der Beeinflussung des Wechselfeldes oder Beginn der Beeinflussung
bei einer noch späteren Halbwelle; Anheben der Abklingkonstanten auf einen festen
Wert und Konstanthalten auf dem Wert oder Erzeugen einer zeitlich veränderlichen Abklingkonstanten.
Der Schalter S3 wird daher für diese Art der Manipulation in die Stellung "a" gebracht
und damit vom Monoflop M1 abgekoppelt.
[0038] Das Tastverhältnis ist nicht mehr über die drei Module SR1,G1, M1 fest vorgegeben.
Die Synchronisation über die Steuereinheit SM erfolgt über den Abgriff GG hinter dem
Sinus/Rechteck-Wandler SR1. Das Tastverhältnis des Schalters S5 wird also programmäßig
steuerbar und alle Parameter zur Veränderung des Wechselfeldes des Schwingkreises
(insbesondere Tastverhältnis, Ladespannungen der Kondensatoren C1 und C2) sind in
Grenzen frei variierbar.
[0039] Die programmäßige Steuerung kann so erfolgen, daß tabellarisch im Festspeicher des
Mikroprozessors MP Amplitudenwerte vorgegeben sind, die jeweils von den herrschenden
Anfangsbedingungen (z.B. der Ladespannung) abhängig sind. Mittels Vergleich der amplitudenproportionalen
Meßspannung U1 mit den im Festwertspeicher abgelegten Sollwerten der Einhüllenden
E(t) des Wechselfeldes wird das Tastverhältnis des Schalters S5 so gesteuert, daß
die Einhüllende E(t) bestimmten vorgegebenen Amplitudenwerten, bzw. mit einer Abklingkonstante
(z.B. a = 0,92) folgt.
[0040] Die Beeinflussung des abklingenden Wechselfeldes durch Energieeinspeisung kann auch
mittels Vergleich der amplitudenproportionalen Meßspannung U1 mit von einem Hochleistungs-Mikroprozessor
der Steuereinheit SM in Echtzeit berechneten, ebenfalls von den Anfangsbedingungen
abhängigen Sollwerten der Einhüllenden E(t) des Wechselfeldes vorgenommen werden.
[0041] In einem alternativen Verfahren wird die Steuereinheit SM in der Betriebsart Pulsweitenmodulation
betrieben. Hierzu wird ein Mikroprozessor mit integrierter Pulsweitenmodulation eingesetzt,
so daß der Mikroprozessor die Aufgaben des Rechteckgenerators G1 und des Monoflops
M1 übernimmt. Dadurch werden in dieser Betriebsweise die Vorteile der Manipulation
des Tastverhältnisses über die Zeit voll ausgenutzt.
[0042] In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen werden, daß während der Demagnetisierung
der Schalter S4 geschlossen bleibt. Der Kondensator C2 wird hierbei kontinuierlich
aus dem Hochspannungnetzteil LS2 nachgeladen und das magnetische Wechselfeld kann
dadurch zeitlich noch länger beeinflußt werden.
[0043] Der Schwingungszyklus wird beendet, wenn die Amplitude A (Meßwert U1) kleiner als
1 Prozent der Anfangsamplitude (Anfangsmeßwert) ist. Der Wert der Magnetisierung des
Magneten wird abschließend gemessen.
[0044] In der Regel ist nach dem ersten Entmagnetisierungszyklus der Sollwert der Magnetisierung,
der in einer gewissen Sollbandbreite liegt (beispielsweise ± 10 Prozent), noch nicht
erreicht, so daß sich weitere Entmagnetisierungszyklen anschließen müssen. Diese Zyklen
werden nach dem Prinzip der sukzessiven Approximation durchgeführt. Das Prinzip wird
so umgesetzt, daß die Ladespannung des Kondensators C1 im nächsten Zyklus um die Hälfte
der Differenz der beiden vorhergehenden Werte mit einem bestimmten Vorzeichen verändert
wird. Ein neuer Entmagnetisierungszyklus folgt dem ersten Zyklus mit neuer Ladespannung
U1.
[0045] Die Schaltungsanordnung kann auch dazu verwendet werden, Magnete aufzumagnetisieren.
Zum Betrieb der Schaltungsanordnung als Aufmagnetisiereinrichtung werden die mit dem
Bezugszeichen AM zusammengefaßten Teile (Schalter S6, Ansteuerleitung für Schalter
S6, Diode D1 gegen Masse) dem Schwingkreis hinzugefügt. Die Schalter S1 und S4 werden
in die Stellung "aus" gebracht. Der Schalter S6 wird durch die Steuereinheit SM eingeschaltet.
Der Kondensator C1 wird bei geschlossenem Schalter S2 über das Netzteil LS1 aufgeladen,
bis sich eine bestimmte hohe Ladespannung im Kondensator C1 eingestellt hat. Zur Erzeugung
des magnetischen Impulses wird der Schalter S1 geschlossen. Die entstehende Schwingung
ist ohne negative Halbwelle, weil die Diode D1 die Spannung der negativen Halbwelle
kurzschließt.
1. Verfahren zum Entmagnetisieren von magnetischen Werkstoffen in einem abklingenden
magnetischen Wechselfeld eines elektrischen Schwingkreises mit beeinflußbarer Amplitude,
dadurch gekennzeichnet, daß synchron zur magnetischen Wechselfeldeinwirkung in den
Schwingkreis (C1,L1,L2) Energie eingespeist wird.
2. Verfahren zum Entmagnetisieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Energieeinspeisung in kürzeren Zeiteinheiten als eine halbe Periode (T/2) des Wechselfeldes
erfolgt.
3. Verfahren zum Entmagnetisieren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß Energie derart eingespeist wird, daß die Abklingkonstante (a ) der Einhüllenden
E(t) = Ao exp(-at) des Wechselfeldes nahe 1,0 liegt.
4. Verfahren zum Entmagnetisieren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Kondensator (C1) des Schwingkreises (C1,L1,L2)
nachgeladen wird.
5. Verfahren zum Entmagnetisieren von magnetischen Werkstoffen nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachladen nur während gleichpoliger Halbwellen
des Wechselfeldes stattfindet.
6. Verfahren zum Entmagnetisieren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Nachladen erst mit Beginn der zweiten oder einer späteren
Halbwelle einsetzt.
7. Verfahren zum Entmagnetisieren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das primäre Laden und das Nachladen des Kondensators (C1) aus einem einzigen Netzteil
(LS1) erfolgt.
8. Verfahren zum Entmagnetisieren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Nachladen als Ladungs- übertragung aus einem Kondensator (C2) erfolgt.
9. Verfahren zum Entmagnetisieren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Energie zum primären Laden des Kondensators des Schwingkreises (C1) und das
Speisen des Nachladekondensators (C2) aus je einem Netzteil (LS1,LS2) geliefert wird.
10. Verfahren zum Entmagnetisieren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Energie zum primären Laden des Kondensators (C1) des Schwingkreises und das
Speisen des Nachladekondensators (C2) wahlweise aus einem von zwei Netzteilen (LS1,
LS2) geliefert wird.
11. Verfahren zum Entmagnetisieren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Beeinflussung des abklingenden Wechselfeldes durch Energieeinspeisung
mittels Vergleich einer amplitudenproportionalen Meßspannung (U1) mit in einem Festwertspeicher
(MP) abgelegten und von den Anfangsbedingungen abhängigen Sollwerten der Einhüllenden
E(t) des Wechselfeldes von einer Steuereinheit (SM) vorgenommen wird.
12. Verfahren zum Entmagnetisieren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Beeinflussung des abklingenden Wechselfeldes durch Energieeinspeisung mittels
Vergleich einer amplitudenproportionalen Meßspannung (U1) mit von einem Mikroprozessor
(MP) in Echtzeit berechneten, von den Anfangsbedingungen abhängigen Sollwerten der
Einhüllenden E(t) des Wechselfeldes von einer Steuereinheit (SM) vorgenommen wird.
13. Verfahren zum Entmagnetisieren nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet,
daß die Beeinflussung des abklingenden Wechselfeldes durch Energieeinspeisung von
einer Steuereinheit (SM) in der Betriebsweise Pulsweitenmodulation vorgenommen wird.
14. Verfahren zum Entmagnetisieren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Beeinflussung des abklingenden Wechselfeldes durch Ansteuerung eines von der
Spannung (U1) am Schwingkreiskondensator gesteuerten Schalters (S5) zwischen Nachladekondensator
(C2) oder Nachladenetzteil (LS1, LS2) und Kondensator (C1) des Schwingkreises vorgenommen
wird.
15. Vorrichtung zum Entmagnetisieren nach dem Verfahren gemäß Ansprüche 1 bis 14 bestehend
aus einer Halterung für den Magnetwerkstoff in einer Luftspule eines Schwingkreises,
mit in den Schwingkreis eingefügten elektrischen Bauelementen, mit denen der Verlauf
des Wechselfeldes veränderbar ist und mit einer Einrichtung zur Energielieferung in
den Schwingkreis, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkreis (C1,L1,L2) einen Meßabgriff
(U1) hat, von dem die Kondensatorspannung (U1) einer Steuereinheit (MP,SM) zur Steuerung
des Wechselfeldes zuführbar ist,daß von dem Meßabgriff (U1) Frequenz und Phase der
Spannung (U1) der Steuereinheit (SM) über einen Sinus/Rechteck-Wandler (SR1) zugeführt
wird, daß die Steuereinheit (MP,SM) in Taktzeiten (Tt), die klein sind gegenüber der
Periode (T) des Wechselfeldes die Kondensatorspannung (U1) mit Werten für eine vorgegebene
Abklingkonstante (a ) nahe 1,0 vergleicht und daß die Steuereinheit (SM) einen Schalter
(S5) zwischen Nachladekondensator (C2) oder Nachladenetzteil (LS1,LS2) und Kondensator
(C1) des Schwingkreises ansteuert und damit dem Wechselfeld eine Veränderung aufprägt,
die einem vorgebbaren Verlauf der Einhüllenden E(t) des abklingenden Wechselfeldes
entspricht.
16. Vorrichtung zum Entmagnetisieren nach dem Verfahren gemäß Ansprüche 1 bis 14 bestehend
aus einer Halterung für den Magnetwerkstoff in einer Luftspule eines Schwingkreises,
mit in den Schwingkreis eingefügten elektrischen Bauelementen, mit denen der Verlauf
des Wechselfeldes veränderbar ist und mit einer Einrichtung zur Energielieferung in
den Schwingkreis, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingkreiskondensatorspannung
(U1) einem Sinus/Rechteck-Wandler (SR1) zugeführt wird, daß das Ausgangssignal des
Sinus/Rechteck-Wandlers (SR1) auf einen Rechteckgenerator (G1) und ein in Reihe geschaltetes
und mit einem Potentiometer (TR1) einstellbares Monoflop (M1) wirkt und daß das Ausgangssignal
des Monoflops (M1) das Tastverhältnis eines Schalters (S5) zwischen Nachladekondensator
(C2) oder Nachladenetzteil (LS1,LS2) und Kondensator (C1) des Schwingkreises bestimmt.
17. Vorrichtung zum Entmagnetisieren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des Schalters (S5) zwischen Nachladekondensator
(C2) oder Nachladenetzteil (LS1,LS2) und Kondensator (C1) des Schwingkreises mit einem
Schalter (S3) umschaltbar ist, so daß die Vorrichtung entweder in der Betriebsart
Mikroprozessorsteuerung gemäß Anspruch 15 oder in der Betriebsart Festwertansteuerung
gemäß Anspruch 16 betreibbar ist.
18. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17 zur Magnetisierung
von magnetisierbaren Werkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schwingkreis (C1,L1,L2)
eine schaltbare Masseverbindung (AM) zur Begrenzung des magnetischen Wechselfeldes
auf eine Halbwelle parallel geschaltet wird.