Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 11. Nov. 1932 - Emil Alm: Den legerade plåtens betydelse för de elektriska maskinkonstruktionernas utveckling
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
164
TEKNISK TIDSKRIFT
5 NOV. 1932
B
Fig. 3. Gränsfall för järnets magnetiseringskurva.
närmast ordinataxeln liggande delen av B-kurvan
som man spårar i denna figur gör man sig självfallet
den reflexionen: kan denna höjning fortsätta
obegränsat eller finnes en fysikalisk gräns härför?
Frågans besvarande kräver egentligen ett väsentligt mer
ingående studium av de härmed sammanhängande
problemen än vad förf. vid utarbetandet av detta
föredrag haft tillfälle att göra. Man kan dock ej
neka till att mycket tyder på, att den övre
fysikaliska gränsen ligger däri att järnet antager sitt
mätt-ningsvärde utan att någon egentlig magnetiserande
kraft behövs härför. (Detta motsvarar gränsfallet
ii = ev)). Härifrån följer sedan sambandet mellan
B och H den i ekv. l givna lagen. Man kommer då
som övre fysikalisk gräns till den i fig. 3 visade
magnetiseringskurvan. I fig. 2 är denna övre gräns
angiven med de streckade kurvorna
B - 21 600 + H - 21 600 + 0,4 ^ in (för O % Si)
resp.
B = 19 700 + 0,4 n ’ m (för 4 % Si). För övre
kurvan har alltså förutsatts, att järnet är absolut
rent, för den nedre har förutsatts, att den enda
tillsatsen till järnet är kisel, ca 4 %.
Oaktat ännu ett gott stycke fattas, innan denna
gräns kan anses uppnådd, måste nian dock anses
vara på ganska god väg mot detta mål. Samtidigt
härmed kan man vänta att hysteresisförlusterna
försvunnit. Däremot kvarstå självfallet
Virvelströmsförlusterna, som bli störst vid rent järn, men som
avtaga till ungefär 1/6 vid ca 4 % kiselhalt. Även om
mättningsvärdet B0 sjunker med ökad Si-halt, torde
man därför också i fortsättningen i de fall då flödet
varierar och sålunda järnförluster uppstå, finna det
lämpligt att använda en viss kiseltillsats. Det
förefaller då vara möjligt att vid 0.5 mm plåt och med
ca 4 % Si komma ned till en lägsta förlustsiffra
wi0 ^ 0,3 watt/kg. I de fall då det är av vikt att hålla
den magnetiska ledningsförmågan så hög som
möjligt får man i nu behandlade gränsfall tänka sig en
mindre kiselhalt med i motsvarande grad ökade
virvelströmsförluster, för såvitt man ej då vill övergå
till tunnare plåt. Det må då nämnas, att man vid
användning av elektrolytjärn i elektriska maskiner
föreslagit och försöksvis använt 0,25 mm plåt, i
transformatorer t. o. m. 0,15 mm plåt (se Breslauer’s förut
citerade uppsats). För de inom högfrekvenstekniken
använda elektriska maskinerna och
transformatorerna använder man ännu tunnare plåt (ned till
0,05 mm).
B. Betydelsen av det elektromagnetiskt använda järnets
utveckling för de elektriska maskinkonstruktionerna.
Det är klart, att den här ovan antydda
utvecklingen varit och fortfarande kommer att bli av
mycket stor betydelse för de elektriska maskinernas
konstruktion och driftsegenskaper. Man ser detta
lättast, om man jämför vikt och verkningsgrad för
maskiner av samma typ och storlek, men
konstruerade med några årtiondens mellanrum. Av en
uppsats i Siemens Jahrbuch 19281 framgår, att från och
med år 1903, då den elektriska maskintillverkningen
redan i viss grad hunnit standardisera sig och man
ganska väl behärskade förutberäkningen av dylika
maskiner, och till år 1928, alltså under 25 år, vikten
av det aktiva materialet för en viss maskinstorlek
nedgått med i genomsnitt över 33 %. Även om
åtskilligt av denna reduktion beror på förbättrad
kylning, har dock det under samma tid förbättrade
plåtmaterialet ej oväsentlig andel häri. Detta framgår
för övrigt vid en jämförelse mellan
verkningsgraderna. Trots den ökade utnyttningen dvs. de ökade
tätheterna i järn och koppar, är verkningsgraden vid
slutet av denna period ungefär oförändrad, ja har i
åtskilliga fall t. o. m. förbättrats.
Det ligger sålunda i sakens natur, att även de
allra senaste årens livliga och synbarligen
resultatrika verksamhet att ytterligare förbättra den i
elektriska maskiner använda plåten skall få
väsentlig inverkan på de elektriska
maskinkonstruktionerna. Man får här skilja på vad som redan nu
ligger inom räckhåll och vad som i framtiden kan
väntas. Likaså får man skilja mellan inverkan av
förbättringarna i permeabiliteten och av minskningen i
järnförlusterna. Därvid kan det vara skäl i att
behandla transformatorerna för sig och de roterande
maskinerna för sig.
a) Inverkan på transformatorernas konstruktion och
utnyttning..
Vid ett försök till bedömning av inverkan på
transformatorernas konstruktion och driftsegenskaper har
jag utgått ifrån, att den närmast vår tid liggande
utvecklingen huvudsakligast legat i och kommer att
ligga i minskning av järnförlusterna, och att
sålunda magnetiseringskurvans form framför allt vid
medelhöga värden på fältstyrkan ej än så länge
väsentligt hunnit förändras. Med den fortgående
sänkningen av järnets förlustsiffra blir då valet av
induktion i transformatorkärnan så småningom
huvudsakligen beroende av den tillåtna
magnetise-ringsströmmen, alltså av den reaktiva
tomgångs-förbrukningen. Visserligen är genereringskostnaden
för den reaktiva effekten och energien vid
förbrukningsstället väsentligt lägre än för den aktiva
effekten och energien, kanske endast 5-10 % härav,
men det är dock klart, att för en transformatorägare
i H. SCHWARZ : Fortschritte im Bau mittlerer elektrischer
Maschinen in den letzten 25 Jahrén. (Siemens Jahrbuch
1928, sid. 383-397.)
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
