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Gepoltes Relais mit drei Ruhelagen des Ankers
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undunmittelbar in der Nähe der Endstellung des Ankers vorsehen, da in diesem Fall die zur Fesselung des Ankers verbleibende Haltekraft zu gering sein würde.
Für die Rückstellung des in eine der Endlagen gekippten Relaisankers bestehen nun zwei Möglichkeiten. Soll der Anker von der Endlage lediglich wieder in die Mittellage gebracht werden, so muss man den die Erregerkraft erzeugenden Stromimpuls kleiner wählen, als den zur Auslenkung des Ankers aus der Mittellage erforderlichen Impuls. Soll der Anker jedoch in der Mittelstellung nicht verbleiben, sondern von der einen Endstellung sofort in die andere umschalten, so muss der die Erregerkraft erzeugende Stromimpuls gleich oder grösser gewählt werden, als der zur Auslenkung des Ankers aus der Mittellage erforderliche Impuls.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Es zeigen : Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Relais, bei dem die Erfindung verwirklicht ist, Fig. 2 die Kontaktvorrichtung des in Fig. 1 gezeigten Relais, Fig. 3 - 5 Kraft-Weg-Diagramme zur Erläuterung der Erfindung.
Bei der schematischen Darstellung eines polarisierten Relais nach Fig. 1 bzw. der Kontaktvorrich-
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die zugehörigen Gegenkontakte 4 und 5. In der Mittellage des Relaisankers sind die Kontakte 2 und 4 geschlossen, sie besitzen eine überlappende Kontaktgabe. Die Grösse der Überlappung wird durch den einstellbaren Abstand a bestimmt. Die Ruhekontaktkraft entsteht dabei durch die Vorspannung der beiden Kompensationsfedern 6, an denen sich die Kontakte 4 befinden.
Der am Anker 1 angebrachte Ankerkontakt 3, welcher über die Drehachse des Ankers einen elektrischen Leitungsanschluss zulässt, arbeitet als Umschaltkontakt für die den Endlagen des Ankers zugeordneten Kontakte 5. Der Luftspalt zwischen dem Ankerkontakt 3 und den Gegenkontakten 5 ist dadurch einstellbar, dass die Kontakte 5 auf Gewindebolzen aufgesetzt sind, die in einem isolierenden Kontaktbock eingeschraubt sind.
Bei entsprechender Auslegung der mechanischen und magnetischen Charakteristiken dieser Relaisanordnung ist es möglich, ein Relais mit drei stabilen Ruhelagen zu schaffen, wobei die Bewegung des Ankers kippend erfolgt. Die Wirkungsweise einer derartigen Anordnung und die Bemessung der auf den Relaisanker wirkenden Verstellkräfte, wird in den Diagrammen nach Fig. 3,4 und 5 beschrieben. Dabei sind jeweils die wirksamen Kontaktkräfte im unerregten Zustand des Relais mit PK bezeichnet, während die Kontaktkräfte, die bei Erregung wirksam sind, die Bezugszeichen PKE tragen.
In Fig. 3 ist die wirksame Dauerflusskraft 7 als Funktion der Kraft P und des Ankerhubs S dargestellt.
Durch den Kontaktabstand x ist der Ankerausschlag begrenzt. Die Dauerflusskraft 7 erreicht in den Endpunkten 4 ihren maximalen Wert. Von der Mittellage aus wirkt von der Kompensationsfeder her die Kraft 8. Die beiden bis zum Punkt B vorgespannten Kompensationsfedern 6 sind gegen die Dauerflusskräfte 7 wirksam. Ihre Endkräfte im Punkt C sind kleiner als die Dauerflusskräfte im Punkt A. Die Resultierende aus der Kraft 7 und der Kraft 8 stellt dann die Kippkraftkurve 9 mit den Endpunkten D im unerregten Zustand des Relais dar, wobei in dem dargestellten Beispiel die Punkte D kraftmässig niedriger liegen als die Punkte B. Die in Richtung des Ankerhubs verlaufenden Pfeile geben die Richtung der auf den Relaisanker wirkenden resultierenden Kräfte an.
In Fig. 4 wird die Resultierende 9 übernommen und vorausgesetzt, dass sich der Anker in der Mittellage befindet. Je nach Richtung des Erregerstromes entsteht eine Erregerkraft 10, welche dem Anker eine Verstellbewegung in Richtung der Endlagen gibt. Der Relaisanker kippt dann in eine Endlage, wenn die Erregerkraft 10 die Kippkraftkurve 9 im Punkt B aufgehoben bzw. überschritten hat. Die Resultierende aus der Kraft 9 und der Kraft 10 ergibt dann die auf den Relaisanker wirksame Stellkraft 11. Sinkt die Erregerkraft 10 nach Erreichen der Endlage auf Null ab, so entsteht wieder die Kippkraftkurve 9, wobei der Relaisanker unter der Wirkung einer durch den Dauerfluss hervorgerufenen Verstellkraft steht, die auch hier durch einen Pfeil angedeutet ist.
Auch in Fig. 5 wird die Kippkraftkurve 9 übernommen. Die Erregerkraft kann den Anker dann wieder in die Mittellage bringen, wenn die resultierende Kraft 9 in Punkt D aufgehoben wird. Die Verstellkraft 13 entsteht hier als Resultierende aus den Kräften 9 und 12. Der entstehende Punkt E der Kurve 13 darf hier eine gewisse Grösse nicht unterschreiten, damit der Anker infolge seiner kinetischen Energie nicht über die Mittellage hinaus in die entgegengesetzte Endlage kippt. Dies würde der Fall sein, wenn die Erregerkraft 12 wesentlich grösser gewählt wird. Daraus ist also zu entnehmen, dass durch die Höhe der Erregerkraft bestimmt werden kann, ob der Anker von der einen Endlage in die Mittellage oderin die andere Endlage kippt.