<Desc/Clms Page number 1>
Elektrischer Schalter.
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
Stromänderung reagieren zu lassen, ist neben dem Leiter ein induktiver Nebenschluss vorgesehen, derart, dass der Strom im Leiter verhältnismässig stärker ansteigt als in dem vom Unterbrecher kontrollierten Stromkreis.
Umgute elektrische Konta ; ktauflagen zwischen den Schaltkontakten zu schaffen, ist es wünschenswert, Gleitkontakte vorzusehen, aber die übliche Form eines solchen Federkontaktes mit nachgiebigen Kontakten am beweglichen Schalterteil, der die Neigung hat zu öffnen, würde bei manchen Anordnungen den Zweck der Erfindung vereiteln, da der nachgiebige Kontakt den Standkontakt beträchtlich später verlässt, als der Schalterteil, der den nachgiebigen Kontakt trägt, seine Bewegung beginnt. Einer der Zwecke der Erfindung besteht darin, einen verbesserten Gleitkontakt vorzusehen, der alle-Vorteile solcher Kontakte beibehält und dennoch die Unterbrechung des Stromkreises sofort gestattet, sobald der Schalterteil sich zu bewegen beginnt.
Zur Erreichung dieses Zieles besitzt der Unterbrecher zwei bewegliche Kontaktteile mit verschiedenen Massenmomenten derart, dass der gewöhnlich die Offenstellung einnehmende Schalterteil verhältnismässig leicht, der andere verhältnismässig schwer und nachgiebig gegen den leichten Kontakt gestellt ist, um beim Schliessen Gleitbewegung zu ergeben. Wenn beim Eintritte ausserordentlicher Bedingungen der Unterbrecher öffnet, wird der leichte Kontaktteil infolge der Federung sofort die Verbindung mit dem schweren Kontakt unterbrechen und sich infolge seiner geringen Masse
EMI2.1
Kontakte nicht sofort folgen wird. Es ist sowohl rasche Unterbrechung als auch Gleitwirkung beim
Schliessen gewährleistet.
Von den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Form der Erfindung im Aufriss mit dem Verbindungssehema, wobei der Unterbrecher eine Dynamo vor Funken des Kommutators schützen soll. Fig. 2 ist ein der
Fig. 1 ähnliches Schema, das die Anordnung eines induktiven Nebenschlusses zum Stromregler und eine mit Energie vom Generator gespeiste Belastungsstromleitung zeigt. Fig. 3 ist eine Einzelheit des
Unterbrechers, die die Anordnung des Leiters im magnetischen Fluxe des Elektromagneten zeigt, um den Anker zu neutralisieren.
In Fig. 1 wird der Generator G vor Kommutatorfunken mittels Unterbrechers 2 geschützt, der beim Eintritt einer vorbestimmten Stromstärke öffnet und den Widerstand r in den Generatorstromkreis einschaltet, um den Generatorstrom rasch zu vermindern. Der Momentunterbrecher 2 ist in geschlossener
Stellung zu sehen und der Schalterteil 3 wird gegen seine Neigung zu öffnen durch den vom Elektro- magneten 4 angezogenen Anker 5 gehalten. Dieser bewegliche Schalterteil 3 ist verhältnismässig sehr leicht, so dass er ein geringes Trägheitsmoment besitzt und sich dadurch sehr rasch durch die starke
Feder 6 öffnen lässt, die den Schalterteil in die offene Stellung führt, sobald ein Strom vorbestimmter
Stärke durch die Kontakte fliesst.
Die Nebenschlusswicklung y ruft in dem haltenden Elektromagneten 4 einen im wesentlichen konstanten Flux hervor. Diese Wicklung 7 kann von irgendeiner Energiequelle konstanter Spannung, z. B. dem Generator ss (Fig. l) gespeist werden. Der Anker 5 ist so angeordnet, dass er die Pole 8 und 9 des Elektromagneten verbindet und gegen den Zug der Feder 6 gehalten wird, bis er durch den Leiter 10 entmagnetisiert wird, der mit den Kontakten 11 und 12 in Reihe geschaltet ist und daher von deren Strom abhängig ist. Der Leiter 10 geht quer durch den Luftspalt 13 (Fig. 3), der die Pole 8 und 9 des Elektromagneten trennt, und ist von der Wicklung 7 des Elektromagneten entfernt, dem Anker 5 aber nahe.
Die Richtung des vom Leiter 10 hervorgerufenen magnetischen Fluxes ist derart, dass, wenn der durch die Schalterkontakte fliessende Strom einen vorbestimmten Wert erreicht, der Weg des von den Nebenschlusswindungen 7 erzeugten elektromagnetischen Fluxes geändert wird und vom
Leiter so in den Luitspalt 13 abgelenkt wird. Mit anderen Worten : Der Flux des Elektromagneten wird nach links gedrängt und geht nicht mehr durch den Anker 5, sondern nur durch den Elektromagneten und seinen Luftspalt, so dass der Gesamtflux, der vom Elektromagneten hervorgerufen wird, fast unver- ändert bleibt und der Anker 5 entmagnetisiert wird und den Schalterteil 3 unter der Wirkung der Feder 6 in die offene Stellung führen lässt.
Es ist leicht zu begreifen, dass das plötzliche Anwachsen des vom
Leiter 10 hervorgerufenen Fluxes im Falle einer Überlastung einen augenblicklichen Zustand schaffen wird, in dem der magnetische Flux durch den Anker 5 entweder gänzlich vernichtet oder so verringert wird, dass er nicht imstande ist, den Schalterteil 3 gegen den Federzug 6 geschlossen zu halten. Infolge der Lage des Leiters 10 und der ersichtlichen Anordnung der Teile besteht zwischen diesem Leiter und der Wicklung 7 fast kein induktiver Zusammenhang, da der Leiter 10 nur den Weg des durch die Wick- lung 7 erzeugten Fluxes ändert, ohne wesentliche Änderung des Gesamtfluxes, der durch diese Windungen hervorgerufen wird.
Um noch mehr gegen eine Induktionswirkung zwischen Leiter 10 und Wicklung 7 i gesichert zu sein und den Anker immer bei gleicher Stromstärke zum Auslassen zu bringen, wird im mag- netischen Stromkreise zwischen dem Leiter und der Wicklung 7 der ringförmige Luftspalt 14 vorgesehen.
Obendrein wird die unmittelbare Nähe von Leiter 10 und Anker 5 den höchsten Grad der Entmagneti- sierung des Ankers beim Eintritte der vorbestimmten Umstände hervorrufen. Durch möglichst gerade
Ausführung des Leiters 10 hat er sehr geringe Induktionswirlmng und wirkt mehr ablenkend auf den Flux des Elektromagneten. Die Regelung der Wicklung 7 erfolgt durch Widerstand/.
Der Kontakt 11 wird so leicht als möglich gemacht, soweit es der zu leitende Strom zulässt, und auch die einzelnen Teile sind tunlichst leicht ausgeführt, so dass dieser Schalterteil das geringste ausführ-
<Desc/Clms Page number 3>
bare Trägheitsmoment besitzt und eine sehr grosse Beschleunigung beim Unterbrechen des durch die Kontakte fliessenden Stromes gestattet. Der bewegliche Kontakt 12, an einem feststehenden Teile des
EMI3.1
moment besitze als der Schalterteil 3. Dieser Kontakt 12 wird durch Feder 15 gegen Kontakt 11 gepresst, wodurch beim Stromschliessen den Kontakten Federwirkung erteilt wird.
In Fig. 2 ist der induktive Nebenschluss 16 zu Leiter 10 vorgesehen, um das Anwachsen des Stromes im Leiter zu beschleunigen, falls der Strom durch die Schalterkontakte sehr rasch ansteigt, wie es bei einem Kurzschlusse stattfindet. Wenn das Anwachsen des Stromes durch die Schalterkontakte sehr langsam erfolgt, wird der Strom im Leiter 10 und im induktiven Nebenschlusse fast in gleichem Verhältnisse ansteigen, aber wenn dieses Anwachsen zwischen den Schalterkontakten sehr rasch erfolgt, wird das Anwachsen des Stromes im Leiter 10 viel rascher erfolgen als im Nebenschluss 16 und in dem durch den Unterbrecher kontrollierten Stromkreise, u. zw. infolge des induktiven Charakters des Nebenschlusses.
EMI3.2
mit dem der Unterbrecher arbeiten soll, vorher bestimmt werden können.
Die Wirkungsweise der so ausgeführten und angeordneten Erfindung ist folgende : Der Schalter- teil 3 (Fig. l und 2) wird von Hand aus oder durch den Zug des Magneten 16'in die geschlossene Stellung gebracht. Beim Schliessen wird Kontakt 11 den schweren Kontakt 12 fassen, ihn gegen das Drehmoment der Feder 15 um seinen Drehpunkt drehen und dadurch den Kontakten Federwirkung verleihen. Wern die Kontakte schliessen, ist der Widerstand r im Generatorstromkreis kurz geschlossen, u. zw. durch den ) Leiter 10, biegsamen Anschluss 18, Kontakte 11 und 12, biegsamen Anschluss 19 und Funkenlöscher 20.
Der Anker 5 am Schalterteil 3 überbrückt den Luftspalt 13 zwischen den Polen 8 und 9 des Elektro- magneten 4 und der Schalterteil 3 wird gegen den Zug der Feder 6 durch die magnetische Anziehung des von der Nebenschlusswicklung 7 des Elektromagneten hervorgerufenen Fluxes gehalten. Obwohl nahezu der volle Generatorstrom durch den Leiter 10 fliesst-vorausgesetzt, dass der Strom die vorbestimmte i Grenze nicht überschreite-wird der durch Wicklung 7 hervorgerufene Flux nicht hinreichen, die
Anziehungskraft des Elektromagneten unter jene-herabzumindeln, die dazu erforderlich ist, den Anker 5 in geschlossener Stellung zu halten. Die gezeichnete Anoldnung ist EO zu verstehen, dass die Pole 8 und 9 des Elektromagnets Nord-bzw.
Südpol sind und dass der vom Leiter 10 hervorgerufene Flux die Kraft- linien durch Luftspalt 13 links vom Leiter 10 und vom Anker 5. wegdrängen will. Wenn ein Kurzschluss oder eine Überlastung stattfindet, wird diese abdrängende Wirkung so gross werden, dass der Weg fast des ganzen von der Wicklung 7 erzeugten Fluxes geändert und vom Anker 5 durch einen Nebenschluss
EMI3.3
bleibt.
Wenn so der Anker 5 augenblicklich fast ganz entmagnetisiert wird, veranlasst Feder 6 den Schalter- teil 3 zu unmittelbarem Öffnen der Verbindung der Kontakte 11 und 12 und unterbricht den Strom. t Der Schalterteil 3 lässt sich infolge seiner geringen Massenwirkung sehr rasch beschleunigen, aber der wesentlich trägere schwere Kontakte 12 wird nicht sofort folgen, trotzdem er durch Feder 15 gegen
EMI3.4
der Widerstand r in den Generatorstromkreis eingeschaltet, bevor am Kommutator Funken eintreten kann. Der magnetische Funkenlöscher 20 wilkt in wohlbekannterweise auf e ; ne rasche Unterbrechurg eines allfälligen Lichtbogens hin, der sich zwischen den Kontakten 11 und 12 bilden könnte.
Bei der
Anordnung wird dank der Lage des Leiteis 10 und der Wirkung des Luftspaltes 14 bei einem plötzlichen
Anwachsen des Stromes im Leiter 10-wie etwa bei Kuizschluss-in den Windungen 7 fast keine
Induktion hervorgerufen werden.
Die Wirkungsweise des in Fig. 2 gezeigten Schemas ist im wesentlichen die gleiche wie die von
Fig. 1. mit der Ausnahme, dass in Fig. 2 der induktive Nebenschluss 16 zum Leiter 10 vorgesehen ist, um das Anwachsen des Stromes im Leiter zu beschleunigen, wie vorhin erklärt, und der Funkenlöscher 20 in dieser Figur in den Hauptschluss des Generators und nicht in den Nebenschluss zum Widerstande r geschaltet wurde, der die Kontakte 11 und 12 umfasst. Die Wirksamkeit des Funkenlöschers ist durch diese Anordnung verstärkt, weil der Löschflux nicht so rasch abnimmt wie der Kontaktstrom wegen des
Nebenschlusses durch Widerstand r und weil im Stromkreise einschliesslich des Leiters 10 ein beträcht- licher Teil der Induktanz wegfällt.
Es erscheint unnötig, eine ausführliche Beschreibung dieser Anordnung zu geben, da sie nach der Beschreibung von Fig. 1 leicht zu verstehen ist. Der Unterbrechen wird dank des induktiven Nebenschlusses 16 und auch infolge der geringeren Induktanz des Stromkreises des
Leiters 10 rascher auf eine plötzliche Stromänderung reagieren als die in Fig. 1 gezeigte Anordnung. Die Schliesswicklung 16'schliesst den Schalter mittels Relais 21, welches wieder durch Drücken des Kontakt- knopfes 22 betätigt wird, vorausgesetzt, dass der Schalter offen ist, so dass die Kontakte 23 durch das vom Schalterteil 3 betätigte Glied 24 verbunden sind.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.
<Desc / Clms Page number 1>
Electric switch.
EMI1.1
<Desc / Clms Page number 2>
To react to changes in the current, an inductive shunt is provided next to the conductor, so that the current in the conductor rises comparatively more strongly than in the circuit controlled by the interrupter.
Good electrical contacts; To create ktaufungen between the switch contacts, it is desirable to provide sliding contacts, but the usual shape of such a spring contact with resilient contacts on the movable switch part, which has the tendency to open, would defeat the purpose of the invention in some arrangements, since the resilient contact the Stand contact leaves considerably later than the switch part carrying the resilient contact begins its movement. One of the purposes of the invention is to provide an improved sliding contact which retains all the advantages of such contacts and yet allows the circuit to be broken immediately as soon as the switch portion begins to move.
To achieve this goal, the interrupter has two movable contact parts with different moments of inertia in such a way that the switch part, which usually occupies the open position, is relatively light, the other relatively heavy and flexible against the light contact, in order to result in sliding movement when closing. If the breaker opens when extraordinary conditions occur, the light contact part will immediately interrupt the connection with the heavy contact due to the suspension and, due to its low mass, will break
EMI2.1
Contacts won't follow immediately. There is both rapid interruption and sliding action when
Closing guaranteed.
Of the drawings, Fig. 1 shows a form of the invention in elevation with the connection scheme, wherein the interrupter is intended to protect a dynamo from sparks from the commutator. Fig. 2 is one of the
Fig. 1 is a similar scheme, showing the arrangement of an inductive shunt to the current regulator and a load current line fed with energy from the generator. Fig. 3 is a detail of the
Breaker showing the arrangement of the conductor in the magnetic flux of the electromagnet to neutralize the armature.
In Fig. 1, the generator G is protected from commutator sparks by means of an interrupter 2, which opens when a predetermined current intensity occurs and switches on the resistor r in the generator circuit in order to rapidly reduce the generator current. The moment interrupter 2 is closed
To see position and the switch part 3 is held against its tendency to open by the armature 5 attracted by the electromagnet 4. This movable switch part 3 is comparatively very light, so that it has a low moment of inertia and thus moves very quickly through the strong
Can open spring 6, which leads the switch part in the open position as soon as a predetermined current
Strength flows through the contacts.
The shunt winding y produces an essentially constant flux in the holding electromagnet 4. This winding 7 can be powered by any constant voltage power source, e.g. B. the generator ss (Fig. L) are fed. The armature 5 is arranged so that it connects the poles 8 and 9 of the electromagnet and is held against the tension of the spring 6 until it is demagnetized by the conductor 10 which is connected in series with the contacts 11 and 12 and therefore from whose current is dependent. The conductor 10 goes across the air gap 13 (Fig. 3) which separates the poles 8 and 9 of the electromagnet, and is removed from the winding 7 of the electromagnet, but the armature 5 is close.
The direction of the magnetic flux caused by the conductor 10 is such that when the current flowing through the switch contacts reaches a predetermined value, the path of the electromagnetic flux generated by the shunt windings 7 is changed and from
Head is deflected into the Luitspalt 13. In other words: The flux of the electromagnet is pushed to the left and no longer goes through the armature 5, but only through the electromagnet and its air gap, so that the total flux caused by the electromagnet remains almost unchanged and the armature 5 is demagnetized and can lead the switch part 3 under the action of the spring 6 in the open position.
It is easy to see that the sudden increase in the vom
Conductor 10 caused fluxes in the event of an overload will create an instantaneous state in which the magnetic flux is either completely destroyed by the armature 5 or reduced so that it is not able to keep the switch part 3 closed against the spring pull 6. As a result of the position of the conductor 10 and the apparent arrangement of the parts, there is almost no inductive relationship between this conductor and the winding 7, since the conductor 10 only changes the path of the flux generated by the winding 7, without any significant change in the total flux caused by these turns.
In order to be even more secured against an induction effect between the conductor 10 and the winding 7 i and to always bring the armature out with the same current strength, the annular air gap 14 is provided in the magnetic circuit between the conductor and the winding 7.
In addition, the close proximity of conductor 10 and armature 5 will cause the highest degree of demagnetization of the armature when the predetermined circumstances occur. Through as straight as possible
Execution of the conductor 10, it has very little Induktionswirlmng and has a more distracting effect on the flux of the electromagnet. The winding 7 is regulated by a resistor /.
The contact 11 is made as light as possible, insofar as the current to be conducted allows it, and the individual parts are also made as light as possible, so that this switch part has the least possible
<Desc / Clms Page number 3>
has bare moment of inertia and allows a very large acceleration when interrupting the current flowing through the contacts. The movable contact 12, on a fixed part of the
EMI3.1
moment own as the switch part 3. This contact 12 is pressed by spring 15 against contact 11, whereby the contacts are given a spring effect when the current is closed.
In FIG. 2, the inductive shunt 16 to conductor 10 is provided in order to accelerate the increase in the current in the conductor if the current through the switch contacts increases very rapidly, as occurs in the case of a short circuit. If the increase in current through the switch contacts is very slow, the current in conductor 10 and in the inductive shunt will increase in almost the same proportion, but if this increase between the switch contacts is very rapid, the increase in current in conductor 10 will be much more rapid than in the shunt 16 and in the circuits controlled by the breaker, u. zw. due to the inductive character of the shunt.
EMI3.2
with which the breaker is to work can be determined in advance.
The mode of operation of the invention embodied and arranged in this way is as follows: The switch part 3 (FIGS. 1 and 2) is brought into the closed position by hand or by pulling the magnet 16 ′. When closing, contact 11 will grasp heavy contact 12, rotate it around its pivot point against the torque of spring 15 and thereby give the contacts spring action. If the contacts close, the resistor r in the generator circuit is short-circuited, u. between) conductor 10, flexible connection 18, contacts 11 and 12, flexible connection 19 and spark extinguisher 20.
The armature 5 on the switch part 3 bridges the air gap 13 between the poles 8 and 9 of the electromagnet 4 and the switch part 3 is held against the tension of the spring 6 by the magnetic attraction of the flux caused by the shunt winding 7 of the electromagnet. Although almost the full generator current flows through the conductor 10 - provided that the current does not exceed the predetermined limit - the flux caused by winding 7 will not be sufficient
Attraction force of the electromagnet below that which is necessary to keep the armature 5 in the closed position. The drawing is EO to understand that the poles 8 and 9 of the electromagnet north or north.
Are south pole and that the flux caused by the conductor 10 wants to force the lines of force through the air gap 13 to the left of the conductor 10 and the armature 5. If a short circuit or an overload occurs, this displacing effect will be so great that the path of almost all of the flux generated by the winding 7 and from the armature 5 by a shunt is changed
EMI3.3
remains.
If the armature 5 is almost completely demagnetized instantaneously, the spring 6 causes the switch part 3 to immediately open the connection of the contacts 11 and 12 and interrupts the current. The switch part 3 can be accelerated very quickly as a result of its low mass effect, but the much more sluggish heavy contact 12 will not follow immediately, although it is counteracted by spring 15
EMI3.4
the resistor r is switched on in the generator circuit before sparks can enter the commutator. The magnetic spark extinguisher 20 operates in a well known manner on e; ne rapid interruption of a possible arc that could form between the contacts 11 and 12.
In the
Arrangement is thanks to the position of the guide 10 and the effect of the air gap 14 in the event of a sudden
There is almost no increase in the current in the conductor 10 - as in the case of a short circuit, for example - in the turns 7
Induction.
The operation of the scheme shown in FIG. 2 is essentially the same as that of FIG
1 with the exception that in FIG. 2 the inductive shunt 16 to the conductor 10 is provided in order to accelerate the increase of the current in the conductor, as explained above, and the spark extinguisher 20 in this figure in the main circuit of the generator and was not switched into the shunt to the resistor r, which comprises the contacts 11 and 12. The effectiveness of the spark extinguisher is increased by this arrangement, because the extinguishing flux does not decrease as quickly as the contact current because of the
Shunt due to resistance r and because a considerable part of the inductance in the circuit including the conductor 10 is omitted.
It seems unnecessary to give a detailed description of this arrangement since it can be easily understood after the description of FIG. The interruption is thanks to the inductive shunt 16 and also due to the lower inductance of the circuit of the
Conductor 10 react more quickly to a sudden change in current than the arrangement shown in FIG. The closing winding 16 ′ closes the switch by means of relay 21, which is actuated again by pressing the contact button 22, provided that the switch is open so that the contacts 23 are connected by the element 24 actuated by the switch part 3.
** WARNING ** End of DESC field may overlap beginning of CLMS **.