Zweiankermagnet für illagimalstroanrelais mit Zeitverzögerung. Es ist bekannt, Ma.ximalstromrelais mit Zeitverzögerung aus zwei Klappankermagne- ten zu kombinieren, von denen der erste die Ansprechstromgrenze festlegt und ein Zeit werk nachzieht, welches nach seinem Ablauf den Anker des zweiten Magnetes freigibt.
Der zweite Magnet wirkt dann als magne tischer Kraftspeicher und besorgt die Aus lösung des vom Maximalstromrelais gesteuer ten Ölschalters. Bei Hauptstromrelais bezw. Auslösern (nach der Definition der VDE REH 1929), die auf dem Ölschalter selbst aufgebaut sind, erfolgt die Auslösung direkt auf mechanischem Wege dadurch, dass das Relais bezw. der Auslöser in bekannter Weise die Klinke des Ölschalters ausklinkt.
Da sowohl der Auslösemagnet, als auch der Strommagnet beide vom salben Strom erregt werden, kam man sehr bald dazu, die bei den Magnete aufeinander zu legen und mit einer gemeinsamen, beide Eisen umfassende Wicklung zu erregen. Die beiden Anker kamen nebeneinander zu liegen und beein- flussten sich gegenseitig in unerwünschter Weise. Man hat daher mit den zwei Ankern verschiedene Luftspalte des magnetischen Kreises schliessen lassen, wie Fig. 1 beilie gender Zeichnung angibt. Dort ist 1 der feste Magnetteil, der die Erregerwicklnng 2 trägt. Der Anker 3 schliesst beim Anziehen den Luftspalt 4, lässt aber den ebenfalls vorher schon vorhandenen Luftspalt 6 be stehen.
Dieser wird dann durch den zweiten Anker 5 überbrückt. Diese bekannte Lösung brachte die erhoffte Erhöhung der Empfind lichkeit (Verhältnis zwischen Abfallwert und Ansprechwert des Ankers) nicht, da der Wert des magnetischen Widerstandes nach dem Schliessen des Luftspaltes 4 viel zu verschieden war vom Wert des Widerstan des vor dem Schliessen. Vor dem Anziehen des Ankers 3 bestanden zwei Luftspalte, der grosse Spalt 4 und der kleine Spalt 6, und nach Anziehen des Ankers 3 nur der kleine Spalt 6.
Der magnetische Widerstand des Relais war entsprechend diesen Luft spaltverhältnissen vor dem Anziehen des Ankers 3 grösser, und es war daher ein grös- serer Strom durch die Relaiswicklung not wendig, um den Anker 3 anzuziehen, als um denselben nach dem Anziehen zu halten. Damit der Anker 3 abfällt, muss der Strom unter diesen kleineren Wert fallen. Der Wert des Verhältnisses zwischen dem Ab fallstrom und dem Anziehungsstrom, der so wieso kleiner ist eins, fällt bei den beschrie benen Luftspaltverhältnissen stark herunter, womit die Empfindlichkeit des Relais ge ring ist.
Die vorliegende Erfindung gibt ein Mit tel an zur Erreichung hoher Empfindlichkeit. Erfindungsgemäss sind die beiden Anker ma gnetisch in Reihe geschaltet, derart, dass vor dem Ansprechen eines jeden von ihnen stets nur ein einziger Luftspalt im magne tischen Kreis vorhanden ist. Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen beispielsweise einen Zwei ankermagnet nach der Erfindung in den drei charakteristischen Stellungen. Fig. 2 stellt den Zustand vor Erreichen des für das An ziehen massgebenden Stromgrenzwertes dar. 10 ist der feste Teil des Magnetes, der durch die Wicklung 11 erregt wird, 12 ist der als zweiarmiger Hebel um den festen Punkt 13 drehbare Anker für den Strom grenzwert und die Zeitverzögerung des Ma ximalstromrelais.
Solange der Strom den Ansprechwert nicht erreicht, besteht im ma gnetischen Kreis nur der Luftspalt 14. Hat der Strom den Ansprechwert erreicht oder überschritten, so zieht der Anker 12 an, entgegen der Kraft einer hier der Übersicht lichkeit wegen nicht dargestellten Feder, und öffnet während seines Anziehens an seinem andern Ende den neuen Luftspalt 15 (Fig.3). Die beiden Luftspalte können, wie schon die Abbildungen zeigen, so bemes sen werden, dass die Änderung des magne tischen Widerstandes durch das Anziehen des Ankers 12 äusserst gering ist, was eine hohe Empfindlichkeit des Relais ergibt.
Im Zustande entsprechend Fig. 3 ist ebenfalls nur ein einziger Luftspalt 15 vorhanden. Ein Auslöseanker 16, der sich um den festen Punkt 12 dreht, wird durch eine der Über sichtlichkeit wegen hier nicht dargestellte Klinke in seiner Lage festgehalten, bis das Zeitwerk abgelaufen ist. Dann wird der An ker 16 freigegeben und zieht ebenfalls an. Der magnetische Kreis ist nun völlig ge schlossen durch den festen Teil 10, den Anker 12 und den Anker 16 (Fig.4).
Es ist aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich, dass in keiner Stellung die Anker im ma gnetischen Nebensehluss liegen; sie führen stets den vollen Flux. Es ergibt sich daher auf die Klinke, welche den Anker 16 in der Stellung Fig. 3 zurückhält, ein bis zu einem gewissen Grade mit dem Kurzschluss- stram wachsender Druck. Das Zeitwerk würde diese Klinke daher nur unsicher aus lösen können.
Wie das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, kann die Aus lösung dieser Klinke über einen Kraftspei cher geschehen, der durch die Stromfeder beim Zurückfallen des Ankers 12 jeweils wieder gespannt wird. Mit dem Anker 12 ist ein Hebel 18 starr verbunden, an wel chem die Stromfeder 19 und die Feder 20 des Zeitwerkes 21 angreifen. Das Zeitwerk 21 wird, wenn das Relais mit unabhängiger Verzögerung arbeiten soll, durch die Klinke 22 so lange in seiner Anfangslage festge halten, bis der Anker 12 die geschlossene Endlage angenommen hat. Dann stösst das Ende des Hebels 18 an die Nase 23 der Klinke 22 an und gibt dadurch das Zeit werk 21 frei.
Soll das Maximalstromrelais mit vom Strome abhängiger Zeitverzögerung arbeiten, so wird die Klinke 22 weggelassen, und das Zeitwerk läuft sofört an, sobald der Anker 12 sich zu bewegen anfängt. Die übrigen Funktionen des Relais bleiben sich aber gleich. Der Anker 16 wird über den Zapfen 25 durch eine Klinke 24 festgehalten. Das im angegebenen Pfeilsinn drehende Zeit werk 21 stösst am Ende seiner Bewegung mit seiner Nase 31 an den Arm 36 eines Winkelhebels 32 mit Drehpunkt 33 an. Der Hebel 32 dreht sich dabei entgegen der Wirkung einer Feder 3ä, wodurch die Klinke 34 eine Kraftspeicherfeder 28 freigibt.
Diese Kraftspeicherfeder wirkt auf einen dreiarmi gen Winkelhebel 26 und wird durch die Stromfeder 19 über den Hebel 18 und des sen Anschlag 37 gespannt, indem der Win kelhebel 26 um den festen Punkt 27 ge dreht wird. Dann hängt sofort das Ende 30 des vertikalen Hebelarmes in die Klinke 34 ein, wodurch der Kraftspeicher arretiert ist. Beim Auslösen dreht die Feder 28 den rech ten Hebelarm nach oben, so dass sein Ende_ <B>29</B> mit grosser Kraft auf die Klinke 24 schlägt und diese dadurch den Anker 16 freigibt.
Two armature magnet for illagimalstroan relay with time delay. It is known to combine maximum current relays with a time delay from two hinged armature magnets, the first of which defines the response current limit and a timer that releases the armature of the second magnet after it has expired.
The second magnet then acts as a magnetic energy store and triggers the oil switch controlled by the maximum current relay. With main current relay respectively. Trigger (according to the definition of VDE REH 1929), which are built on the oil switch itself, the triggering takes place directly by mechanical means that the relay resp. the trigger releases the pawl of the oil switch in a known manner.
Since both the release magnet and the current magnet are both excited by the unctuous current, it was soon decided to put the magnets on top of each other and to excite them with a common winding that encompasses both iron. The two anchors came to lie next to each other and influenced each other in an undesirable way. It has therefore been allowed to close different air gaps of the magnetic circuit with the two armatures, as Fig. 1 indicates attached gender drawing. There 1 is the fixed magnetic part that carries the exciter winding 2. The armature 3 closes the air gap 4 when it is tightened, but leaves the air gap 6 which was also previously present.
This is then bridged by the second armature 5. This known solution did not bring the hoped-for increase in sensitivity (ratio between the dropout value and response value of the armature), since the value of the magnetic resistance after the air gap 4 was closed was far too different from the value of the resistance before closing. Before the armature 3 was tightened, there were two air gaps, the large gap 4 and the small gap 6, and after the armature 3 was tightened, only the small gap 6 existed.
The magnetic resistance of the relay was greater in accordance with these air gap conditions before armature 3 was tightened, and a greater current was therefore necessary through the relay winding to attract armature 3 than to hold it after it was tightened. In order for the armature 3 to drop out, the current must drop below this smaller value. The value of the ratio between the falling current and the attraction current, which is why less than one, falls sharply in the air gap conditions described, which means that the sensitivity of the relay is low.
The present invention provides a means of achieving high sensitivity. According to the invention, the two armatures are magnetically connected in series in such a way that there is always only a single air gap in the magnetic circuit before each of them responds. 2, 3 and 4 show, for example, a two-armature magnet according to the invention in the three characteristic positions. Fig. 2 shows the state before reaching the relevant current limit for pulling on. 10 is the fixed part of the magnet that is excited by the winding 11, 12 is the armature rotatable as a two-armed lever around the fixed point 13 for the current limit and the time delay of the maximum current relay.
As long as the current does not reach the response value, there is only the air gap 14 in the magnetic circuit. If the current has reached or exceeded the response value, the armature 12 picks up against the force of a spring, not shown here for clarity, and opens during its tightening at its other end the new air gap 15 (Fig.3). As the figures show, the two air gaps can be dimensioned so that the change in the magnetic resistance due to the tightening of the armature 12 is extremely small, which results in a high sensitivity of the relay.
In the state corresponding to FIG. 3, only a single air gap 15 is also present. A release armature 16, which rotates around the fixed point 12, is held in place by a latch, not shown here, for the sake of clarity, until the timer has expired. Then the anchor 16 is released and also attracts. The magnetic circuit is now completely closed by the fixed part 10, the armature 12 and the armature 16 (Figure 4).
It can be seen from FIGS. 2 to 4 that the anchors are not in any position in the ma gnetic bypass; they always lead the full flux. There is therefore a pressure on the pawl, which retains the armature 16 in the position in FIG. 3, which increases to a certain extent with the short-circuit current. The Zeitwerk would therefore only be able to release this latch insecurely.
As the embodiment shown in Fig. 5 shows, the release of this pawl can happen via a Kraftspei cher, which is tensioned again by the current spring when the armature 12 falls back. With the armature 12, a lever 18 is rigidly connected to wel chem the current spring 19 and the spring 20 of the timer 21 attack. The timer 21 is, if the relay is to work with an independent delay, hold Festge by the pawl 22 in its initial position until the armature 12 has assumed the closed end position. Then the end of the lever 18 abuts the nose 23 of the pawl 22 and thereby releases the time work 21.
If the maximum current relay is to work with a time delay dependent on the current, the pawl 22 is omitted and the timer starts immediately as soon as the armature 12 begins to move. The other functions of the relay remain the same. The armature 16 is held in place via the pin 25 by a pawl 24. The rotating in the direction of the arrow Zeitwerk 21 abuts at the end of its movement with its nose 31 on the arm 36 of an angle lever 32 with pivot 33. The lever 32 rotates against the action of a spring 3 a, whereby the pawl 34 releases a force storage spring 28.
This energy storage spring acts on a three-arm angle lever 26 and is tensioned by the current spring 19 via the lever 18 and the sen stop 37 by the Win angle lever 26 rotates around the fixed point 27 ge. Then immediately the end 30 of the vertical lever arm hangs in the pawl 34, whereby the energy storage device is locked. When it is released, the spring 28 turns the right lever arm upwards so that its end 29 hits the pawl 24 with great force, thereby releasing the armature 16.