Schaltungseinrichtung für die Verriegelung von Elektromagneten. Es .sind Einrichtungen bekannt, durch welche der Anker von Elektromagneten (z. B. Relais) nach Erhalt eines Schaltimupulses in der durch ,diesen Impuls eingenommenen Lage elektrissoh verriegelt wird, so dass nach Aufhören deo: .S,chaatiinpulses keine neue hagenändeTung des Ankers eintritt.
Diese Einrichtungen basieren darauf, dassdurch die Bewegung des Ankers ein von diesem ge steuerter Kontakt geschlossen oder geöffnet wird, der den Stromkleie der Magnetspule unabhängig von der Schaltimpulsgabeechliesst oder öffnet. Die Entriegelung erfolgt dabei dureh ein in diesem Kreis liegendes Schalt organ, welches den ankergesteuerten Kontakt unterbri,Ght oder überbrückt.
Der Nachteil dieser Einrichtungen- be steht dia.rin, dass ein besonderer ank.ergessteuer- ter Kontakt vorgesehen werden muss.
Dieser Nachteil macht sich besondere bei empfind lichen Relais, die auf eine sehr geringe Steuerleistung ansprechen. müssen, bemerk bar, weil duTCh den zusätzlichen Kontakt Energie verbraucht wird. Bei reinen A - betsmagneten ist die Anbringung eines sol chen Kontaktes meist schwierig und verteuert die Kon6truktion. Ausserdem ist ein anker gesteuerter
Kontakt ein Organ, weiches die Betriehssicherheit_ einer Schaltanlage herab setzt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Sehalturngseinrichtung, bei welcher eine elektrisvhe Verriegelung eines Elektro magneten ohne einen ankerabhängigen bezw. ankergesteuerten Kontakt ermöglicht ist. Er- fin:
dungegemäss ist der Elektromagnet an Stromkreise mit zwei ankerunabhängigen Schaltorganen derart angeschlossen, dass er in einer Stellung dieser Schaltorgane auf eine solche Induktion erregt wird, die stark genug ist, um den angezogenen Anker zu halten, aber zu ochwach ist, um den abge fallenen Anker anzuziehen,
wobei durch Veränderung der Stellung der Schältorgane entweder die Induktion 'auf den Abfallwert des ,#on,kers 'herabgmetzt oder eine Induktion erzeugt werden kann, die zum Anziehen des Ankers ausreicht.
In der Zeichnung sind in Fig. 1-10 ver schiedene AusfühTungsbeisspiele des Erfin- -dungsgegenstandes in je einem Schaltungs- sGhema dargestellt.
In F'ig. 1 bezeichnet 1 eine GleiGhstrom- quel-le, 2 einen Elektromagneten und 3 und 4 zwei vom Anker. des Magneten 2' unabliän- gi'ge Scha'lto,rgane. In Reihe mit dem S,cb:alt- organ 4 und dem Elektromagneten 2 befindet sich ein Vors-chaltwiderstand 5, der durch das Schaltorgan 3 kurzgeschlossen werden kann.
Wird bei offenem Schaltorgan 4 das Schaltorgan 3 geschhloesen und geöffnet, so wund der Anker des Elektromagneten 2 an gezogen und fällt wieder ab. Wird das Schaltorgan 4 bei offenem Schaltorgan 3 gese:hlossen, .so ershält der Elektromagnet 2 den Strom der Stromquelle 1 über den Vor- widerstand 5.
Die dadurch entstehende In- duktion reicht nicht aus, um -den abgefallenen Anker anzuziehen:. Wird nun der Schalter 3 geschlossen, so wird der Vorwiderstand 5 kurzgeschlossen und der Strom durch den Elektromagneten <B>22</B> erhöht, so dass die Induk tion nun gross genug ist, um .den. Anker anzu ziehen.
Wird der Schalter 3 wieder geöffnet, der Sehalter 4 jedoch geschlossen gehalten, so bleibt der Anker angezogen, da der über den Widerstand 5 fliessende verminderte Strom zum Halten des Ankers genügt. Erst beim Offnen des Schaltorganes 4 fällt der Anker ab.
Beim Beispiel nach F'ig. 2 ist das eine ankerunabhängige Sohaltorgan 3 als Unter- brethungsschalter ausgebildet und in den Hauptkreis eingeschaltet, während das Schalt organ 4 parallel zum Vorwiderstand 5 ge schaltet ist.
Wird hier ei ,geschlossenem Schaltorgan 4 das Schaltorgan 3 geöffnet und gesdhlos"sen, so fällt der Anker ab, bezw. er wird angezogen. Wird 'bei geschlossenem Schaltorgan 3 das Schaltorgan 4 geöffnet, so wird durch ,den Vorwiderstand 5 die Induk tion im Magneten 2@ herabgesetzt, wobei sie jedoch noch ausreicht, um den angezogenen Ankern zu halten.
Wird jedoch da,s Schalt organ 3 geöffnet, so dass der Anker abfällt, so erfolgt nach Wiederanschliessen des Schaltorganes 3. kein Wiederanziehen ,des Ankers, da. die durch den Widerstand 5 herabgesetzte Induktion nicht ausreicht, um den abgefallenen. Anker wieder anzuziehen.
Fig. 3 zeigt eine, Ruhestromschaltung das Elektromagneten 2, welcher dauernd über einen. Vorwiderstand 6 von der Stromquelle 1 einen Strom erhält, der eine zum Anziehen des Ankers ausreiehende Induktion erzeugt.
Die beiden ankerunabhängigen Schaltorgane 3 und 4 sind hierbei parallel zum Magneten 2 angeschlossen, wobei sich in Reihe mit dem Sch a.ltorgan 4 noch ein Widerstand 5 befin det, der somit ebenfalls parallel zum Magne ten 2 liegt. Durch Schliessen des S,ehalto@r!gan=?s 3 wird der Magnet 2, kurzgeschlossen und dessen Anker fällt ab. Ist das Schastomgan 1 geöffnet, so. zieht der Anker bei Öffnen des Schaltorganes 3 wieder an.
Wird bei offe- nem Schaltorgan 3 das Schaltorgan<B>4</B> ge- s,chlossen, so wird der Stromfluss durch den Magneten 2 infolge des jetzt zu ihm parall-,l liegenden Widerstandes 5 vermindert. Der verminderte Strom erzeu gt jedoch eine genü gend starke Induktion, um den angezogenen Anker zu halten.
Wird jedochuun das Schalt organ 3 geschlossen, so dass .der Anker ab fällt, so ist nach dem Wiederöffnen üesi Schaltorganes 3' -die von dem verminderten Strom erzeugte Induktion zu schwach, um den -abgefallenen Anker wieder anzuziehen. Er bleibt daher abgefallen, bis durch Öffnen des Verriegelungsschaltere 4 wieder der ur sprüngliche Strom durch den Magneten 2 fliesst.
Beim Beispiel nach F'ig. 4 ist das Schalt organ 3 als Unerbreehungsscha lter ausgebil det, und das Schaltorgan 4 isst parallel zum Widerstand 5 geschaltet, der seinerseits in Reihe mit dem Schaltorgan 3, parallel zum Magneten 2 liegt.
Bei geschlossenem anker unabhängigem Schaltorgan 4 wird beim Öffnen. und Schliessen des Schaltorgane,. 3 ,der Anker des Magneten 2 angezogen, bezw. er fällt ab. Wird bei geschlossenem Schalt organ 3 und abgefallenem Anker das Schalt organ 4 geöffnet, so fliesst ein Teilstrom durch den Magneten 2, der eine Induktion hervorruft, die nicht ausreicht, den abgefal lenen Anker anzuziehen.
Wird nun das Sehaltorgan 3 geöffnet., so fliesst infolge Ab schaltens des Widerstandes 5 ein stärkerer Strom durch den Magneten 2, der eine zum Ankeranzug ausreichende Induktion erzeugt. Wird jetzt :das Seh@alto:rga-n 3 wieder ge schlossen, so wird; zwar durch das Wieder- einschalten des Parallelwiderstandes 5 der Stromfluss des Magneten vermindert.
Die ent sprechend verminderte Induktion reicht je doch aus, um d'en angezogenen Anker zu hal ten, so dass er erst nach Schliessen des Ent- riegJunb schaltormaues. 4 abfällt. Statt dass man wie bei den. Schaltungen nach Fig. 1-4 mit Vor- oder Parallelwider- ständen arbeitet,
kann. man zur Erreichung unterschiedlichetr Anzug- und Haltespan- nungen unmittelbar von der Stromquelle ver schieden hohe Spannungen abgreifen, wobei man sinngemässe Schaltungen wie in Fig.1-4 anwenden kann. Ein entsprechendes Beispiel zeigt Fig. 5.
An der Stromquelle, 1 ist im Punkte 7 eine Teilspannung abgegriffen, die über einen Gleichrichter 8: und das anker unabhängige Ver- und: Entriegelun@gssch@aIt- organ 4 dem Magneten 2 zugeleitet wird. Diese Teilspannung ruft eine Induktion her vor, die zwar für das Halten :des angezogenen Magnetankers stark genug, für das Anziehen des abgefallenen Ankers aber zu s,chwarch ist.
Durch Schliessen dies ankeruniabhängigeu Schaltorganes 3 wird der Magnet 2 an die volle Spannung der Stromquelle 1 ange schlossen, so dass eine Induktion erzeugt wird, die zum Anziehen des abgefallenen Ankers ausreicht. Der Gleichrichter 8 bewirkt, dass bei geschlossenen Schaeltorganen 3 und 4 der oberhalb des Punktes 7 liegende Teil. der Stromquelle nicht kurzgeschlossen wird.
Beim Beispiel nach Fig. 6 ist der Elektro- magnet 2 über ein ankerunabhängiges Schalt Organ 4 und einen Gleichrichter 8 an die Stromquelle 1 angeschlossen. Über den Gleich richter 8 ist ferner ein gondensiator 9 und ein Widerstand 10 an die Stromquelle 1 an geschlossen.
Die Spannung -der Stromquelle 1 ist so bemessen, .dass bei geschlossenem Schalt organ 4 die im Magneten 2 entstehende In duktion zu gering ist, den abgefallenen Anker anzuziehen., aber gross :genug ist, um den angezogenen Anker zu halten. Durch Öffnen des Schaltorganes 4 wird der Manet 2 stromlos und der unigezogene Anker fällt ab.
Wird das Schaltorgan 4 wieder geschlos sen, so wird der Anker nicht wieder ange zogen, weil die Induktion hierzu nicht aus reicht. Bei geöffnetem Schaltorgan 3 lädt sich der Kondensator 9 über den Gleichnich- ter 8 und Widerstand 1'0 auf das Potential der Stromquelle auf.
Wird nun nachdem Aufladen des Kondensators 9 auf das- Poten tial der Stromquelle 1 das Sehal'torgan 3 ge- s#"^hl.ossen, so ist das Potential in dem Punkt 12 doppelt so gross wie das in dem Punkt 11, bezogen auf den Punkt 13. Ein Ausglench zwischen den beiden Punkten 11 und 12 kann jedoch wegen der sperrenden Wirkung des Gleichrichters 8 nicht erfolgen.
Zwischen den Punkten 12 und 1s$@, an denen die Klem men des Magneten 3 a geschlossen sind, herrscht ,daher momentan ein doppelt so hohes Potential als das -der Stromquelle 1. Durch dieses erhöhte Potential wird die im Magne ten 2 erzeugte Induktion stark genug, um den abgefallenen Anker anzuziehen.
Bei der Schaltung nach Fg.7 weist der Elektromagnet 2 zwei Magnetwicklungen 2' und 2" auf, welche über die 'beiden anker unabhängigen Schaltorgane 3, 4 an die'Strom- que'lle 1 angeschlossen - sindC. Die beiden Wicklungen 2'. 2" besitzen gleiche Strom richtung und die Wicklung 2" hat eine ge ringere Amperewindungszahl als die Wick lung 2'.
Wird -daher das S,ch.altorgan 4 ge schlossen, .so wird der Magnet 2 auf eine Induktion erregt, die wohl zum Halten des angezogenen Ankers, jedoch nicht zum An- ziehen. des abgefallenen Ankers ausreicht. Durch Schliessen des Schaltorganes -3 wird dagegen der Magnet 2 auf eine Induktion ,erregt, die zum Anziehen des Ankers aus reicht.
Bei einer abgeändierten Ausführungsform der Fig. 7 kann der Magnet zwei Wicklungen mit entgegengesetztem 8tromfluss besitzen. Ferner muss hierbei der Eisenkern des Ma gneten 2 eine so hohe Remanenzbesitzen, d,ass der angezogene Anker gehalten bleibt.
Beim Schliessen des Schaltorganes 3 wird eine Induktion "erzeugt, .die zum Anziehen des Ankers ausreicht. Beim Öffnen des Schalltorglanes, 3 bleibt eine remanente In duktion. die stark genug ist, den angezogenen Anker zu Malten.
Durch Schliessen ,des Schalt- organes 4 wird eine entgegengerichtete In duktion erzeugt, welche die remanente In duktion auf den Abfallwert des Ankerns her- ,absetzt.
Beim Beispiel' nach Fig. 8 ist die Wick lung 2' zur Erregung der Anzuigskraft des Ankers über ein Schaltorgan 3 an,eineGleich- stromquelle 1 anges,chlos-sen, während: die davon getrennte Wicklung 2" zur Erzeugung der Haltekraft des Ankers über das Schalt örgan 4 an die Wechs:
elstromquelle 14 ange schlossen ist. Das Schaltorgan _ 4 ist :durch .ein dieechselspaunung reduziexendes, Ele ment 15 überbrüoekt, eo dass durch die Wech- eelstromwirkung 21' ein dauernder Strom fliesst, der zur Aufhebung :eventuell durch .den Gleichstrom hervorgerufener Remanenz dienen kann.
Ferner kann durch :geeignete Massnahmen, z. B. :eine in den Gleichstrom- kreis eingeschaltete :Siebkette, eine uner wünschte Beeinflussung des. Gleichstromkrei- sesdurch,den Wechselstromkreis infolge,der magnetischen Verkoppelung dieser beiden Kreise vermieden werden.
Bei der Schaltung nach Fig.9 ist der Elektromagnet 2 d'ureh- .ein ankerunabhän giges S@chaltorga.n 4 und einen Vorwiderstand 18 an die Stromquelle 1 angeschlüssen, an die ferner ein Kondensator 116 und < Widerstand 17 angeschlossen sind:
Das, zweite ankerunab hängige Schaltorgan 3 dient dazu, den Kon densator 16 an den Magneten 2 anzuschlie- ssen. Wird bei geöffnetem Schaltorgan 3, das Schaltergau 4 geschlossen, so. fliesst durch dien Magneten 2 ein Strom, -der eine Induk- tion erzeugt, die genügt, um den angezogenen Anker zu halten, jedoch nicht ausreicht, uni den abgefäflen@en Anker ;anzuziehen.
Bei ge öffnetem Sehapo- bin 3 hast sich ferner der Kondensator 16 auf die Spannung der Strom- qud'lle @aufgela.den, so @dass. beim Schliessen des Schaltorganes 3, kurzzeitig .die volle .Strom- quellenspannung an dem Elektromagneten liegt.
Die dabei erzeugte Induktion ist so gross, dass- der Anker angezogen wird.
Beim Beispiel nach F'ig. 10 ist der El.ek- tromo.gnet 2 ebenfa!llls über ein ankerunzb- hängiges Schaltorgan -4 und, einen Vomwi:
d'er- stand 18 an die Stromquelle 1 augegchlossen. Ferner ist, hier ein- Kondensator 1'6 und ein Entladewiderstand 17 über das andere anker- unabhängige Sehaltorgan 3 zum Vorwider- stand 18 parasl141 geschaltet. Wenn hier bei geöffnetem Schaltor,
-an 3 .dies Schaltorgan 4 geschlossen wird; oo wird wiederum ,der an gezogene Anker gehalten, der abgefallene Anker jedoch nicht angezogen. Wird nun das Schaltorgan 3 geschlossen, so wird der Kondensator 16 durch -die Stromiquelle-1 auf geladen, so dass zeitweise ein erhöhter Strom durch den Magnet 2 fliesst und dessen Anker angezogen wird.
Beim Offnen des Schalt- organes 3 entlädt sich der Kondensator über den Widerstand 7.7.
Die Schaltungen nach Fig. 1-4. können wahlweise mit Gleich- oder Wechselstrom betrieben werden, während. die Schaltungen nach Fig. 5, 6, 9 und 10 nur mit Gleichstrom betrieben. werden können.