CH667161A5

CH667161A5 - Relais mit einem l-foermigen joch.

Info

Publication number: CH667161A5
Application number: CH94185A
Authority: CH
Inventors: Georgi Cwetanski; Roland Kupferschmitt; Helmut Oterman
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1984-03-10
Filing date: 1985-03-01
Publication date: 1988-09-15
Also published as: DE3408898C2; DE3408898C3; DE3408898A1; FR2561037A1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Relais mit einem L-förmigen Joch, einem an einem Schenkel des Joches parallel zum anderen Schenkel verlaufenden Magnetkern, dessen freies Ende eine Polfläche bildet, und mit einem Magnet-Klappanker, der am Joch drehbar aufgelagert ist und den Kern überdeckt.

Sie betrifft insbesondere das Antriebsmagnetsystem für ein derartiges Relais.

Antriebssysteme der eingangs genannten Art werden bei Relais, insbesondere bei Schützen und dergleichen verwendet; die Aufgabe der Konstruktion bzw. Entwicklung derartiger Antriebssysteme besteht im wesentlichen darin, die Montagekosten der Antriebssysteme zu verringern und gegebenenfalls bei gleicher Leistung die Abmessungen des Antriebsystems zu verkleinern.

Es stellt sich, um dieses zu erreichen, die Aufgabe, den Anker eines Antriebes mit L-förmigem Joch in seiner äusseren Form bzw. Aussenkontur möglichst zu optimieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.

Aufgrund der erfindungsgemässen Bemessungsregel wird die Anker-Aussenkontur bei einer runden Ankerplatte eine ebenfalls runde oder wenigstens elliptische Form einnehmen. Dabei ist der Anker in dem Bereich, in dem er auf der Polfläche des Schenkels des L-förmigen Joches aufliegt, verbreitert ausgebildet.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Antriebssystems und

Fig. 2 eine Aufsicht auf das Antriebssystem gemäss Fig. 1.

Das Antriebssystem besitzt ein L-förmiges Joch 10, an dessen einem Schenkel 11 ein Magnetkern 12 angebracht bzw. befestigt ist, der parallel zum anderen Schenkel 13 des Magnetjoches 10 verläuft. Am freien Ende des Magnetkerns 12 ist eine Polplatte 14 befestigt, deren Mittelpunkt exzentrisch zu der Mittelachse des Magnetkerns 12 liegt, und zwar um die Strecke d hin zu dem Schenkel 13 des Joches 10 versetzt. An der Kante

15 des freien Endes des Schenkels 13 des Joches 10 ist ein Klappanker 16 aufgelagert.

Der Klappanker 16 besitzt eine an die Polplatte 14 angepass-te Aussenkontur. Man erkennt eine Feldlinie 20, die aus der unteren Randkante 21 der Polplatte 14 austritt und nach oben hin zur Klappankerplatte 16 gekrümmt ist. Sie tritt in die der Polplatte 14 zugewandte Fläche 22 genau an deren äusseren Rand ein. Nach dem Verlauf dieser aus der unteren Randkante 21 der Polplatte 14 austretenden Feldlinie 20 wird die Ankerplatte 16 bemessen. Dies führt dazu, dass die Ankerplatte 16 einen der Polplatte 14 angepassten Bereich 18 und einen Auflagerungsbereich 17 aufweist, zwischen welchen aufgrund obiger Bemessungsregel ein Bereich 17a mit verringertem Querschnitt liegt. Die Ankerplatte 16 bzw. der Bereich 18 setzt sich nämlich dabei nicht kontinuierlich und geradlinig hin fort in den Bereich 17, sondern verläuft nach innen zur Mittelachse Al-Al hin, um noch eine Anpassung an den Bereich zu erhalten, der links von der Mittelachse bzw. Mittellinie der Polplatte 14 liegt.

Eine Abschätzung der einzelnen Abmessungen erhält man wie folgt:

Wie allgemein bekannt, treten die Feldlinien nahezu senkrecht aus einem ferromagnetischen Medium in die Umgebung aus. Darum ergibt sich etwa der Verlauf der Feldlinie 20. Der Einfachheit halber sind diese durch einen Kreisbogen mit einem Radius p angenähert.

Dann gilt:

L-p woraus folgt:

L x sina + t + s zusätzlich ist:

tga

D = X2 - X, (3)

Hierin ist:

L = Länge des Ankers

R = Radius des Ankers im kreisförmigen Bereich p = Kreisradius der Feldlinie 20 t = Dicke der Polplatte 14

s = senkrechter Abstand der Anlageebene des Ankers am Jochschenkel 13, in welcher Ebene auch die Drehachse des Ankers gelegen ist, von der Oberflächenebene der Polplatte 14 D = Durchmesser der Polplatte 14 Xi = Abstände der Polplatte 14 vom Jochschekel 13 X2 = Abstände der Polplatte vom Jochschenkel 13

Mit obigen Ansätzen kann bei einer vorgegebenen Ankerform eine Optimierung der Polplatten- bzw. Ankerplattenfläche gefunden werden, bei der das Magnetfeld optimal ausgenutzt werden kann.

Man bestimmt über die Gleichung (1) und (la) den Wert und hieraus mit (2) den Wert X2. Die Gleichung (3) ergibt angenähert den Durchmesser der Polplatte 14.

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Mit dieser erfindungsgemässen Bemessungsregel wird die Ausnutzung und damit der Wirkungsgrad verbessert. Es wird nämlich auf diese Weise das Streufeld, das bei geöffnetem Klappanker 16 zu Beginn des Stromflusses durch die nicht dargestellte Spule erzeugt wird, möglichst gering gehalten. Damit kann die Anzugskraft am Klappanker verstärkt werden, ohne dass eine Vergrösserung des Klappankers 16 erforderlich wird. Die Kontur kann dann mittels Iterationsverfahren rechnerisch ermittelt werden, wobei zu beachten ist, dass der Bereich bei s 17A natürlich den Festigkeitsbedingungen genügen muss.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Relais mit einem L-förmigen Joch (10), einem an einem Schenkel (11) des Joches parallel zum anderen Schenkel (13) verlaufenden Magnetkern (12), an dessen freiem Ende eine Polfläche vorgesehen ist, und mit einem Magnet-Klappanker (16), der am Joch drehbar aufgelagert ist und den Kern überdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Polfläche durch eine am freien Ende des Kerns (12) exzentrisch dazu befestigte Platte (14) gebildet ist, und dass der Anker (16) im Bereich der Platte eine Aussenkontur aufweist, die so bemessen ist, dass die Feldlinien (20), die aus dem Rand der Platte an der bezogen auf den Anker entfernten Kante (21) austreten, gerade noch in die der Platte zugewandten Ankerfläche eintreten.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte um einen Betrag (d) zum Jochschenkel (13) hin versetzt an dem Kern (12) befestigt ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (14) kreisförmig ausgebildet ist.

4. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (16) einen die Platte (14) überdeckenden, der Platte angepassten Bereich aufweist, an dem ein verbreiterter Fortsatz (17) angeformt ist, mittels dem der Anker am Jochschenkel (13) aufgelagert ist.