Federnder Elektromagnetanker für elektrische Tibrationsregler. Elektrische Vibrationsregler arbeiten in der Weise, dass im Moment der Erreichung eines bestimmten Höchstwertes der elektri schen Grösse der Kern eines Elektromagnetes so stark magnetisiert wird, dass der Elektro magnet seinen Anker anzieht und dadurch der zu beeinflussende Stromkreis unterbrochen wird, bis die zu regelnde elektrische Grösse so weit abgenommen hat, dass der Elektro magnet seinen Anker wieder frei .gibt, worauf sich dasselbe Spiel wiederholt.
Um bei voll ständig gleichbleibendem Werte regeln zu können, ist es erforderlich, dass der mecha,ni- sehe Widerstand, den der Anker der Anzie hungskraft des Magnetes entgegensetzt, auch vollständig gleich bleibt, denn nur dann wird der Anker immer bei Erreichung genau des selben Wertes der zu regelnden Grösse ange zogen werden und dadurch ,den Strom unter brechen. Diese mechanische Gegenkraft kann aber nur so lange konstant bleiben, als sich die den obgenannten Stromkreis beeinflussen den Kontaktflächen in keiner Weise ab nutzen.
Dies ist aber nie der Fall, eine lang same Abnutzung findet immer statt. Die Folge davon ist, dass der Elektromagnetanker allmählich seine Lage ändert und der Luft spalt zwischen Magnetkern und Anker all mählich vergrössert wird, was wiederum zur Folge hat, dass die Anziehungskraft des Mag netes auf den Anker angenähert im qua:
dratischen Verhältnis zur Luftspa_ltzunahme abnimmt. Dies ist aber gleichbedeutend mit einem stetigen Höhersteigen,desjenigen Wer tes der elektrischen Grösse, bei welchem der Kern des Elektromagnetes seinen Anker je- iveils anzieht und den Strom unterbricht.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein federnder Anker für Vibrations- regler, bei welchem die :am Anker angrei fende Federkraft selbsttätig kleiner wird, wenn infolge Abnutzung der Kontakte des zu beeinflussenden Stromkreises und dadurch grösser werdender Luftdistanz -die magneti sche Anziehungskraft abnimmt.
Dies wird dadurch erreicht, dass eine der magnetischen Anziehungskraft entgegenwirkende, .die Xon- takte schliessende Zugfeder mit einem Ende a a m Elektromagnetanker, mit dem andern Ende an einem Fixpunkt derart befestigt wird,
.dass die Richtung der von ihr auf .den Anker ausgeübten Zugkraft mit der Längs- richtung ,desselben einen Winkel kleiner als 90 bildet, so dass bei einer La.genänderung des Ankers infolge Abnutzung der Kontakte sowohl .die Länge der Feder und damit ihre Zugkraft abnimmt, als auch ,der Hebelarm kleiner wird, an welchem :diese Zugkraft auf den Anker ein Drehmoment ausübt.
In der Zeichnung sind Beispiele für die Ausführung des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Vibrationsregler, bei welchem der Anker E im Pukte C drehbar befestigt ist. Die Spule H erzeugt im Magnetkern G eine Magnetisie- rung, welche bei einer ganz bestimmten Spa.n- nung an ihren Enden ausreicht, um den An ker E anzuziehen. Hierbei werden .die I%on- takte F und h geöffnet.
An seinem freien Ende trägt .der Anker E einen Ansatz A, an welchem ein Ende der Zugfeder D angreift. Das andere Ende derselben ist an einem fe sten Punkte B befestigt. Die Kontakte F und K sind in dieser Figur ohne Abnutzung .dar gestellt. Die von .der Feder D auf den Anker E ausgeübte Drehkraft hängt ab von der Spannung, d. h. der Länge T der Feder, sowie vom IIebelarm f, an welchem die Zugkraft derselben wirkt.
Fig. ? zeigt dieselbe Anordnung- nach starker Abnutzung der Kontakte. Der Luft spalt d zwischen Kern und Anker des Elek- tromagnetes ist gegenüber dem in Fig. 1 dar gestellten Zustande etwas grösser geworden (übertrieben gross gezeichnet). Die magne tische Anziehungskraft hat angenähert im Quadrat zu dieser Luftspaltzunahme abge nommen. Gleichzeitig aber hat sich in dieser Stellung die Länge l der Zugfeder Z) gegen über Fig. 1. auf l,' verkürzt. Die von der Fe der ausgeübte Zugspannung ist dadurch klei- ner geworden.
Ausserdem aber hat sich in folge der geänderten Lage des Ankers der Hebelarm, .an welchem die Feder auf den An ker wirkt, von f in Fig. 1 auf f' verkleinert. Die auf den Anker wirkende Gegenkraft. der Feder ist also aus zwei Gründen kleiner ge worden, so dass sie sich angenähert der ver kleinerten magnetischen Anziehun--skraft an passt. Anstatt den Elektromagnetanker dreh bar zu lagern, kann derselbe al:ich als Blatt feder fest eingespannt werden.
Spring-loaded electromagnetic armature for electrical vibration regulators. Electric vibration regulators work in such a way that at the moment a certain maximum value of the electrical size is reached, the core of an electromagnet is magnetized so strongly that the electro magnet attracts its armature and the circuit to be influenced is interrupted until the electrical variable to be controlled is reached has decreased so far that the electromagnet releases its armature again, whereupon the same game repeats.
In order to be able to regulate with completely constant values, it is necessary that the mechanical resistance, which the armature opposes the attraction force of the magnet, also remains completely the same, because only then the armature will always be exactly the same when it is reached The value of the variable to be regulated are attracted and thereby interrupt the current. This mechanical counterforce can only remain constant as long as the above-mentioned circuit does not affect the contact surfaces in any way.
But this is never the case, slow wear and tear always takes place. The consequence of this is that the electromagnetic armature gradually changes its position and the air gap between the magnetic core and the armature is gradually enlarged, which in turn means that the force of attraction of the magnet on the armature is approximated in the following way:
dramatic relationship to the increase in air space decreases. But this is synonymous with a steady increase in the value of the electrical quantity at which the core of the electromagnet attracts its armature and interrupts the current.
The subject of the present invention is a resilient armature for vibration regulators, in which the spring force applied to the armature automatically decreases when the magnetic force of attraction decreases as a result of wear of the contacts of the circuit to be influenced and the resulting increasing air distance.
This is achieved in that a tension spring, which counteracts the magnetic force of attraction and closes the Xontacts, is fastened to a fixed point with one end on the electromagnetic armature,
.that the direction of the tensile force exerted by it on the armature forms an angle smaller than 90 with the longitudinal direction of the armature, so that if the armature changes length due to wear of the contacts, both the length of the spring and thus its tensile force decreases as well as the lever arm on which: this tensile force exerts a torque on the armature.
Examples for the implementation of the subject matter of the invention are shown schematically in the drawing. Fig. 1 shows a vibration regulator in which the anchor E is rotatably attached in the point C. The coil H generates a magnetization in the magnet core G which, with a very specific gap at its ends, is sufficient to attract the armature E. The contacts F and h are opened here.
At its free end, the armature E has an attachment A on which one end of the tension spring D engages. The other end of the same is attached to a point B fe most. The contacts F and K are presented in this figure without wear. The torque exerted by the spring D on the armature E depends on the tension; H. the length T of the spring, as well as from the lever arm f, on which the tensile force thereof acts.
Fig.? shows the same arrangement - after heavy wear of the contacts. The air gap d between the core and armature of the electromagnet has become somewhat larger compared to the state shown in FIG. 1 (drawn exaggeratedly large). The magnetic force of attraction has decreased approximately by the square of this increase in the air gap. At the same time, however, in this position the length l of the tension spring Z) has been shortened compared to FIG. 1 to l, '. The tensile stress exerted by the Fe der has become smaller as a result.
In addition, however, as a result of the changed position of the armature, the lever arm, on which the spring acts on the armature, has decreased from f in FIG. 1 to f '. The counterforce acting on the anchor. the spring has thus become smaller for two reasons, so that it approximates the reduced magnetic attraction force. Instead of rotating the electromagnetic armature, it can be clamped firmly in place as a leaf spring.