CZ283883B6 - Elektromagnetické relé - Google Patents

Abstract

U relé je v oblasti mezi kotvou (13) a cívkou uspořádán přídržný kolík (209) pro kontaktní pružinu (7) tak, že proud zátěže, tekoucí přes ni, může prostupovat železným obvodem cívky, sestávajícím z jádra, jha (12) a kotvy (13). Mimo železný obvod je na straně kotvy (13) protiležící ke kontaktní pružině (7), zakotven v základním tělese (1) přípojný kolík (110), který prostřednictvím třmenového úseku (111), přesahující kotvu (13), vede zátěžný proud kontaktní pružiny. Podle volby může se také vésti část zátěžného proudu přídavně přídržným kolíkem (9) kontaktní pružiny. ŕ

Description

Elektromagnetické relé

Oblast techniky

Vynález se týká elektromagnetického relé, které má izolující základní těleso, nejméně jednu cívku, uspořádanou na základním tělese s vinutím a jádrem, jho spojené s prvním koncem jádra, na jhu uloženou kotvu tvořící s druhým koncem jádra vzduchovou mezeru, nejméně jednu kontaktní pružinu uspořádanou mezi kotvou a cívkou, která je výkyvné upevněna na přídržném kolíku zakotveném v základním tělese v blízkosti úložného místa kotvy a svým volným koncem je prostřednictvím kotvy přepínatelná mezi klidovou polohou a pracovní polohou a nejméně jeden protikontaktní prvek zakotvený v základním tělese, uzavírá v určité spínací poloze kotvy s kontaktní pružinou obvod zatěžovacího proudu, přičemž se přídržný kolík nachází uvnitř železného obvodu, tvořeného jhem, kotvou a jádrem a protikontaktní prvek se nejméně s jedním přípojným úsekem nachází mimo tento železný obvod.

Dosavadní stav techniky

S uspořádáním kontaktní pružiny v této konstrukci mezi kotvou a cívkou lze vytvořit kompaktní konstrukci relé, přičemž kontaktní pružina je jednoduchým způsobem ovladatelná bezprostředně kotvou při jejím přitažení na jádro. Zejména výhodně je toto uspořádání kontaktní pružiny u konstrukce přepínacího relé, jak je předmětem starší evropské patentové přihlášky č. 91111423.9. Tam jsou na základním tělese dvě odděleně ovladatelné cívky vždy s jedním vinutím a vždy s jedním jádrem směrovaná v podstatě navzájem axiálně, přičemž mezi navzájem přivrácenými vnitřními konci jader je vytvořena vzduchová mezera a vnější konce jader jsou spojeny sjhem. Kotvou, uloženou ve střední oblasti jha, mohou se přepínat kontaktní pružiny, uspořádané mezi kotvou a cívkou, libovolně mezi klidovou polohou a pracovní polohou. Přitom nejméně dva v základním tělese zakotvené pevné protikontakty vždy nejméně s jednou kontaktní pružinou v nejméně jedné z jejich spínacích poloh vytvoří dotyk.

Zde předpokládané uspořádání přídržného kolíku pro kontaktní pružinu v oblasti mezi kotvou a cívkou může do té míry ovlivnit funkci relé, pokud se může prostřednictvím kontaktní pružiny s přídržným kolíkem, sloužícím jako přípojný kolík a prostřednictvím protikontaktního prvku při uzavřeném kontaktu vytvořit proudová smyčka vedená železným jádrem, sestávajícím z jádra, jha a kotvy, jejíž magnetické pole se superponuje obvodu budicího toku cívky. Podle směru toku v této proudové smyčce může být přídavně vytvořený magnetický tok směrován ve stejném smyslu nebo opačném smyslu k budicímu toku a tím přítažnou sílu na kotvu zesílit nebo zeslabit. Problém může ovšem vyvstat tehdy, jestliže teče velmi vysoký zátěžný proud přes zapínací kontakt při přitažené kotvě a tento zátěžný proud prostřednictvím svého magnetického pole pevně přidržuje kotvu i po odpojení buzení v přitaženém stavu, takže kotva nemůže odpadnout. Pokud se to týká jednoduchého relé s kontaktní pružinou a přípojným kolíkem mezi kotvou a cívkou, lze takovýto stav odpovídajícím polováním přípojů zátěžného proudu vyloučit. U přepínacího relé se dvěma v sérii ležícími cívkami s mezilehlou kotvou a s kontaktními pružinami na každé straně kotvy lze takovouto kompenzaci, ale jen v jednom směru, provésti, takže při extrémně vysokých spínaných proudech se zmíněný problém může vyskytnout.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu tudíž je, vytvořit konstrukční úpravou reléové konstrukce shora uvedeného druhu možnost, aby se smyčkové působení přídržného kolíku uspořádaného mezi kotvou, jhem a jádrem mohlo vyloučit alespoň pro určité použití s vysokými spínanými proudy.

-1 CZ 283883 B6

Podle vynálezu se tohoto cíle dosáhne tím, že přípojný kolík pro kontaktní pružinu je zakotven v základním tělese na straně kotvy nebo jha protilehlé ke kontaktní pružině a prostřednictvím třmenového úseku přesahujícího kotvu příp. jho je vodivě spojen s kontaktní pružinou. Tímto opatřením podle vynálezu se tedy vytvoří možnost nepoužít přídržný kolík příslušné kontaktní pružiny jako proudový přípoj, nýbrž spínaný proud přivést kontaktní pružině prostřednictvím třmenového úseku přes kotvu, resp. jho, takže železný obvod magnetického systému neprostupuje žádná uzavřená proudová smyčka.

Pro v úvodu zmíněné výhodné použití přepínacího relé se dvěma magnetickými systémy a s mezilehlou kotvou se řešení popsaného problému podle vynálezu dosáhne tím, že přípojné kolíky obou kontaktních pružin jsou zakotveny v oblasti mezí kotvou a jednou cívkou v základním tělese, přičemž jeden přípojný kolík slouží jako přídržný kolík pro jednu kontaktní pružinu a druhý je s druhou kontaktní pružinou spojen prostřednictvím třmenového úseku, přesahujícího kotvu. Tato kontaktní pružina má tedy přídržný kolík, který neslouží jako přípojný kolík, nebo alespoň se nemusí používat jako takový.

Ve výhodném provedení je však možné, také v tomto případě vytvořit přídržný kolík druhé kontaktní pružiny jako přípojný kolík. Také se může tento další přípojný kolík použít místo protiležícího přípojného kolíku nebo přídavně kněmu pro vedení zátěžného proudu. Tím se může pro případy použití, při kterých je žádoucí působení smyčky, použít pro obě kontaktní pružiny vždy jejich přídržný kolík také jako přípojný kolík. Jestliže je naopak žádoucí, aby se působení smyčky uplatnilo jen částečně, pak se může přídržný kolík této druhé kontaktní pružiny zapojit paralelně k oddělenému, s ním spojenému přípojnému kolíku, takže zátěžný proud teče vždy po polovině přes oba kolíky. Smyčkové působení činí potom rovněž jen asi polovinu působení smyčkového proudu při vedení plného zátěžného proudu přes příslušný přídržný kolík.

Ve výhodném vytvoření je přípojný třmen tvaru písmena U upevněn oběma konci v základním tělese, přičemž přesahuje přes kotvu a přičemž první rameno tvoří přípojný kolík a druhé rameno přídržný kolík pro kontaktní pružinu spojenou s přípojným kolíkem. Tento přípojný třmen tvaru písmena U se účelně upevní v základním tělese zasunovatelně, zatím co separátní přípojný a přídržný kolík první kontaktní pružiny může být v základním tělese pevně uložen.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude v dalším textu blíže vysvětlen na příkladech provedení za pomoci výkresu.

Na obr. 1 je znázorněno elektromagnetické přepínací relé se dvěma cívkami a jednou meziležící kotvou v pohledu ze shora.

Na obr. 2 je znázorněn perspektivní pohled na řez relé přibližně ve středu oblasti kotvy podle obr. 1.

Na obr. 3 je znázorněn perspektivní pohled na jednotlivé relé jen s jednou cívkou a jednou kotvou.

Příklady provedení vynálezu

Relé, ukázané v obr. 1 a 2, má základní těleso 1 z izolačního materiálu, na kterém jsou uspořádaná dvě, v jeden celek spojená cívková tělesa 2 a 3 a mezi oběma cívkovými tělesy 2 a 3 je vytvořen kontaktní prostor 4. Na prvním cívkovém tělese 2 je mezi dvěma přírubami 21 a 22 první vinutí 23, na druhém cívkovém tělese 3 je mezi dvěma přírubami 31 a 32 umístěno druhé

-2CZ 283883 B6 vinutí 33. Prostřednictvím oddělených přípojů vinutí mohou se obě cívky jednotlivě vybudit a řídit.

V kontaktní komůrce 4 je zastrčením upevněn kontaktní plech 5, který vytváří v jednom celku dva vnější protikontaktní prvky 51 a 52 a přípojným kolíkem 53 je veden skrz dno základního tělesa L Další kontaktní plech 6 tvoří střední kontaktní prvek 61 a přípojný kolík 62 vedený skrz dno základního tělesa 1. Vnější protikontaktní prvky 51 a 52 jsou opatřeny vždy jedním kontaktem, střední kontaktní prvek je opatřen dvěma kontakty. Dále jsou v kontaktní komůrce 4 uspořádány dvě kontaktní pružiny 7 a 8, které sestávají z listového pružného materiálu. Každá kontaktní pružina 7, 8 je na upevňovacím konci ohnuta do tvaru upínacího pouzdra a tím je nasunuta na přídržný kolík 9 resp. JO. Konce 72, 82 kontaktních pružin 7, 8 na opačné straně k upevňovacím koncům, jsou opatřeny po obou stranách kontakty a jsou přepínatelné mezi středním kontaktním prvkem 61 a vždy jedním vnějším protikontaktním prvkem 51 resp. 52.

Kontaktní pružiny 7 a 8 jsou ke střednímu kontaktnímu prvku 61 předepnuty. Ve své střední části mají kontaktní pružiny 7, 8 neviditelný výřez, který je přizpůsoben zaoblení příslušného jádra 14 resp. 15 cívky a umožňuje volný pohyb kontaktní pružiny 7 resp. 8 nad jádrem cívky.

Na základní těleso 1 opatřené vinutími a kontaktními prvky je nasazena konstrukční skupina jhokotva. Sestává ze jha 12 se dvěma postranními úseky 121 a 122 a podélným středním úsekem 123. Toto jho 12 je nasunuto na cívkové příruby 21 a 31· Na středním úseku 123 jha je kromě toho uložena kotva 13, která se přídržnými výstupky 131 a 132 drží v odpovídajících úložných zářezech jha.

Na kotvě 13 jsou po obou stranách vytvarovány spínací vačky 134. které slouží k ovládání kontaktních pružin 7 a 8. Tím je funkce rozpoznatelná z konstrukčního vytvoření. V klidovém stavu dosedají obě kontaktní pružiny 7 a 8 svými konci, vytvářejícími dotyk, na střední kontaktní prvek 61. Podle vybuzení jednoho z vinutí 23 nebo 33 se kotva 13 přitáhne na příslušné jádro 14 nebo 15. přičemž uvede do styku příslušnou kontaktní pružinu 2 nebo 8 s odpovídajícím vnějším protikontaktním prvkem 51 nebo 52. Druhá kontaktní pružina zůstává přitom ležet na středním kontaktním prvku 61 resp. vrátí se k němu zpět.

Jestliže se nyní oba přídržné kolíky 9 a 10 použijí také jako přípojné kolíky pro obě kontaktní pružiny 7 a 8 tak, že spínaný proud teče prostřednictvím jednoho nebo druhého přídržného kolíku, tak se může při velmi vysokých spínaných proudech tímto způsobem vytvořenou proudovou smyčkou v železném obvodu jádra, jha a kotvy vybudit tak silné přídavné magnetické pole, že podle okolností kotva i po odpojení buzení neodpadne. Z tohoto důvodu je uspořádán přídavný přípojný kolík 110 v oblasti mezi kotvou 13 a vinutím 33. který prostřednictvím třmenového úseku 111 přesahuje kotvu 13 a je spojen s přídržným kolíkem 9 kontaktní pružiny 7. U znázorněné konstrukce vytváří přípojný kolík 110 se třmenovitým úsekem 111 a přídržným kolíkem 9 přípojný třmen tvaru písmena U, který je v základním tělese upevněn zastrčením. Možné by bylo také přípojný kolík 110 a přídržný kolík 9 stejně jako přídržný kolík 10 v základním tělese 1 pevně uložit a třmenový úsek 111 přes kotvu 13 ohnout a na protiležící díl přivarit nebo jinak upevnit.

U tohoto uspořádání obou přípojů v oblasti jedné cívky se provede na této straně kompenzace smyčkového působení zátěže, zatím co magnetický obvod druhé cívky je bez zatěžovací smyčky.

Při použití relé jako přepínacího relé teče spínaný proud I vždy v obou kontaktních pružinách 7, 8 a jejich přípojných kolících v opačné směru. Protože nyní přípojný kolík 110 a přídržný kolík 10. sloužící nyní současně jako přípojný kolík, jsou na jedné straně kotvy 13 v železném obvodu vinutí 33. zruší se případné působení proudové smyčky, zatímco v železném obvodu vinutí 23 žádné působení proudové smyčky nevzniká, pokud přídržný kolík 9 nevede spínaný proud. Je li však žádoucí vytvořit působení proudové smyčky, pak se může přídržný kolík 9 také použít jako

-3CZ 283883 B6 přípojný kolík místo přípojného kolíku 110. Možné je také přípojný kolík 110 a přídržný kolík 9, použitý nyní také jako přípojný kolík řadit paralelně mimo relé a tak vésti přes každý kolík vždy polovinu spínaného proudu. Tímto vedením proudu dosáhne se přibližně 50 % smyčkového působení oproti plnému smyčkovému působení, což v určitých případech zátěže může být výhodou, jak je tomu při zátěži svítidla.

Obr. 3 ukazuje jednotlivé relé lehce obměněné oproti obr. 2, u kterého je rovněž uspořádán přídržný kolík mezi kotvou a nyní jedinou cívkou, avšak proudové působení smyčky se potlačuje. U této konstrukce nese základní těleso 201, cívkové těleso 202 s vinutím 223, jádro 214 a jho 212. Kotva 213 je na jhu 212 uložena obdobným způsobem jako u provedení podle obr. 2. Kromě toho je mezi kotvou 213 a cívkovou přírubou 222 upevněna kontaktní pružina 207. Tato kontaktní pružina 207 je přepínatelná mezi dvěma protikontaktními prvky 251 a 261. Celková konstrukce je obdobná jako u dříve popsaného relé, nehledě na to, že druhý cívkový systém chybí, a v důsledku toho jsou základní těleso a jho jen z poloviny tak velké, jako v přecházejícím případě a ostatní díly jsou odpovídajícím způsobem přizpůsobeny.

Aby se také v tomto případě mohlo vyřadit působení proudové smyčky, je kontaktní pružina 207 sice upevněna na přídržném kolíku 209, přesto se vedení proudu provádí prostřednictvím přípojného kolíku 210, který je s třmenovým úsekem 211 vodivě spojen. U příkladu provedení je dále přípojný kolík 210 s třmenovým úsekem 211 a přídržným kolíkem 209 vytvořen v jednom celku jako drátový prvek ohnutý do tvaru písmena U, kteiý je v základním tělese 201 upevněn zastrčením. Také v tomto případě je možné, jak bylo již dříve popsáno, působení smyčkového proudu odpovídajícím vedením zatěžovacího proudu jen přes přípojný kolík 210 zcela vyřadit, nebo přídavným připojením pridržného kolíku 209 toto působení proudové smyčky zcela nebo částečně využít.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Elektromagnetické relé s izolujícím základním tělesem, s nejméně jednou cívkou s jádrem, uspořádanou v základním tělese, se jhem, spojeným s prvním koncem jádra, s kotvou uloženou na jhu a vytvářející s druhým koncem jádra vzduchovou mezeru, s nejméně jednou kontaktní pružinou uspořádanou mezi cívkou a kotvou, která je upevněna na přídržném kolíku zakotveném v základním tělese v blízkosti úložného místa kotvy a je svým volným koncem přepínatelná prostřednictvím kotvy mezi klidovou polohou a pracovní polohou a s nejméně jedním protikontaktním prvkem zakotveným v základním tělese, který v určité spínací poloze kotvy s kontaktní pružinou uzavírá obvod zatěžovacího proudu, přičemž přídržný kolík se nachází uvnitř železného obvodu, tvořeného jhem, kotvou a jádrem a protikontaktní prvek se nachází alespoň s jedním přípojným úsekem mimo tento železný obvod, vyznačující se tím, že přípojný kolík (110; 210) pro kontaktní pružinu (7; 207) je zakotven v základním tělese (1; 201) na straně kotvy (13; 213) nebo jha (12; 212) protilehlé ke kontaktní pružině (7; 207) a prostřednictvím třmenového úseku (111; 211) přesahujícího kotvu (13; 213) resp. jho (12; 212) je vodivě spojen s kontaktní pružinou (7; 207).
2. 2. Elektromagnetické relé podle nároku 1, které má dvě na základním tělese uspořádané, odděleně ovladatelné cívky, každá s jedním vinutím a vždy jedním jádrem, které jsou navzájem k sobě axiálně směrované, přičemž mezi navzájem k sobě přivrácenými vnitřními konci jádra je vytvořena vzduchová mezera, jho spojující vnější konce jader, nejméně jednu kotvu, uspořádanou ve vzduchové mezeře mezi vnitřními konci jádra, uloženou na střední oblasti jha, nejméně dvě kontaktní pružiny uspořádané vždy mezi kotvou a cívkou, které jsou upevněny

   -4CZ 283883 B6 v blízkosti úložného místa kotvy a se svými kontaktními konci, vytvářejícími dotyk, jsou přepínatelné kotvou mezi klidovou polohou a pracovní polohou a nejméně dva v základním tělese zakotvené pevné protikontaktní prvky, které vždy nejméně s jednou kontaktní pružinou v nejméně jedné z jejích spínacích poloh jsou v doteku, vyznačující se tím, že 5 přídržný kolík (10) pro první kontaktní pružinu (8) je současně přípojným kolíkem pro tuto kontaktní pružinu (8) a že přídavný přípojný kolík (110) pro druhou kontaktní pružinu (7) jsou společně s přídržným kolíkem (10) pro první kontaktní pružinu (8) zakotveny v oblasti mezi kotvou (13) a jedním z vinutí (33) v základním tělese (1), přičemž přídavný přípojný kolík (110) prostřednictvím třmenového úseku (111) přesahujícího kotvu (13) je spojen s druhou kontaktní 10 pružinou (7).
3. 3. Elektromagnetické relé podle nároků la 2, vyznačující se tím, že přípojný kolík (110; 210) tvoří první rameno a přídržný kolík (9; 209) druhé rameno a s třmenovým úsekem (111; 211) tvoří přípojný třmen tvaru písmena U, který je oběma konci zastrkovatelně upevněn 15 v základním tělese (1; 201).