DD272165A1 - ELECTROMAGNETIC RELEASE SWITCH FOR CIRCUIT BREAKER - Google Patents

ELECTROMAGNETIC RELEASE SWITCH FOR CIRCUIT BREAKER Download PDF

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DD272165A1
DD272165A1 DD31555188A DD31555188A DD272165A1 DD 272165 A1 DD272165 A1 DD 272165A1 DD 31555188 A DD31555188 A DD 31555188A DD 31555188 A DD31555188 A DD 31555188A DD 272165 A1 DD272165 A1 DD 272165A1
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DD
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spring
force
release
armature
trigger
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DD31555188A
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Inventor
Norbert Andrack
Erhard Deylitz
Peter Elger
Reinhard Johanns
Ulrich Thieme
Juergen Braeuer
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Berlin Treptow Veb K
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Abstract

Die Erfindung betrifft elektromagnetische Ausloeser fuer Leistungsschalter, die das Ausloesen des Leistungsschalters bei ausbleibender bzw. angelegter Steuerspannung bewerkstelligen. Ziel der Erfindung ist eine unkomplizierte, kompakte Anordnung zur elektromagnetischen Ausloesung eines Leistungsschalters mit minimaler elektrischer Leistungsaufnahme. Erfindungsgemaess wird dies durch eine an den Enden fixierte Formfeder erreicht, die bei angedruecktem Anker des Magnetkreises mit einer in Ausloeserichtung kleinen Kraft gehalten wird. Fig. 1The invention relates to electromagnetic Ausloeser for circuit breakers that accomplish the tripping of the circuit breaker in the absence or applied control voltage. The aim of the invention is an uncomplicated, compact arrangement for the electromagnetic release of a circuit breaker with minimal electrical power consumption. According to the invention this is achieved by a fixed at the ends of the form of spring, which is held at pressed anchor of the magnetic circuit with a small force in Ausloeserichtung. Fig. 1

Description

Lage der Schaltwelle im geschlossenen Zustand der Schaltstücke und bei Abfall der Haltekraft des Magnetkreises bei der Anordnung als Unterspannungsauslöser bzw. bei Anliegen eines Auslöseimpulses bei der Anordnung als Arbeitsstromauslöser, erfolgt während der Ankerbewegung eine Zunahme der Rückstellkraft.Position of the switching shaft in the closed state of the switching pieces and in case of drop in the holding force of the magnetic circuit in the arrangement as undervoltage release or when a trigger pulse in the arrangement as shunt trip, takes place during the armature movement, an increase in the restoring force.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Formfeder übersteigt bei beiden Anordnungen die Auslösekraft die durch den Elektromagneten zur Verfügung gestellte Kraft.Due to the inventive arrangement of the form spring in both arrangements, the release force exceeds the force provided by the electromagnet available.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung «oll im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the drawing show:

Fig. 1: Anordnung des Audösers für eine Unterspannungsauslösung in Stellung AFig. 1: Arrangement of the audiometer for an undervoltage release in position A.

Fig. 2: Anordnung des Auslösers für eine Unterspannungsauslösung in Stellung BFig. 2: Arrangement of the trigger for an undervoltage release in position B.

Fig. 3: Anordnung des Auslösers für eine Arbeitsstromauslösung in Stellung AFig. 3: Arrangement of the trigger for a shunt trip in position A.

Fig. 4: Anordnung des Auslösers für eine Arbeitsstromauslösung in Stellung B.Fig. 4: Arrangement of the trigger for a shunt trip in position B.

a) Unterspannungcauslfisera) Undervoltage decoder

Durch die Bewegung der Schaltwelle 9 während des Öffnungsvorganges der Hauptkontakte 12 wird der Betätigungshebel 4 durch das federndes Element 5 in die Stellung A gebracht. Der mit dem Betätigungshebel 4 über den Stößel 11 verbundene Anker 3 wird an den Innenpol 8 des Auslösemagneten gedrückt. Die mit dem Anker 3 gekoppelte und beidseitig fixierte Formfeder 6 mit Sprungcharakteristik wird dabei bis kurz vor ihren Sprungpunkt gebracht. Da die Spule 1 des Auslösemagneten an Spannung gelegt ist, wird die Formfeder 6 durch die Haltekraft des Auslösemagneten in dieser Stellung gehalten, wo sie nur eine kleine Kraftkomponente in Bewegungsrichtung des Ankers 3 erzeugt. Folglich ist auch vom Auslösemagneten nur eine geringe Kraft aufzubringen, um die Formfeder 6 zu halten. Bei Unterspannung und Nullspannung (als Sonderfall der Unterspannung) fällt der Anker 3 ab und übt auf den Betätigungshebel 4 unter Wirkung ''er Kraft der sich entspannenden Formfeder 6 ein linksdrehendes Moment aus, wodurch der Auslösestift 10 durch das Auslöseelement 7 betätigt wird (Stellung B).By the movement of the switching shaft 9 during the opening operation of the main contacts 12, the operating lever 4 is brought by the resilient element 5 in the position A. The armature 3 connected to the actuating lever 4 via the plunger 11 is pressed against the inner pole 8 of the triggering magnet. The coupled with the armature 3 and fixed on both sides form spring 6 with jump characteristic is brought to just before their jump point. Since the coil 1 of the release magnet is energized, the shape spring 6 is held by the holding force of the trigger magnet in this position, where it generates only a small force component in the direction of movement of the armature 3. Consequently, only a small force is applied by the release magnet to hold the form of spring 6. At undervoltage and zero voltage (as a special case of undervoltage), the armature 3 drops off and exerts on the operating lever 4 under action '' he force of the relaxing form spring 6 a left-handed moment, whereby the release pin 10 is actuated by the trigger element 7 (position B ).

b) Arbeitsstromausleserb) Workload reader

Bei der Anordnung als Arbeitsstromauslöser werden die gleichen Teile und Baugruppen wie in a) angewendet. Die Anpassung an die sich ändernde Arbeitsweise wird im Wesentlichen durch die Drehung des Auslösemagneten um 180° erreicht. Durch die Bewegung der Schaltwelle 9 während des Öffnungsvorganges der Hauptkontakte 12 wird der Betätigungshebel 4 durch das federnde Element 5 in die Stellung A gebracht. Der mit dem Betätigungshebel 4 über den Stößel 11 verbundene Anker 3 wird vom Innenpol 8 des Auslösemagneten um eine bestimmte, seinem Arbeitshub entsprechenden Betrag, der fest eingestellt und durch einen Anschlag 13 begrenzt ist, bewegt. Dabei wird die mit dem Anker 3 gekoppelte und beidseitig fixierte Formfeder 6 mit Sprungcharakteristik bis kurz über ihren Sprungpunkt, das heißt durch ihre Totpunktlage gebracht, so daß eine sichere Selbsthaltung in dieser Stellung gewährleistet ist. Damit ist die Anordnung arbeitsbereit. Im Auslösefall erhält die Spule 1 des Auslösemagneten einen Spannungsimpuls, wodurch unter Einfluß der so erzeugten Magnetkraft der Anker 3 anzieht. Dabei wird am Beginn so' Ί die Formfeder 6 wieder über ihre Totpunktlage zurück gebracht und beginnt sich schlagartig zu entspannen. Anke; 3 und Formfeder 6 üben auf den Betätigungshebel 4 ein linksdrehendes Moment aus, wobei der Auslösestift 10 durch dab Auslöseelement 7 betätigt wird (Stellung B).When installed as a shunt release, the same parts and assemblies as in a) are used. The adaptation to the changing mode of operation is essentially achieved by the rotation of the release magnet by 180 °. By the movement of the switching shaft 9 during the opening operation of the main contacts 12 of the actuating lever 4 is brought by the resilient member 5 in the position A. The armature 3 connected to the actuating lever 4 via the plunger 11 is moved by the inner pole 8 of the release magnet to a certain amount corresponding to its working stroke, which is fixed and limited by a stop 13 moves. In this case, the coupled with the armature 3 and fixed on both sides of the form spring 6 with jump characteristics until shortly over their jump point, that is brought by their dead center, so that a secure self-locking is ensured in this position. This arrangement is ready for work. When triggered, the coil 1 of the trigger magnet receives a voltage pulse, whereby the armature 3 attracts under the influence of the magnetic force generated in this way. In the process, the shape spring 6 is brought back again via its dead center position at the beginning and thus begins to relax abruptly. Anke; 3 and form spring 6 exert on the actuating lever 4 a left-handed torque, wherein the trigger pin 10 is actuated by dab trigger element 7 (position B).

Es wurde ausgeführt, daß sowohl bei Unterspannungs- als auch beim Arbeitsstromauslöser die Auslösekraft im Wesentlichere durch die Formfeder 6 bestimmt wird und durch sie gesteuert werden kann.It has been stated that the release force is essentially determined by the shape of spring 6 and can be controlled by them both undercurrent and shunt release.

Die Dimensionierung des Magnetkreises ist für beide Anordnungen gleich u. ist energetisch auf die zum Halten der Formfeder 6 bzw. zum Bringen über die Totpunktlage notwendige Kraft minimiert.The dimensioning of the magnetic circuit is the same for both arrangements u. is energetically minimized to the force required to hold the form of spring 6 and to bring about the dead center.

Claims (3)

1. Elektromagnetischer Auslöser für Leistungsschalter, bestehend aus Mag netkreis, Auslösespule, Betätigungshebel, Andrückmechanismus und einer an sich bekannten Formfeder, gekennzeichnet dadurch, daß die Formfeder (6) an den Enden fixiert ist, die Rückstellkraft bei angezogenem Anker (3) einen Wert annimmt, der kleiner als die Haltekraft des Auslösemagneten ist und vorzugsweise mittig mit dem Anker (3) des Magnetki cires (2) gekoppelt ist, welcher im Moment der Auslösung mit dem Auslösestift (10) verbunden ist und daß das die Federkraft in Auslöserichtung kompensierende federnde Element (5) mit dem Anker (3) im Eingriff steht.1. Electromagnetic release for circuit breaker, consisting of Mag netkreis, trip coil, operating lever, pressure mechanism and a known form spring, characterized in that the form spring (6) is fixed at the ends, the restoring force when the armature (3) assumes a value which is smaller than the holding force of the trigger magnet and preferably centrally with the armature (3) of the Magnetki cires (2) is coupled, which at the moment of triggering with the release pin (10) is connected and that the spring force in the release direction compensating resilient element (5) is engaged with the armature (3). 2. Elektromagnetischer Auslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formfeder (6) als Flachformfeder vorzugsweise scheibenförmig, mit Sprungcharakteristik ausgebildet ist.2. Electromagnetic actuator according to claim 1, characterized in that the shaped spring (6) is preferably formed as a flat-shaped spring disc-shaped, with jump characteristic. 3. Elektromagnetischer Auslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formfeder (6) als Drahtformfeder mit Sprungcharakteristik ausgebildet ist.3. Electromagnetic actuator according to claim 1, characterized in that the shaped spring (6) is designed as a wire form spring with jump characteristic. Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung bezieht sich auf Auslöser für elektrische Schaltgeräte, die je nach Aufgabenstellung deren Auslösen bei Absinken der Betriebsspannung einen vorgegebenen Wert bzw. bei Vorhandensein eines Auslöseimpulses bewerkstelligen.The invention relates to triggers for electrical switching devices that accomplish depending on the task whose triggering when the operating voltage drops a predetermined value or in the presence of a tripping pulse. Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art Um Verbraucher vor schädigenden Auswirkungen von Unterspannung bzw. unkontrolliertem Wiederanlaufen nach Spannungsausfällen zu schützen, werden Schaltgeräte mit Unterspannungsauslösern ausgerüstet. Da diese während der gesamten Einschaltdauer an Hilfsspannung liegen, und erst bei Wegfall der zu überwachenden Spannung aktiv werden, indem bei nunmehr freiwerdende Kraft der Ankerrückstellfeder auf das Schaltschloß wirkt, ist eine minimale Leistungsaufnahme zu erstreben. Hierzu ist es bekannt, die Stromaufnahme auf den Haltestrom des Auslösers zu begre nzen, indem 1. eine Sparschaltung mittels Hilfskontakt zur Anwendung kommt oder 2. der Anker während des Einschaltens mechanisch in die Haltestellung bewegt wird. Alle bekannten technischen Lösungen sind mit dem Nachteil behaftet, daß sich durch das Zurücklegen des Weges beim Abfall die Federkraft proportional zum Weg verkleinert und somit die zum Betätigen (Auslösen) des Schaltschlosses nutzbare Kraft immer kleiner ist als die erforderliche Haltekraft des Auslösers, wobei das Gegenteil anzustreben wäre. Bei sehr kleiner Auslösekraft des Magneten bleiben nur die Möglichkeiten, die Leistung des elektromagnetischen Auslösers zu erhöhen, was der genannten Aufgabenstellung wiederspricht oder einen separaten Kraftspeicher zwischenzuordnen, was einen erhöhten Aufwand an Einzelteilen bedeutet. In beiden Fällen wird die Baugröße ungünstig beeinflußt.In order to protect consumers against damaging effects of undervoltage or uncontrolled restart after power failures, switching devices are equipped with undervoltage releases. Since they are at auxiliary voltage during the entire duty cycle, and only become active when the voltage to be monitored is removed by acting on the switching mechanism when the armature restoring spring is released, a minimum power consumption is to be sought. For this purpose, it is known that the current consumption to the holding current of the shutter to be defined by 1. an economy circuit by means of auxiliary contact is used or 2. the armature is mechanically moved during the switching to the holding position. All known technical solutions have the disadvantage that the spring force decreases proportionally to the path by covering the path in the fall and thus the usable for actuating (triggering) of the switching mechanism force is always smaller than the required holding force of the trigger, the opposite would be desirable. With very small release force of the magnet remain only the possibilities to increase the performance of the electromagnetic release, which contradicts the task mentioned or interpose a separate power storage, which means an increased cost of individual parts. In both cases, the size is adversely affected. Im Gegensatz zu Unterspannungsauslösern ist bei den für die Fernauslösung von Schaltgeräten vorgesehenen Arbeitsstromauslösern die Leistungsaufnahme von sekundärer Bedeutung, da hierbei nur ein Irr.pulsbetrieb notwendig ist. Um dies sicherzustellen, ist es allgemein bekannt, diese über Hilfsschalter sofort nach erfolgter Auslösung zu unterbrechen, wodurch eine Überlastbarkeit im Betriebsfall ermöglicht wird und die Baugröße akzeptable Größenordnungen annimmt, wobei jederzeit mühelos die erforderliche Auslösekraft erreicht wird.In contrast to undervoltage releases, the power consumption is of secondary importance for the shunt releases provided for the remote tripping of switchgear, as only an erroneous pulse operation is necessary. To ensure this, it is well known to interrupt them via auxiliary switch immediately after tripping, whereby an overload in case of operation is made possible and the size of acceptable sizes, while at any time the required release force is achieved. Zur Realisierung einer rationellen Fertigung wird weitgehend Wiederholteilcharakter der Einzelteile .ingestrebt. Im Falle der geschilderten Elektromagnete sowie diverser Zubehörteile verbietet sich dies von selbst. Eine vorteilhafte Lösung stellt hierzu die Anordnung nach der DD-PS 45765 dar, bei welcher ein pfeilförmiger Hebel je nach Auslöserart beiderseitig einen Kraftspeicher auszulösen in der Lage ist. Nachteilig ist dabei der räumliche und einzelteilmäßige Umfang der Anordnung. Die geschilderten Vorzüge der vorhandenen externen Umstellmöglichkeit kommen nicht voll zum Tragen, da die Aufgabenstellung (Anwendung als U- oder Α-Auslöser) in der Regel vor der Inbetriebnahme bekannt sein dürfte.In order to realize a rational production, the repeatability of the individual parts is largely sought. In the case of the described electromagnets and various accessories, this prohibits itself. An advantageous solution is the arrangement according to DD-PS 45765, in which an arrow-shaped lever depending on the trigger on both sides trigger a power storage is able. The disadvantage here is the spatial and item-wise extent of the arrangement. The described advantages of the existing external Umstellmöglichkeit do not come fully to fruition, since the task (application as U or Α trigger) should be known in the rule before commissioning. Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist eine Anordnung mit minimaler Baugröße und Teilezahl sowie geringem Kompliziertheitsgrad der Einzelteile zur Bereitstellung einer mechanischen Energie bei Absinken einer elektrischen Hilfsspannung bzw. bei Vorhandensein eines Auslöseimpulses, wobei die permanente elektrische Leistungsaufnahme ebenfalls ein Minimum darstellen soll.The aim of the invention is an arrangement with minimal size and number of parts and low degree of complexity of the items to provide a mechanical energy at a drop of an auxiliary electric voltage or in the presence of a trigger pulse, the permanent electrical power consumption should also be a minimum. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hilfsauslöser anzugeben, der wahlweise sowohl als Unterspannungs- als auch als Arbeitsstromauslöser einsetzbar ist und bei dem die erforderliche Betätigungskraft klein gehalten werden kann. Erfindungsgemäß wird dies durch eine sich ändernde Rückstellkraft des Betätigungshebels erreicht, was durch eine spezielle Formfeder, deren Rückstellkraft im Moment des angedrückten Ankers ein Minimum erreicht, bewirkt wird. Durch die Öffnungsbewegung der Schaltwelle wird der Anker angedrückt und die Formfeder bis in die Nähe ihres Sprungpunktes gebracht, wobei die Rückstellkraft der Feder einen geringen Wert erreicht, der der Haltekraft des Magnetkreises entspricht. BeiThe invention has for its object to provide an auxiliary release, which can be used either as undervoltage and as a shunt release and in which the required operating force can be kept small. According to the invention this is achieved by a changing restoring force of the actuating lever, which is effected by a special shape spring whose restoring force reaches a minimum at the moment of the pressed anchor. Due to the opening movement of the switching shaft, the armature is pressed and brought the shape spring to near its jump point, the restoring force of the spring reaches a low value, which corresponds to the holding force of the magnetic circuit. at
DD31555188A 1988-05-09 1988-05-09 ELECTROMAGNETIC RELEASE SWITCH FOR CIRCUIT BREAKER DD272165A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19735413A1 (en) * 1997-08-14 1999-02-18 Siemens Ag Magnetic release device for safety switch and circuit breaker

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DE19735413B4 (en) * 1997-08-14 2007-11-29 Siemens Ag Tripping device for a circuit breaker

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