DE1011524B - Elektromagnetisches Relais - Google Patents
Elektromagnetisches RelaisInfo
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- DE1011524B DE1011524B DEV9858A DEV0009858A DE1011524B DE 1011524 B DE1011524 B DE 1011524B DE V9858 A DEV9858 A DE V9858A DE V0009858 A DEV0009858 A DE V0009858A DE 1011524 B DE1011524 B DE 1011524B
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
- H01H50/36—Stationary parts of magnetic circuit, e.g. yoke
- H01H50/40—Branched or multiple-limb main magnetic circuits
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, welches vorzugsweise als Relais für Überoder
Unterstrom bzw. entsprechende Spannung verwendbar ist.
Zur Schaltung von Kontakten bei Über- bzw. Unterschreitung festgelegter Strom- und Spannungswerte sind sogenannte Tauchankerrelais (deutsches
Patent 861 444) bekannt, bei denen ein Anker innerhalb einer Spule in Abhängigkeit vom Spulenstrom
axial verschoben, vorzugsweise gehoben wird. Bei Unterstrom sinkt der Anker und betätigt die entsprechenden
Unterstromkontakte, bei Überstrom wird er so weit angehoben, daß er Überstromkontakte betätigt,
während beim Sollstromfluß der Anker nur so weit angehoben wird, daß weder Über- noch Unterstromkontakte
betätigt werden.
Bei diesem Relais ist nachteilig, daß eine verhältnismäßig große Leistung aufgewandt werden muß,
um den Anker anzuheben und zu halten; die auftretenden Reibungskräfte sind verhältnismäßig groß
und nicht konstant, so daß nur verhältnismäßig große Abweichungen vom Sollwert über den Anker eine
Kontaktgabe bewirken, so daß das Tauchankerrelais zudem für viele Anwendungszwecke zu unempfindlich
ist.
Wird eine höhere Empfindlichkeit einer entsprechenden Relaisanordnung gefordert, so ist man genötigt,
polarisierte Telegraphenrelais, zumeist in Verbindung mit Brückenschaltungen, zu verwenden, wobei einem
Brückenzweig eine stabilisierte, dem anderen Brückenzweig die zu überwachende Spannung zugeführt wird.
Hierbei muß die Brücke so eingestellt werden, daß beim Sollspannungs- bzw. -stromwert das polarisierte
Relais seine Mittelstellung einnimmt.
Bei dieser Relaisanordnung ist nachteilig, daß ein verhältnismäßig großer Aufwand getrieben und vor
allem ein verhältnismäßig teures Telegraphenrelais benutzt werden muß.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Einrichtung zu schaffen, die ohne zusätzlichen Aufwand
an Schaltungsmitteln auskommt und bei leichter Justierbarkeit und mechanischer Robustheit die
gleiche oder sogar gesteigerte Empfindlichkeit gegenüber einer Schaltungsanordnung mit Telegraphen relais
erreicht.
Die Lösung dieser Aufgabe geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß ein durch den Nennstrom in
einer oder mehreren Spulen elektromagnetisch magnetisierter Kern einen magnetisch ungesättigten und
einen magnetisch gesättigten Schenkel besitzt, zwischen denen ein konstanter Luftspalt angeordnet ist
und ein die Kontakte betätigender Anker, der mit einem Ende im oder am Luftspalt, und welcher mit
dem anderen Ende mit einem vorzugsweise vernach-Elektromagnetiscb.es
Relais
Anmelder:
VEB Fernmelde-Anlagenbau Leipzig,
Leipzig C I1 Gellertstr. 7-9
Leipzig C I1 Gellertstr. 7-9
Willy Schulze, Erfurt (Thür.),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
lässigbar kleinen Luftspalt über einem Jochsteg derart beweglich ist, daß er einen magnetischen Nebenschluß
zum gesättigten Schenkel des magnetischen Kreises bildet.
Es hat sich weiterhin als sehr zweckmäßig erwiesen, zwischen beiden Schenkeln zusätzlich einen vorzugsweise
einstellbaren Luftspalt anzuordnen, der es ermöglicht, bei Nennstrom im ungesättigten Schenkel
die gleichen AW-Verluste einzustellen, die im gesättigten Schenkel auftreten, und dadurch das Relais
zu justieren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abb. 1 schematisch dargestellt und wird in seiner
Wirkungsweise nachstehend beschrieben.
Der magnetisierbare Kern besteht aus einem Schenkel 1 und einem Schenkel 2, auf denen je zur
Hälfte die Erregerspulenwicklung 3 α und 3 b aufgebracht
ist. Zwischen den beiden Schenkeln 1 und 2 befindet sich ein vorzugsweise einstellbarer Luftspalt 6
sowie ein Luftspalt 4. Der Schenkel 2 ist durch eine Einkerbung 5 in seinem Querschnitt derart geschwächt,
daß er beim Fluß des Nennstromes durch die Erregerspulenwicklungshälften 3 α und 3 b magnetisch
gesättigt ist. Zwischen beiden Schenkeln, mit einem Ende im Luftspalt 4 beweglich und über einen
vorzugsweise sehr kleinen Luftspalt 9 magnetisch mit einem Jochstück 10 verbunden, ist ein zweischenkeliger
Anker 7 so angeordnet, daß er einen magnetischen Nebenschluß zum Schenkel 2 bildet.
Durch zwei Federn 11 und 12, die zugleich zur Stromzuführung dienen können, wird der Anker 7 in seiner
Mittelstellung gehalten; bei genau vertikaler Lage des Luftspaltes 4 bzw. des Ankers 7 kann seine senkrechte
Stellung unter anderem bereits dadurch erreicht werden, daß durch ein T-förmig ausgebildetes
Ende 8 des Ankers 7 sein Massenschwerpunkt unterhalb seiner Drehachse gelegt wird. Die Wirkungsweise
eines solchen elektromagnetischen Relais ist
709 586/324
1 Oil
nunmehr folgende: Beim Fluß des Nennstromes durch
die Erregerspulenhälften 3 α und 3 b ist die Breite des
Luftspaltes 6 so eingestellt, daß der magnetische Fluß im gesättigten Schenkel 2 gleich dem magnetischen
Fluß im ungesättigten Schenkel 1 ist, ein magnetischer Fluß durch das Jochstück 10 über den Luftspalt 9 und
den Anker 7 kann nicht auftreten, so daß der Anker 7
in seiner Mittelstellung bleibt. Bei Erhöhung des Stromes durch die Erregerspule 3 kann der magnetische
Fluß im Schenkel 2 nicht wesentlich ansteigen, da der Schenkel 2 voraussetzungsgemäß magnetisch
gesättigt ist, der magnetische Fluß im Schenkel 1 nimmt jedoch zu, so daß ein magnetischer Ausgleichsfluß durch den magnetischen Parallelwiderstand zum
Schenkel 2, der durch das Jochstück 10 und den Anker 7 gebildet wird, auftreten muß. Dieser magnetische
Ausgleichsnuß bewirkt eine Bewegung des im Luftspalt 4 befindlichen Endes des Ankers 7 auf den
Schenkel 1 unter Spannung der Feder 11 zu, so daß ein am Anker 7 befindlicher Kontakt 13 'einen festen
Kontakt 14 berührt, wodurch ein Stromkreis zwischen den Kontakten 13 und 14 geschlossen wird.
Wird der Strom durch die Erregerspule 3 dem Nennstrom gegenüber verringert, so nimmt der magnetische
Fluß im Schenkell mehr als im noch nahezu gesättigten Schenkel 2 ab. Dadurch entsteht wiederum
ein magnetischer Ausgleichsfluß durch das Jochstück 10 und den Anker 7, jedoch wird jetzt die magnetische
Kraft vom Schenkel 2 ausgeübt, und das im Luftspalt 4 befindliche Ende des Ankers 7 bewegt sich auf
den Schenkel 2 zu, wobei ein Stromkreis zwischen den Kontakten 15 und 16 geschlossen wird.
Die Entstehung des magnetischen Ausgleichsflusses wird am besten verständlich, wenn man sich vergegenwärtigt,
daß die Magnetisierungskurven der Schenkel 1 und 2 verschiedene Steilheiten aufweisen
und sich im Arbeitspunkt schneiden, wie aus der schematischen Darstellung der Abb. 2 hervorgeht. Die
Steilheit der Magnetisierungskurve α des Schenkels 1 läßt sich durch Einstellung des Luftspaltes 6 verändern,
die Steilheit der Magnetisierungskurve b des Schenkels 2 im Arbeitspunkt ist einmal durch die
magnetischen Verhältnisse des Schenkels selbst und zum anderen durch die Spulenwerte gegeben und dadurch
im wesentlichen konstruktiv festgelegt. Eine Veränderung derselben in engen Grenzen läßt sich bei
dem angeführten Ausführungsbeispiel beispielsweise durch verstellbare magnetische Nebenschlüsse 17
und 18 zur Einkerbung 5 erreichen, die im Ausführungsbeispiel der Abb. 3 dargestellt sind.
Ein weiteres vereinfachtes Ausführungsbeispiel ist in der Abb. 3 dargestellt, welches den Vorteil hat, nur
eine Spulenwicklung 3 zur Erregung zu benötigen.
Am Anker 7 greift nur eine Feder 11 an, welche bestrebt ist, den Anker 7 im Luftspalt 4 gegen den
gesättigten Schenkel 2 zu ziehen. Wird die Magnetisierung des Kernes gesteigert, dann wird nach Sättigung
des Schenkels 2 ein magnetischer Ausgleichsfluß über Joch 10 und Anker7 nach dem Schenkell fließen,
der bestrebt ist, den Anker 7 unter Spannung der Feder 11 gegen den Schenkell umzulegen. Die magnet
tischen Werte werden so eingestellt, daß beim Nennstromfluß durch die Spule 3 der Anker 7 durch,
auftretenden Ausgleichsfluß durch Joch 10 Anker 7 die in Abb. 3 dargestellte neutrale Mittellage:
einnimmt, in welcher keine Kontakte geschlossen1 sind. Obwohl das beschriebene Relais ein reines
Gleichstromrelais darstellt, läßt es sich bei Verwen-:
dung eines Kernes aus lameliierten Blechen, hochpermeablen magnetokeramischen Stoffen oder soleheli'
auf pulvermetallurgischer Basis auch für 1ifli||sei|;:,:
ströme verwenden, soweit die unvermeidbare Eigenf | induktivität der Spule 3 nicht störend wirkt, so ζ. ΒΪ«
bei nieder- oder tonfrequenten Wechselströmen;·! jedoch müssen diese einem Gleichstrom überlagert
oder aber gleichgerichtet werden. Das vorgenannte ί Relais zeichnet sich durch einfachen Aufbau, ver- ?!
hältnismäßig robuste mechanische Konstruktion, ! leichte Einstellbarkeit auf den Nennwert des Stromes :
bzw. der Spannung sowie bemerkenswerte Empfind- ! lichkeit gegenüber Abweichungen vom Nennstrora, 1
sowohl nach unten als auch nach oben, aus. , j
Claims (4)
1. Elektromagnetisches Relais, dadurch gekenn-zeichnet, daß ein durch den Nennstrom in ,einer'
oder mehreren Spulen (3) magnetisiertef'llletfj'i
einen magnetisch gesättigten Schenkel (2) jlnij,'
einen magnetisch ungesättigten Schenkel (1) be1·:
sitzt, zwischen denen ein konstanter Luftspalt (4) angeordnet ist und ein die Kontakte betätigender :,
Anker (7), der mit einem Ende am oder im Luftspalt (4) und mit dem anderen Ende mit einem
vorzugsweise vernachlässigbar kleinen Lulftäpalt
(9) über einem Jochsteg (10) derart beweglich ist, daß er einen magnetischen Nebenschluß zum gesättigten Schenkel (2) des Kernes bildet. ,./f.. U-f.
2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1,: dadurch gekennzeichnet, daß zwischen beiden
Schenkeln ein zusätzlicher, vorzugsweise einstellbarer Luftspalt angeordnet ist.
3. Elektromagnetisches Relais nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß,-j
der Anker (7) derart vorgespannt ist, daß ejf
oder im Luftspalt (4) bei Stromlosigkeit.jjSier::;:;
Unterstrom der Spule seine Endstellung, ^'"'Rich-Ia
tung des im Betriebsfall gesättigten Schenkels einnimmt.
4. Elektromagnetisches Relais nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da'S ein
Schenkel (2) durch Schwächung seines Querschnittes, beispielsweise durch Einkerbungen (5)
u. dgl., bei Nennmagnetisierung eine magnetische Sättigung erfährt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 709 586/324 6.57
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEV9858A DE1011524B (de) | 1955-12-08 | 1955-12-08 | Elektromagnetisches Relais |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEV9858A DE1011524B (de) | 1955-12-08 | 1955-12-08 | Elektromagnetisches Relais |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1011524B true DE1011524B (de) | 1957-07-04 |
Family
ID=7572855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEV9858A Pending DE1011524B (de) | 1955-12-08 | 1955-12-08 | Elektromagnetisches Relais |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1011524B (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1062802B (de) * | 1957-12-11 | 1959-08-06 | Telefonbau & Normalzeit Gmbh | Schaltungsanordnung zur UEberwachung eines Stromkreises auf Stromschwaechung oder Stromverstaerkung |
DE3226456A1 (de) * | 1982-07-15 | 1984-01-19 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Elektromagnetischer stellantrieb, insbesondere fuer abgasrueckfuehrventile an kraftfahrzeugmotoren |
JP2020202122A (ja) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | 三菱電機株式会社 | 過電流引外し装置 |
-
1955
- 1955-12-08 DE DEV9858A patent/DE1011524B/de active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1062802B (de) * | 1957-12-11 | 1959-08-06 | Telefonbau & Normalzeit Gmbh | Schaltungsanordnung zur UEberwachung eines Stromkreises auf Stromschwaechung oder Stromverstaerkung |
DE3226456A1 (de) * | 1982-07-15 | 1984-01-19 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Elektromagnetischer stellantrieb, insbesondere fuer abgasrueckfuehrventile an kraftfahrzeugmotoren |
JP2020202122A (ja) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | 三菱電機株式会社 | 過電流引外し装置 |
JP7123007B2 (ja) | 2019-06-12 | 2022-08-22 | 三菱電機株式会社 | 過電流引外し装置 |
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