DE102012219075B4 - High current resistant relay - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Relais mit einem Antriebsystem mit einer Spule und einem beweglichen Anker, der mit einem Kontaktsystem verbunden ist, um abhängig von der Bestromung der Spule das Kontaktsystem zu öffnen oder zu schließen, wobei das Kontaktsystem mit einem ersten und einem zweiten Lastanschluss verbunden ist, wobei die Lastanschlüsse im wesentlichen in einer Achse angeordnet sind, wobei die Spule in der Weise angeordnet ist, dass eine Längsachse der Spule in einem Winkel umgleich 90°, vorzugsweise parallel zu der Achse der Lastanschlüsse angeordnet ist, so dass das vom Laststrom erzeugte Magnetfeld wenigstens teilweise senkrecht zu dem von der Spule erzeugten Magnetfeld angeordnet ist.The present invention relates to a relay with a drive system with a coil and a movable armature which is connected to a contact system in order to open or close the contact system depending on the energization of the coil, the contact system being connected to a first and a second load connection is, wherein the load terminals are arranged essentially in one axis, wherein the coil is arranged in such a way that a longitudinal axis of the coil is arranged at an angle equal to 90 °, preferably parallel to the axis of the load terminals, so that the load current generated Magnetic field is arranged at least partially perpendicular to the magnetic field generated by the coil.
Description
Die Erfindung betrifft ein Relais gemäß Anspruch 1.The invention relates to a relay according to claim 1.
Im Stand der Technik ist beispielsweise aus
Aus
Aus
Aus
Aus
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Relais bereitzustellen, das zum Schalten und Führen hoher Ströme beispielsweise von Strömen mit mehr als 200 A geeignet ist.The object of the invention is to provide a relay which is suitable for switching and carrying high currents, for example currents of more than 200 A.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Relais gemäß Patentanspruch 1 gelöst.The object of the invention is achieved by the relay according to claim 1.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments are specified in the dependent claims.
Das beschriebene Relais weist den Vorteil auf, dass es zum Schalten und Führen hoher Ströme geeignet ist. Somit kann das Relais beispielsweise als Batterie-Trennelement in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Das Relais weist den Vorteil auf, dass das von der Spule erzeugte Magnetfeld nicht parallel zu dem Magnetfeld steht, das vom Laststrom über die Lastanschlüsse erzeugt wird. Die von der Spule und vom Laststrom erzeugten Magnetfelder stehen wenigstens teilweise senkrecht aufeinander. Vorzugsweise sind die von der Spule und vom Laststrom erzeugten Magnetfelder senkrecht zueinander angeordnet. Auf diese Weise wird eine geringe oder keine Einwirkung des vom Laststrom erzeugten Magnetfeldes auf das Magnetfeld der Spule erreicht. Dazu sind die Lastanschlüsse und die Laststromführung im Bereich des Relais im Wesentlichen in einer Achse angeordnet, wobei die Spule in der Weise angeordnet ist, dass eine Längsachse der Spule annähernd parallel zu der Achse der Lastanschlüsse angeordnet ist. Auf diese Weise wird die gewünschte Ausrichtung der von der Spule und vom Laststrom erzeugten Magnetfelder erreicht.The relay described has the advantage that it is suitable for switching and carrying high currents. Thus, the relay can be used for example as a battery separator in a motor vehicle. The relay has the advantage that the magnetic field generated by the coil is not parallel to the magnetic field generated by the load current through the load terminals. The magnetic fields generated by the coil and the load current are at least partially perpendicular to each other. Preferably, the magnetic fields generated by the coil and the load current are arranged perpendicular to each other. In this way, little or no effect of the magnetic field generated by the load current is achieved on the magnetic field of the coil. For this purpose, the load terminals and the load current guide in the region of the relay are arranged substantially in one axis, wherein the coil is arranged in such a way that a longitudinal axis of the coil is arranged approximately parallel to the axis of the load terminals. In this way, the desired orientation of the magnetic fields generated by the coil and the load current is achieved.
Das Relais wird die Hochstromfestigkeit dadurch unterstützt, dass zwei parallel angeordnete, bewegliche Schaltkontakte vorgesehen sind. Durch das Vorsehen von zwei Schaltkontakten kann der über die Schaltkontakte geführte Strom erhöht werden. Dadurch wird der Kontaktwiderstand reduziert.The relay is the high-current strength supported by the fact that two parallel, movable switch contacts are provided. By providing two switch contacts, the current conducted via the switch contacts can be increased. This reduces the contact resistance.
Jeder Schaltkontakt ist über eine elektrische Leitung mit einem festen Anschluss eines Lastanschlusses verbunden. Dadurch wird eine flexible elektrische Verbindung zwischen dem Lastanschluss und dem Schaltkontakt erreicht, die keinen oder einen geringen Einfluss auf die Schaltfunktion des Relais hat. Bei der Anordnung von zwei Schaltkontakten ist jeder Schaltkontakt über eine entsprechende elektrische Leitung mit einem entsprechenden festen Anschluss des Lastanschlusses verbunden. Durch die Parallelanordnung der beiden Leitungen fließt nur der halbe Strom. Dadurch kann der Querschnitt der Leitung halbiert werden. Dadurch wird die Flexibilität der Leitungen erhöht, d. h. es wird ein geringeres Querschnitts-Widerstandsmoment erreicht.Each switching contact is connected via an electrical line to a fixed terminal of a load terminal. As a result, a flexible electrical connection between the load terminal and the switch contact is achieved, which has no or little influence on the switching function of the relay. In the arrangement of two switching contacts, each switching contact is connected via a corresponding electrical line to a corresponding fixed terminal of the load terminal. Due to the parallel arrangement of the two lines, only half the current flows. As a result, the cross section of the line can be halved. This increases the flexibility of the lines, i. H. it is achieved a lower cross-sectional moment of resistance.
Beispielsweise sind die Leitungen in Form von Litzen, d. h. geflochtenen Drahtbündeln ausgebildet.For example, the lines are in the form of strands, d. H. braided wire bundles formed.
Die elektrische Leitung ist in einer U-Form vom festen Anschluss des Lastanschlusses zum Schaltkontakt geführt. Durch die U-Form wird bei einem geringen Bauraum eine relativ lange Leitung ermöglicht. Dadurch wird eine erhöhte Flexibilität der Leitung erreicht. Somit ist ein mechanischer Widerstand gegen ein Verbiegen der Leitung beim Bewegen der Schaltkontakte reduziert. The electrical line is guided in a U-shape from the fixed terminal of the load terminal to the switching contact. Due to the U-shape, a relatively long pipe is made possible with a small installation space. As a result, increased flexibility of the line is achieved. Thus, a mechanical resistance to bending of the lead in moving the switch contacts is reduced.
Die U-Form der Leitung ist in einer Ebene angeordnet, die im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse des Ankers angeordnet ist. Damit ist ein Biegungsabschnitt der U-Form im Wesentlichen parallel zur Bewegungsachse des Ankers orientiert. Relaxationen in einer Biegung der Leitung liegen dadurch nicht in einer Schaltrichtung und haben daher wenig oder keinen Einfluss auf das Schließen und/oder das Öffnen des Kontaktes.The U-shape of the line is arranged in a plane which is arranged substantially parallel to a rotation axis of the armature. Thus, a bending portion of the U-shape is oriented substantially parallel to the axis of movement of the armature. Relaxations in a bend of the line are thus not in a switching direction and therefore have little or no influence on the closing and / or opening of the contact.
In einer Ausführungsform ist der feste Anschluss des Lastanschlusses und der Schaltkontakt seitlich nebeneinander angeordnet. Damit wird eine seitlich orientierte, U-förmige Führung der Leitung erreicht, sodass der feste Anschluss für eine Montage der Leitung gut zugänglich ist. Beispielsweise wird die elektrische Leitung mithilfe von Schweißelektroden an den festen Anschluss angeschweißt. Dadurch ist es möglich, die Verbindung zwischen der elektrischen Leitung und dem festen Anschluss nach einer Montage des Antriebssystems auf eine Sockelplatte mit einem gestellfesten Lastanschluss durchzuführen.In one embodiment, the fixed terminal of the load terminal and the switch contact are arranged side by side. Thus, a laterally oriented, U-shaped guidance of the line is achieved, so that the fixed connection for mounting the line is easily accessible. For example, the electrical line is welded to the fixed terminal using welding electrodes. This makes it possible to perform the connection between the electrical line and the fixed terminal after mounting the drive system on a base plate with a frame-fixed load connection.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Relais bistabil ausgebildet, so dass der Anker ohne einen Strom durch das Antriebssystem sowohl in der offenen Position als auch in der geschlossenen, d. h. leitenden Position stabil steht. Das bistabile Relais eignet sich insbesondere als Batterietrennschalter für ein Kraftfahrzeug.In a further embodiment, the relay is bistable such that the armature is powered without current through the drive system in both the open position and the closed, d. H. conductive position is stable. The bistable relay is particularly suitable as a battery disconnector for a motor vehicle.
Das beschriebene Relais ist robust und einfach aufgebaut. Zudem wird keine oder nur eine geringe magnetische Lastkreisrückwirkung des Laststromes auf die Funktion des Antriebsystems erreicht. Das Relais eignet sich beispielsweise als Batterietrennschalter für Spannungen von bis zu 60 V und mehr.The relay described is robust and simple. In addition, no or only a small magnetic load circuit feedback of the load current is achieved on the function of the drive system. The relay is suitable, for example, as a battery disconnector for voltages of up to 60 V and more.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigenThe invention will be explained in more detail below with reference to FIGS. Show it
Das Relais weist ein Antriebsystem
Der erste Lastanschluss
Der erste und der zweite Festanschluss
Anhand der
Die Leitungen
Durch die seitlich orientierte, U-förmige Führung der Leitungen
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