DE1046189B

DE1046189B - Electromagnet

Info

Publication number: DE1046189B
Application number: DES39370A
Authority: DE
Inventors: Otto Mueller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-05-28
Filing date: 1954-05-28
Publication date: 1958-12-11

Description

Elektromagnet Die 4rfixidung bezieht sich auf einen Elektromagneten, vorzugsweise für die-Betätigui@g. von elektrischen Schaltgeräten, bestehend aus einem .Magnetkern und einem auf diesen zu bewegbaren. Anker, der auf .den Magnetkern aufschlägt und während-seiner Bewegung gebremst wird.Electromagnet The fixation refers to an electromagnet, preferably for die-Betätigui @ g. of electrical switching devices, consisting of a .Magnetkern and one to be moved on this. Armature on .the magnetic core hits and is braked during-its movement.

Es ist bekannt, daß Elektromagnete, deren Polschenkel :beim Erregen des-Magneten aufeinanderschlagen, einem- starken- mechanischen .Verschleiß im Bereich der-Polfläche der Magnete gu@gesetzt sind: Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, ,daß die Anzughraftder Magnete, vor allem dei: Wechselstrominagnete, mit Verkleinerung des Luftspaltes zwischen. den Polflächen zunimmt, d. h. der Magnet während der ganzen Anzügbewegüng stark:, beschleunigt wird. Das Ergebnis dieser starken Beschleunigung ist eine hohe Auftreffgeschwindigkeit, durch die die oben ,angeführten Schäden verursacht werden. Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, diese Auftreffgeschwin.digkeit durch Einsatz mehr oder weniger geeigneter Bremshilfen herabzusetzen. Grundsätzlich 4egegnet dem Einsatz von Bremsen die Schwierigkeit, daß die Zugkraft der Magnete vor allein -zu Beginn des Anzuges nicht zu stark: abgebremst werden darf, denn in diesem Punkt ist die Zugkraft ohnehin meist. gering. Es müssen demnach also Bremsen vorgesehen werden, die im wesentlichen nur im letzten Drittel stark wirken. .It is known that electromagnets whose pole legs: when excited des magnets hit each other, strong mechanical wear and tear in the area the pole face of the magnets gu @ are set: This is mainly due to that the attraction of the magnets, especially the AC magnets, with reduction of the air gap between. the pole faces increases, d. H. the magnet throughout Pulling motion strong:, is accelerated. The result of this strong acceleration is a high impact speed, which causes the damage mentioned above will. There has therefore been no lack of attempts to find this impact speed reduce by using more or less suitable braking aids. Basically 4egeges the difficulty of using brakes that the pulling force of the magnets before alone - at the beginning of the suit not too strong: it is allowed to slow down, because in at this point the pulling force is mostly anyway. small amount. So there must be brakes are provided, which essentially only have a strong effect in the last third. .

Es ist bekannt, zum Abbremsen der Zugmagnete Lu:ftkolbenbreinsen zu verwenden. Diese Breinseinrichtungen sind nicht nur in Bezug auf die Vergrößerung des Raumbedarfes, sondern auch vor allem in Bezug f die Kostenfrage, außer rdentlich aufwendig. Bei zu 0 Täüchankermagneten sind Reibungsbremsen bekannt. Diese Reibungsbremsen setzen eine leichte Verkantmöglichkeit des Tauchankers voraus. Die Wirkung dieser Reibungsbremsen, bei denen sich der Tauchanker einseitig an einem Führungsteil anlegt.,- ist nur gering. Eine größere Abbremsmöglichkeit ist bei Tauchankern auch nicht erforderlich, denn hier treffen keine Polflächen liat-t aufeinander, vielmehr wird der Tauchanker ohnehin allein -durch .die Magnetkräfte in der Mittellage abgebremst.It is known to use air pistons to brake the pull magnets. This Breinseinrichtungen are not only in terms of increasing the space requirements, but also especially in terms f the cost issue, except consuming rdentlich. Friction brakes are known for up to 0 Täüch anchor magnets. These friction brakes require the plunger to be slightly tilted. The effect of these friction brakes, in which the plunger rests against a guide part on one side, is only slight. A greater possibility of braking is also not necessary with plunger armatures, because no pole faces meet here, rather the plunger armature is braked in any case solely by the magnetic forces in the central position.

Auch ist bereits ein Elektromagnet vorgeschlagen worden, bei dem ein Metallbolzen in einer Bohrung des Magnetkernes .geführt wird, der auch im gespannten Zustand des Magnetsystems am Anker anliegt und eine ähnliche Wirkung, wie nach der Erfindung erzielt «<erden ;oll, herbeiführt, doch ist es zur Verwirklichung dieser Anordnung notwendig, den Elektromagneten an der Polfläche zu bearbeiten, was relativ kostspielig ist, zum anderen kann eine derartige Anordnung im einmal montierten Zustand nicht mehr nachgestellt werden. Weiterhin besteht die Gefahr, daß der Metallbolzen in der Bohrung des Kernes kleben bleibt, so daß nicht- finit Sicherheit- die gewünschte Wirkung eintritt: - . . -. . , .An electromagnet has also been proposed in which a Metal bolt in a hole in the magnet core, which is also clamped State of the magnet system is applied to the armature and has a similar effect as after Invention achieved «<earth; oll, brings about, but it is for the realization of this Arrangement necessary to edit the electromagnet on the pole face, which is relative is expensive, on the other hand, such an arrangement can be assembled once State can no longer be adjusted. There is also the risk that the metal bolt sticks in the bore of the core, so that non-finite security - the desired Effect occurs: -. . -. . ,.

Zur Erzielung einer guten-, der Zugkraftcharakteristik des Magneten weitgehend angepaßten Bremswirkung ist der Elektromagnet gemäß der Erfindung so ausgebildet. daß mindestens einer: der -Luftspalte durch einen elastischen, magnetisierbaren, gegebenenfalls mehrteiligen Nebenschluß überbrückt ist, der so ausgebildet und angeordnet ist, daß-er nach Einschalten.des. Erregerspulenfeldes schon bei Beginn des Ankerweges durch mechanische Berührung der-sich-relativ-zueinander bewegenden. Teile des Nebenschlusses und des Magnetkernes bzw. des Ankers, damit eine Reibung. dieser Teile untereinander und eine Bremsung: des Ankers herbeiführt.To achieve a good, pulling force characteristic of the magnet largely adapted braking effect is the electromagnet according to the invention educated. that at least one: the air gap is replaced by an elastic, magnetizable, optionally multi-part shunt is bridged, which is so designed and arranged is that after switching on the. Excitation coil field already at the beginning of the armature path by mechanical contact of those-moving-relative-to-one another. Parts of the shunt and the magnetic core or the armature, so that a friction. these parts with each other and a braking: brings about the armature.

Die Verwendung -magnetischer Nebenschlüsse an Elektromagneten für elektrische Schaltmagnete und Zugmagnete ist an sich bekannt. Die bekannten Nebenscblüsse sind aber als starre Nebenschlüsse. angesetzt und dienen ausschließlich zur Korrektur der.Zugli:raft-Charakteristik des Magneten. In keiner Weise vermögen die bekannten Nebenschlüsse eine wesentliche Bremswirkung auf den Anker eines Magneten auszuüben.The use of -magnetic shunts on electromagnets for electric switching magnets and pull magnets are known per se. The well-known by-products but are as rigid shunts. and are only used for correction der.Zugli: raft characteristic of the magnet. In no way can the known ones Shunts exert a significant braking effect on the armature of a magnet.

An Hand der Zeichnung werden das Wesen der Erfindung und einige Ausführungsbeispiele erläutert: Die Fig. 1 zeigt im Prinzip einen Elektromagneten, bestehend aus dem Kern 1 und dem Anker 2. Zwischen dem Kern und Anker befinden sich zwei Arbeitsluftspalte, die durch die aus ferromagnetischem Material bestehenden Brücken 3 und 4 magnetisch überbrückt sind. Die Brücken sind seitlich an dein Kern 1 befestigt. Um den magnetischen Widerstand im angezogenen Zustand des Ankers kleiner zu halten als im abgehobenen, ist zwischen Kern 1 und den Brücken 3, 4 je eine Zwischenschicht, beispielsweise aus Kupfer, 5 und 6 angeordnet. Die Dicke dieser Zwischenschichten bestimmt die Anzugscharakteristik des Magnetsy stems. Wird der Kern 1 durch eine nicht dargestellte Magnetspule erregt, dann wird .in bekannter Weise der Anker 2 angezogen. Die Brücken 3 und 4 legen sich seitlich durch magnetische Anziehung sehr eng an diesen Anker an und bremsen dessen Bewegung um so stärker, je mehr er sich dem Kern 1 nähert. Sobald der Kern 1 entregt wird, kann der Anker 2, ohne irgendwelche zusätzliche Reibung überwinden zu müssen, abfallen, da die Brücken 3 und 4 sich nicht mehr unter magnetischer Zugwirkung an den Anker anlegen.The essence of the invention and some exemplary embodiments are illustrated with the aid of the drawing explained: Fig. 1 shows in principle an electromagnet, consisting of the Core 1 and armature 2. There are two working air gaps between the core and armature, the bridges 3 and 4 made of ferromagnetic material are magnetic are bridged. The bridges are attached to the side of your core 1. To the magnetic To keep the resistance in the tightened state of the anchor smaller than in the lifted state, is between the core 1 and the bridges 3, 4 each an intermediate layer, for example made of copper, 5 and 6 arranged. The thickness of these intermediate layers determines the attraction characteristics of the magnet system. If the core 1 is replaced by a Magnet coil not shown is excited, then the armature 2 dressed. The bridges 3 and 4 are very much laterally due to magnetic attraction closely to this anchor and slow down its movement the stronger, the more it is approaches the core 1. As soon as the core 1 is de-energized, the armature 2 can, without any having to overcome additional friction, as bridges 3 and 4 fall off no longer apply to the armature under magnetic pulling action.

Es ist besonders vorteilhaft, das Deckblech des Kernes 1 so auszubilden, daß es im umgebogenen Zustand direkt als Brücken 3 und 4 Verwendung finden kann. In diesem Fall wird die Montage des Magnetsystems besonders erleichtert.It is particularly advantageous to design the cover sheet of the core 1 in such a way that that it can be used directly as bridges 3 and 4 in the bent state. In this case, the assembly of the magnet system is particularly facilitated.

Die Fig. 2 und 3 zeigen abgewandelte Ausführungsformen, und zwar sind in diesen Beispielen einzelne Lamellenbleche des lamelliert aufgebauten Magnetsystems so ausgebildet, daß sie mit entsprechend geformten Blechen des anderen Teils des Systems in der gewünschten Weise zusammenarbeiten. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind beispielsweise zwei der inneren Lamell.enbleche des Ankers 2 mit einem dritten Schenkel versehen und so ausgebildet, daß diese Schenkel durch das Joch des Kernes 1 hindurchgreifen und mit den Lamellen dieses Kernes, die an ,dieser Stelle entsprechend ausgespart sind, reibungsschlüssig zusammenarbeiten. Die Wirkung bei dieser Anordnung ist analog der des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1. Auch in diesem Fall wird der Anzug des Ankers gebremst. während sich im Abfall des Ankers keinerlei zusätzliche Kräfte bemerkbar machen.Figs. 2 and 3 show modified embodiments, namely are in these examples individual lamellar plates of the lamellar magnet system designed so that they are with correspondingly shaped sheets of the other part of the Systems work together in the way you want. In the embodiment according to Fig. 2 are, for example, two of the inner Lamell.enbleche of the armature 2 with one third leg provided and designed so that these legs through the yoke of the core 1 reach through and with the lamellae of this core, which at this Place are omitted accordingly, work together smoothly. The effect this arrangement is analogous to that of the exemplary embodiment according to FIG In this case, the tightening of the anchor is slowed down. while in the drop of the anchor do not show any additional forces.

Die Fig.3 zeigt eine Weiterbildung nach Fig.2, und zwar sind in dieser Ausführungsform einzelne Lamellenbleche mit je zwei verlängerten Polschenkeln ausgerüstet. Der Kern 1 hat zwei entsprechend geformte Lamellen und der Anker 2 eine Lamelle, die zwischen die beiden Lamellen des Kernes eingreift. Die Lamellen sind so gehalten, daß sie sich normalerweise gerade nicht berühren, daß sie aber im erregten Zustand so weit nachgeben können, daß sie mit den Gegenlamellen reibungsschlüssig zusammenarbeiten.FIG. 3 shows a further development according to FIG. 2, namely in this Embodiment individual lamellar plates each equipped with two extended pole legs. The core 1 has two correspondingly shaped lamellae and the armature 2 has one lamella, which engages between the two lamellas of the core. The slats are held so that they normally do not touch each other, but that they are excited can give in so far that they work together frictionally with the counter-lamellae.

Die Verwirklichung der Erfindung kann noch auf verschiedene Art erfolgen. So ist es beispielsweise denkbar, den Nebenschl.uß so beweglich anzuordnen, daß er bei Erregung des Magnetsystems erst eine Klappbewegung ausführen muß, die beispielsweise der Bewegung des Ankers entgsgengerichtet sein kann.The invention can also be implemented in various ways. For example, it is conceivable to arrange the shunt so movably that when the magnet system is energized, it must first perform a folding movement, for example the movement of the armature can be countered.

Weiterhin können die bei einigen Ausführungsformen nach der Erfindung anzuordnenden zusätzlichen Schenkel direkt zum Angriff der Rückdruckfeder für den Elektromagneten Verwendung finden.Furthermore, in some embodiments according to the invention additional legs to be arranged directly to attack the return spring for the Find electromagnets use.

Durch die Verwendung der Erfindung kann auch die Anzugscharakteristik, wie bereits ausgeführt, beeinflußtwerden. Sollte es sich in dem einen oder anderen Fall als ungünstig erweisen, daß die Anzugskraft de: Systems durch einen Nebenschluß erhöht wird, sc kann in an sich bekannter Weise mit zusätzlicher Hilfsmitteln auch die Kraftbedarfskurve entsprechen geändert werden.By using the invention, the tightening characteristics, as already stated, can be influenced. Should it be in one way or another Case prove unfavorable that the tightening force de: System is caused by a shunt is increased, sc can also be used in a manner known per se with additional aids the power requirement curve can be changed accordingly.

Claims

PATENT ANSYRUCH. 1. Electromagnet, preferably for actuation of electrical switching devices, consisting of a magnetic core and one on top of it to movable armature that strikes the magnetic core and during its movement is braked, characterized in that at least one of the working air gaps by an elastic, magnetisierlyaren, possibly multi-part shunt is bridged, which is designed and arranged that it is after switching on the Excitation coil field a mechanical contact of the armature path already at the beginning of the armature path parts of the shunt and the magnetic core that move relative to one another or the armature, thus friction between these parts and braking of the anchor.

2. Electromagnet according to claim 1 with a laminated core, characterized in that at least one lamella of the armature and / or of the core is designed and shaped to be attached to the other part of the electromagnet rests laterally even in the non-excited state.

3. Electromagnet according to claim 2, characterized in that the cover plate of one of the magnet parts is designed in this way and is shaped to cooperate with the other part and this laterally touched.

4. Electromagnet according to claim 1 to 3, characterized in that except An additional, appropriately bridged air gap is provided for the working air gap is.

5. Electromagnet according to claim 1 to 4, characterized in that at least some slats are designed so that they are matched with appropriately shaped slats of the other magnetic part work together.

6. Electromagnet according to claim 5, characterized characterized that some lamellae with arranged outside of the actual magnet, additional extended legs are equipped, these slats in a comb-like manner in the slats of the additional. Engage the leg of the other magnet part. In Considered publications: German patent specifications No. 306 093, 373 376, 572 086, 719 194; French patents addendum 17 676 to patent specification no. 453 551, 956 599, 987 160; British Patent Nos. 600 360, 645 160.