DE1059567B - Protective tube contact relay - Google Patents

Protective tube contact relay

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DE1059567B
DE1059567B DES55192A DES0055192A DE1059567B DE 1059567 B DE1059567 B DE 1059567B DE S55192 A DES55192 A DE S55192A DE S0055192 A DES0055192 A DE S0055192A DE 1059567 B DE1059567 B DE 1059567B
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Germany
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magnetic
permanent magnet
protective tube
flux
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DES55192A
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Inventor
Dr-Ing Friedrich Pfleiderer
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00—Electromagnetic relays
    • H01H51/28—Relays having both armature and contacts within a sealed casing outside which the operating coil is located, e.g. contact carried by a magnetic leaf spring or reed
    • H01H51/284—Polarised relays

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  • Electromagnetism (AREA)
  • Electromagnets (AREA)
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Description

Schntzrobrkontakte werden bekanntlich dadurch geschlossen, daß man. ihren Kontaktfedern einen magnetischen Fluß aufdrückt, welcher im Arbeitsluftspalt ein Kraftfeld hervorruft, das die Zusammenziehung der Kontaktfedern und damit die Schließung der Kontaktstelle bewirkt. Soll die Schließung elektrisch ausgelöst werden, so verwendet man eine den Schutzrohrkontakt umgebende Erregerwicklung, welche den notwendigen Fluß in den Kontaktfedern erzeugt.Schntzrobrkontakte are known to be closed by the fact that. their contact springs have a magnetic one Flux presses, which causes a force field in the working air gap that the contraction causes the contact springs and thus the closure of the contact point. Should the closure be electric triggered, an excitation winding surrounding the protective tube contact is used, which generates the necessary flow in the contact springs.

Für die elektrische Betätigung eines Schutzrohrkontaktes ist in vielen Fällen die bekannte Erregerwicklung hinderlich. Dies kann daran liegen, daß ihr Raumbedarf Schwierigkeiten mit sich bringt, andererseits kann ihre Induktivität unerwünschte Folgen haben.In many cases, the known excitation winding is used for the electrical actuation of a protective tube contact obstructive. This may be because their space requirement brings difficulties, on the other hand their inductance can have undesirable consequences.

Die Erfindung zeigt einen Weg, wie diese Schwierigkeiten zu vermeiden sind. Das vorliegende Schutzrohrkontaktrelais ist erfmdüngsgemäß durch einen Dauermagneten gekennzeichnet, dessen Fluß sich über die Kontaktfedtern und einen magnetisierbaren Leiter mit elektrischer Leitfähigkeit schließt, dessen magnetische Leitfähigkeit durch Flußverdrängung mittels eines den Leiter durchfließenden Steuerstromes derart beeinflußbar ist, daß sich in Abhängigkeit vom Steuerstrom ein über die Kontaktfedern verlaufender Fluß ergibt, der deren Betätigung bewirkt.The invention shows one way in which these difficulties can be avoided. The present protective tube contact relay is according to the invention characterized by a permanent magnet, the flux of which is via the contact springs and a magnetizable one Conductor with electrical conductivity closes its magnetic conductivity by displacement of flux by means of a control current flowing through the conductor can be influenced in such a way that depending on the Control current results in a flow running over the contact springs, which causes their actuation.

Dieses Prinzip läßt sich zur Herstellung eines Arbeitskontaktes und eines Ruhekontaktes verwenden. Bei einem Arbeitskontakt bildet man den magnetisierbaren Leiter als magnetischen Nebenschluß aus, welcher im Ruhezustand den Fluß durch die Kontaktfedern so weit schwächt, daß diese keinen Kontakt miteinander geben, dagegen im Arbeitszustand dem Feld des Dauermagneten infolge des den Nebenschluß durchfließenden Steuerstromes einen solchen magnetischen Widerstand entgegensetzt, daß der in diesem Zustand über die Kontaktfedern verlaufende Fluß die Kontaktstelle schließt. Bei einem Ruhekontakt liegt der magnetisierbare Leiter als magnetischer Vorwiderstand mit dem Dauermagneten und den Kontaktfedern in einem einzigen magnetischen Kreis, über den im Ruhezustand ein Fluß verläuft, der in diesem Zustand die Schließung der Kontaktfedern bewirkt, wogegen, bei Fließen, von Steuerstrom im Arbeitszustand der über die Kontaktfedern verlaufende Fluß so weit geschwächt ist, daß diese keinen Kontakt miteinander geben.This principle can be used to produce a normally open contact and a normally closed contact. In the case of a working contact, the magnetizable conductor is formed as a magnetic shunt, which in the resting state weakens the flow through the contact springs to such an extent that they have no contact give each other, on the other hand, in the working state, the field of the permanent magnet as a result of the shunt flowing control current opposes such a magnetic resistance that the in this State over the contact springs running river closes the contact point. When there is a normally closed contact the magnetizable conductor as a magnetic series resistor with the permanent magnet and the contact springs in a single magnetic circuit, through which a flux runs in the idle state, which in this state the closing of the contact springs causes, on the other hand, with flow, of control current in the working state the flow over the contact springs is weakened to such an extent that they do not come into contact with one another give.

In den Fig. 1 bis 3 sind Schutzrohrarbeitskontakte gezeigt bei denen der magnetisierbare Leiter als Nebenschluß zu dem Dauermagneten wirkt.In Figs. 1 to 3, protective tube work contacts are shown in which the magnetizable conductor as Shunt to the permanent magnet acts.

In der Fig. 4 ist ein Schutzrohrruhekontakt dargestellt, bei dem der magnetisierbare Leiter als magnetischer Vorwiderstand wirkt.In Fig. 4, a protective tube break contact is shown in which the magnetizable conductor as a magnetic Series resistance is effective.

SchutzrohrkontaktrelaisProtective tube contact relay

Anmelder: Siemens & Halske Aktiengesellschaft, Berlin und München, München 2, Wittelsbacherp latz 2Applicant: Siemens & Halske Aktiengesellschaft, Berlin and Munich, Munich 2, Wittelsbacherp latz 2

Dr.-Ing. Friedrich Pfleiderer, München-Solln,
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Friedrich Pfleiderer, Munich-Solln,
has been named as the inventor

Das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeiepiel zeigt einen Schutzrohrarbeitskontakt mit den Kontaktfedern Fl und F 2 sowie dem Schutzrohr 6", welchem benachbart ein Dauermagnet D angeordnet ist. Der durch die Pfeile angedeutete Fluß des Dauermagneten D verläuft einerseits über die Kontaktfedern F1 und F2 sowie andererseits über einen magnetischen Nebenschluß N, welcher durch elektrisch isolierende Abstandsplättchen A vom Dauermagneten D getrennt ist. Im Ruhezustand der Anordnung leitet der magnetische Nebenschluß N so viel von dem vom Dauermagneten D gelieferten Fluß ab, daß der über die Kontaktfedern Fl und F2 verlaufende Fluß nicht zur Schließung der Kontaktstelle ausreicht. Wird jedoch der magnetische Nebenschluß N1 welcher elektrische Leitfähigkeit besitzt, von eimern Steuerstrom durchflossen, so findet in ihm eine Überlagerung des von dem Strom erzeugten Flusses und des vom Dauermagneten D gelieferten Flusses statt. Der erstere Fluß verläuft nämlich innerhalb der Kontaktfedern ringförmig um die Stromfäden, also senkrecht zu dem vom Dauermagneten gelieferten Fluß, welcher sich in Richtung der Längsachse der Kontaktfedern, also parallel zu den Stromfäden, erstreckt. Die Überlagerung äußert sich in einer Verdrängung des vom Dauermagneten D gelieferten Flusses, was praktisch einer Erhöhung des magnetischen Nebenschlusses Af in bezug auf das Feld des Dauermagneten D gleichkommt. Infolgedessen nimmt der Fluß über die Kontaktfedern Fl und F2 zu. Diese Zunahme läßt sich durch Steigerung des den magnetischen Nebenschluß N durchfließenden Stromes so weit treiben, daß die Kontalrtstelle zwischen den Kontaktfedern F1 und F 2 geschlossen wird. Dieser Strom wirkt also als Steuerstrom. The exemplary embodiment shown in Fig. 1 shows a protective tube work contact with the contact springs Fl and F 2 and the protective tube 6 ″, which is adjacent to a permanent magnet D. The flux of the permanent magnet D indicated by the arrows runs on the one hand via the contact springs F 1 and F 2 and, on the other hand, via a magnetic shunt N, which is separated from the permanent magnet D by electrically insulating spacer plates A. In the rest state of the arrangement, the magnetic shunt N diverts so much of the flux supplied by the permanent magnet D that the flux supplied by the permanent magnet D via the contact springs Fl and F 2 However, if the magnetic shunt N 1, which has electrical conductivity, is traversed by buckets of control current, the flow generated by the current and the flow supplied by the permanent magnet D are superimposed in it namely runs within the Kontaktfe they are annular around the current filaments, i.e. perpendicular to the flux supplied by the permanent magnet, which extends in the direction of the longitudinal axis of the contact springs, that is, parallel to the current filaments. The superposition manifests itself in a displacement of the flux supplied by the permanent magnet D , which is practically equivalent to an increase in the magnetic shunt Af with respect to the field of the permanent magnet D. As a result, the flux increases via the contact springs F1 and F2. This increase can be driven so far by increasing the current flowing through the magnetic shunt N that the contact point between the contact springs F 1 and F 2 is closed. This current thus acts as a control current.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 liegt der magnetische Nebenschluß N zwischen dem Schutz-In the embodiment according to FIG. 2, the magnetic shunt N is located between the protective

909 557/331909 557/331

Claims (7)

rohr S und dem Dauermagneten D. Diese Anordnung wirkt prinzipiell in gleicher Weise wie das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel, nur muß hier der vom Dauermagneten D gelieferte Fluß den magnetischen Nebenschluß N durchsetzen, um zu den Kontaktfedern .Fl und F 2 zu gelangen. Man benötigt daher zur Betätigung dieser Anordnung geringere Steuerströme. Dafür ist aber ein stärkerer Dauermagnet D erforderlich. In den Fig. 1 und 2 ist der magnetische Neben-Schluß At als einfacher gestreckter Leiter gezeichnet, der beispielsweise aus einem schmalen Blechstreifen bestehen kann. Um mit einem derart ausgebildeten magnetischen Nebenschluß die notwendige Flußverdrängung erzeugen zu können, braucht man relativ große Ströme, kommt aber andererseits mit sehr geringen Spannungen aus. Meist ist jedoch die Verwendung großer Ströme unerwünscht, so daß man im allgemeinen danach trachtet, mit geringeren Stromstärken auszukommen und lieber eine höhere Span- ao nung in Kauf nimmt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 besteht der magnetische Nebenschluß aus einer mehrfach hin- und hergeführten Drahtschleife W mit magnetischer und elektrischer Leitfähigkeit, die infolge ihrer Gesamtlänge elektrisch einen größeren Widerstand besitzt als die in den Fig. 1 und 2 dargestellten magnetischen Nebenschlüsse, dabei aber magnetisch etwa nur die Länge des darunterliegend angeordneten Dauermagneten D besitzt. Infolgedessen entspricht diese Anordnung in ihrer Wirkungsweise dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Selbstverständlich kann die Drahtschleife auch zwischen Dauermagnet und Schutzrohr vorgesehen werden, so daß eine derartige Anordnung dem Aufbau gemäß Fig. 2 entsprechen würde. Das in der Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Schutzrohrruhekantakt im Ruhezustand. Infolgedessen geben seine Kontaktfederni7I und F 2 an der Kontaktstelle miteinander Kontakt. Uber die Kontaktfederni7I und F2 wird ein von dem Dauermagneten D gelieferter Fluß getrieben, welcher die Schließung der Kontakte bewirkt. Zwecks Steuerung dieses Flusses ist der Dauermagnet D einerseits mit der einen Kontaktfeder F 2 und andererseits über den magnetischen Vorwiderstand V mit der anderen Kontaktfeder Fl magnetisch verbunden. Der magnetische Vorwiderstand V bildet den magnetisierbaren Leiter mit elektrischer Leitfähigkeit. Wird nun über den magnetischen Vorwiderstand V ein Steuerstrom geleitet, so wird der über die Kontaktfedern verlaufende Fluß so geschwächt, daß die Kontaktfedern ihre Kontaktstelle öffnen. Der magnetische Vorwiderstand V kann selbstverständlich, wie entsprechend bei den vorstehend behandelten Beispielen erwähnt, aus einem dem Verwendungszweckangepaßten Blechstreifen oder einer mehrfach hin- und hergeführten Drahtschleife bestehen. Die beschriebenen Anordnungen bieten, wie ersichtlich, die Möglichkeit, mit Hilfe eines Steuerstromes einen Schutzrohrkontakt elektrisch zu betätigen, ohne daß dazu eine Erregerwicklung benötigt wird. Patentansprüche:tube S and the permanent magnet D. This arrangement works in principle in the same way as the embodiment shown in FIG. Lower control currents are therefore required to operate this arrangement. But a stronger permanent magnet D is required for this. In Figs. 1 and 2, the magnetic shunt At is drawn as a simple elongated conductor, which can for example consist of a narrow sheet metal strip. In order to be able to generate the necessary flux displacement with a magnetic shunt designed in this way, relatively large currents are required, but on the other hand very low voltages can be used. In most cases, however, the use of large currents is undesirable, so that one generally strives to get by with lower currents and prefer to accept a higher voltage. In the embodiment according to FIG. 3, the magnetic shunt consists of a multiple reciprocating wire loop W with magnetic and electrical conductivity, which due to its overall length has a greater electrical resistance than the magnetic shunts shown in FIGS. 1 and 2, but magnetic has approximately only the length of the permanent magnet D arranged underneath. As a result, this arrangement corresponds in its mode of operation to the embodiment according to FIG. 1. Of course, the wire loop can also be provided between the permanent magnet and protective tube, so that such an arrangement would correspond to the structure according to FIG. The embodiment shown in FIG. 4 shows a protective tube idle contact in the idle state. As a result, its contact springs i7I and F 2 make contact with one another at the point of contact. A flux supplied by the permanent magnet D is driven through the contact springs F2 and F2, which causes the contacts to close. For the purpose of controlling this flux, the permanent magnet D is magnetically connected on the one hand to one contact spring F 2 and on the other hand via the magnetic series resistor V to the other contact spring Fl. The magnetic series resistor V forms the magnetizable conductor with electrical conductivity. If a control current is now passed through the magnetic series resistor V, the flux running over the contact springs is weakened so that the contact springs open their contact point. The magnetic series resistor V can of course, as mentioned in the examples discussed above, consist of a sheet metal strip adapted to the intended use or a wire loop guided back and forth several times. As can be seen, the described arrangements offer the possibility of electrically actuating a protective tube contact with the aid of a control current without the need for an excitation winding. Patent claims: 1. Schutzrohrkontaktrelais, gekennzeichnet durch einen Dauermagneten, dessen Fluß sich über die Kontaktfedfern und einen magnetisierbaren Leiter mit elektrischer Leitfähigkeit schließt, dessen magnetische Leitfähigkeit durch Flußverdrängung mittels eines den Leiter durchfließenden Steuerstromes derart beeinflußbar ist, daß sich in Abhängigkeit vom Steuerstrom ein über die Kontaktfedern verlaufender Fluß ergibt, der deren Betätigung bewirkt.1. Protective tube contact relay, characterized by a permanent magnet, the flow of which extends over the Contact springs and a magnetizable conductor with electrical conductivity closes its magnetic Conductivity through flow displacement by means of a control current flowing through the conductor can be influenced in such a way that a function of the control current via the contact springs running flux which causes their actuation. 2. Schutzrohrkontaktrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetisierbare Leiter als magnetischer Nebenschluß (N) ausgebildet ist, welcher im Ruhezustand den Fluß durch die Kontaktfedern (Fl, F2) so weit schwächt, daß diese keinen Kontakt miteinander geben, dagegen im Arbeitszustand dem Feld des Dauermagneten (D) infolge des den Nebenschluß (TV) durchfließenden Steuerstromes einen solchen magnetischen Widerstand entgegensetzt, daß der in diesem Zustand über die Kontaktfedern (Fl, F2) verlaufende Fluß die Kontaktstelle schließt.2. Protective tube contact relay according to claim 1, characterized in that the magnetizable conductor is designed as a magnetic shunt (N) which weakens the flow through the contact springs (Fl, F2) in the idle state to such an extent that they do not make contact with each other, but in the working state opposes the field of the permanent magnet (D) as a result of the control current flowing through the shunt (TV) with such a magnetic resistance that the flux flowing in this state via the contact springs (Fl, F2) closes the contact point. 3. Schutzrohrkontaktrelais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (D) zwischen den Kontakten (Fl, F2) und dem Nebenschluß (N) liegt (Fig. 1). 3. Protective tube contact relay according to claim 2, characterized in that the permanent magnet (D) between the contacts (Fl, F2) and the shunt (N) is (Fig. 1). 4. Schutzrohrkontaktrelais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenschluß (Ar) zwischen dem Dauermagnet (D) und den Kontakten (Fl, F2) liegt (Fig. 2).4. Protective tube contact relay according to claim 2, characterized in that the shunt (A r ) between the permanent magnet (D) and the contacts (Fl, F2) is (Fig. 2). 5. Schutzrohrkontaktrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetisierbare Leiter als magnetischer Vorwiderstand (V) mit dem Dauermagneten (D) und den Kontaktfedern (F1, F 2) in einem einzigen magnetischen Kreis liegt, über den im Ruhezustand ein Fluß verläuft, der in diesem Zustand die Schließung der Kontaktfedern (Flj F2) bewirkt, wogegen bei Fließen von Steuerstrom im Arbeitszustand der über die Kontaktfedern (Fl, F 2) verlaufende Fluß so weit geschwächt ist, daß diese keinen Kontakt miteinander geben (Fig. 4).5. Protective tube contact relay according to claim 1, characterized in that the magnetizable conductor as a magnetic series resistor (V) with the permanent magnet (D) and the contact springs (F1, F 2) is in a single magnetic circuit through which a flux runs in the idle state, which in this state causes the contact springs (Fl j F2) to close, whereas when control current flows in the working state, the flux passing through the contact springs (Fl, F 2) is weakened to such an extent that they do not come into contact with one another (Fig. 4) . 6. Schutzrohrkontaktrelais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der als magnetischer Nebenschluß bzw. Vorwiderstand verwendete Leiter als Blechstreifen ausgebildet ist (Fig. 1, 2, 4).6. Protective tube contact relay according to one of the preceding claims, characterized in that that the conductor used as a magnetic shunt or series resistor is a sheet metal strip is formed (Fig. 1, 2, 4). 7. Schutzrohrkontaktrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der als magnetischer Nebenschluß bzw. Vorwiderstand verwendete Leiter als mehrfach hin- und hergeführte Drahtschleife(PF) ausgebildet ist (Fig. 3). 7. Protective tube contact relay according to one of claims 1 to 5, characterized in that the conductor used as a magnetic shunt or series resistor is designed as a wire loop (PF) guided back and forth several times (Fig. 3). Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 909 557/331 6.59© 909 557/331 6.59
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