DE1078227B

DE1078227B - Sperr- und Haltemagnet fuer elektrische UEberwachungseinrichtungen

Info

Publication number: DE1078227B
Application number: DES60935A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hedwig Martin; Karl-Heinz Scheibel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-12-11
Filing date: 1958-12-11
Publication date: 1960-03-24
Also published as: CH376183A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sperr- und Haltemagnet für elektrische Überwachungseinrichtungen, bestehend aus einem Dauermagnet und dessen an Pole angesetzten parallel zueinander angeordneten Polschenkeln sowie einem auf die Polflächen der Schenkel aufgesetzten Anker, der bei Störung des Magnetflusses in den Polschenkeln durch die Erregung einer Sperrwicklung unter der Einwirkung einer äußeren Kraft von Polflächen abgezogen wird, wobei die die Polflächen für den Anker bildenden Polschenkelteile als Blechpaketrahmen ausgebildet sind. Sperrmagnete für Überwachungseinrichtungen, insbesondere für Hochstromeinrichtungen und Kontaktgleichrichter, werden wegen ihrer hohen Ansprechgeschwindigkeit in verschiedenen Aufbauformen eingesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nach dem bekannten Prinzip einen Sperr- und Haltemagnet aufzubauen, der im Gegensatz zu den bekannten Ausführungsformen eine sehr hohe Ansprechempfindlichkeit bei kleinen äußeren Abmessungen hat. Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Sperrmagnet so aufzubauen, daß die zur Erzeugung des Sperrflusses notwendige Wicklung als vorgefertigte Einheit eingesetzt werden kann. Der Sperr- und Haltemagnet mit an sich bekannten Blechpaketrahmen als Polschenkelteile für den Anker ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß an diese geblechten Polschenkelteile seitlich weitere den Dauermagnetfluß leitende Polschenkelteile so angesetzt sind, daß diese zwischen ihren freien Enden einen oder mehrere in Richtung der Verbindungsgeraden der Polschenkel polarisierte Dauermagnete einschließen.

An Hand der Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.

Fig. 1 und 2 zeigen im Auf- und Seitenriß zum Teil im Schnitt einen Sperr- und Haltemagnet gemäß der Erfindung;

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Sperr- und Haltemagnets nach Fig. 1 und 2.

Der Sperr- und Haltemagnet besteht aus zwei geschachtelten und mit Abstand angeordneten Blechpaketrahmen 1 und 2 mit hervorstehenden Polteilen 3 und 4, die Polflächen für den Anker 5 bilden. Die den Teilen 3 und 4 gegenüberliegenden Schenkelteile 6 der Blechpaketrahmen sind von der Sperrwicklung 7 unter Zwischenfügung eines Spulenkörpers 8 umschlossen. Zwischen die Blechpakete 1 und 2 ist ein der Form der Blechpakete angepaßter Abstandshalter 9 aus nichtmagnetischem Material eingefügt. Seitlich an die Blechpakete 3 und 4 sind Polschenkelteile 10 und 11 angelegt, und zwar derart, daß sie zwischen ihren freien Enden Dauermagnete 12 einschließen. Zwischen Sperr- und Haltemagnet für elektrische
überwachungseinrichtungen

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Hedwig Martin und Karl-Heinz Scheibel,

Amberg (Obpf.),
sind als Erfinder genannt worden

die Polschenkelteile 10 und 11 ist ferner noch je ein aus gebogenem, hochkant gestelltem Blech gefertigter magnetischer Nebenschluß 13 eingefügt. Die Verbindung der Polschenkelteile und der Dauermagnete sowie der magnetischen Nebenschlüsse erfolgt mit Hilfe der Bolzen 14 und 15. Es ist ersichtlich, daß zum einen durch die Bolzen 14 der Preßdruck gerade an

den Übergangsstellen von den Polschenkel teilen 10 und 11 auf die Blechpakete 2 bzw. 1 erfolgt, wodurch ein guter Kraftlinienübergang sichergestellt ist. Weiterhin ist ersichtlich, daß durch den Bolzen 15 bzw. dessen Kraft die Wirkung der Dauermagnete 12 und der Nebenschlüsse 13 in bezug auf die Haltekraft des Ankers 5 in gewissen Grenzen eingestellt werden kann. Die aus den Figuren ersichtlichen, in die Blechpakete 1 und 2 eingeformten öffnungen 16 haben die Aufgabe, den Querschnitt der Blechpaketrahmen an dieser Stelle so weit zu schwächen, daß die Blechpaketrahmen bei einem vorgegebenen Stromfluß durch die Wicklung 7 an diesen Stellen gesättigt sind, wodurch der Dauermagnetfluß gesperrt wird und der Anker 5 unter dem Einfluß äußerer Kräfte abgezogen

go werden kann.

Die zur Erzielung eines magnetischen Nebenschlusses im Ausführungsbeispiel eingesetzten, hochkant gestellten Blechteile aus magnetisch leitfähigem Material können vorteilhaft senkrecht zur Magnetflußrichtung in

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ihnen teilweise aus magnetisch nichtleitendem Material gefertigt sein, sie können insbesondere mit einer Auflage oder einem Überzug aus einem derartigen Material an den Berührungsstellen mit den zusätzlichen Polschenkelteilen versehen werden. Solche Überzüge, z. B. aus Kupfer oder Nickel, lassen sich mit einer sehr großen Genauigkeit hinsichtlich ihrer Stärke im Galvanisierverfahren aufbringen.

Unter bestimmten Umständen können die die Dauermagnete einschließenden Polschenkelteile so geformt und angeordnet werden, daß sie mit Fortsatzteilen einen magnetischen Nebenschluß zum Dauermagnetfluß bilden. Durch geeignete Bemessung und Verwendung einer die beiden Polschenkelteile elastisch verspannenden Stellschraube kann der Luftspalt zwischen den Teilen und damit die Größe des Nebenschlusses leicht eingestellt werden. Selbstverständlich lassen sich in der Zuordnung von Nebenschluß und Dauermagnet, insbesondere gegenüber den sie einschließenden Polschenkelteilen, Änderungen vornehmen, insbesondere läßt sich ein Aufbau treffen, bei dem der Dauermagnet zwischen dem Nebenschluß und dem Blechpaket zu liegen kommt.

Für das Zusammenpressen der einzelnen Teile werden, wie beschrieben, zweckmäßig Schrauben verwendet, es können aber auch Niete od. dgl. eingesetzt werden. Bei Verwendung von Nieten muß darauf geachtet werden, · daß die hochempfindlichen Bleche keiner Schlagbeanspruchung ausgesetzt werden. Es ist deshalb zweckmäßig, Niete zu verwenden, die durch Drücken oder Ziehen verarbeitet werden. Hierbei können auch Niete aus Kunststoff eingesetzt werden. Die Stabilität des Gesamtaufbaues kann in diesem Fall durch andere Mittel, z. B. durch Vergießen von Teilen oder des gesamten Magnets, sichergestellt werden.

Um den fertiggestellten und gegebenenfalls auch weitgehend eingestellten Sperrmagnet gegen äußere Einflüsse zu schützen und gleichzeitig für den an den Polflächen notwendigen Schleif Vorgang ein entsprechendes Auflager zu schaffen, wird der Sperrmagnet teilweise oder vollständig eingegossen. Als Vergußmasse kommt in erster Linie Kunststoff in Betracht, es können jedoch unter bestimmten Umständen auch andere Werkstoffe, z. B. Aluminium, eingesetzt werden. Neben der Stabilität bringt das Vergießen vor allem den Vorteil, daß die für die Eigenschaften des Sperrmagnets wesentlichen Verbindungsstellen gegen atmosphärische Einflüsse ebenso wie gegen Druck oder Schlag geschützt sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Sperr- und Haltemagnet für elektrische Überwachungseinrichtungen, bestehend aus einem Dauermagnet und an dessen Pole angesetzten, parallel zueinander angeordneten Polschenkeln sowie einem auf die Polflächen der Schenkel aufgesetzten Anker, der bei Störung des Magnetflusses in den Polschenkeln durch die Erregung einer Sperrwicklung unter der Einwirkung einer äußeren Kraft von den Polflächen abgezogen wird, wobei die die Polflächen für den Anker bildenden Polschenkelteile als Blechpaketrahmen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an diese geblechten Polschenkelteile seitlich weitere den Dauermagnetfluß leitende Polschenkelteile so angesetzt sind, daß diese zwischen ihren freien Enden einen oder mehrere in Richtung der Verbindungsgeraden der Polschenkel polarisierte Dauermagnete einschließen.

2. Sperrmagnet nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Einsatz einer Mehrzahl von die Dauermagnete einschließenden, an die Blechpaketrahmen angelegten Polschenkelteilen.

3. Sperrmagnet nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete an den freien Enden der zusätzlichen Polschenkelteile angeordnet sind, während der Anker symmetrisch zu den beiden Dauermagneten am entgegengesetzten Ende der Außenschenkel der Blechpaketrahmen anliegt und die Sperrwicklung den Querverbindungsbalken beider Blechpaketrahmen umschließt.

4. Sperrmagnet nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechpaketrahmen in dem sowohl vom Stör- als auch vom Haltefluß durchdrungenen Teil mit einer oder mehreren Engstellen ausgestattet sind, derart, daß die Blechpaketrahmen bei vorgegebenem Mindeststörfluß an diesen Engstellen gesättigt sind.

5. Sperrmagnet nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Dauermagnete einschließenden Polschenkel teile so geformt und angeordnet sind, daß sie unmittelbar durch Annäherung einzelner Teile einen magnetischen Nebenschluß für den Dauermagnetfluß bilden.

6. Sperrmagnet nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die den oder dieDauermagnete einschließenden Polschenkelteile Elemente aus magnetisch leitfähigem Material zur Erzielung eines Nebenschlusses für den Dauermagnetfluß eingelegt sind.

7. Sperrmagnet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eingelegten magnetischen Nebenschlüsse senkrecht zur Magnetfluß richtung teilweise aus magnetisch nichtleitendem Material gefertigt, daß sie insbesondere mit einem Überzug aus einem derartigen Material, z. B. Kupfer, versehen sind.

8. Sperrmagnet nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschlüsse aus vorzugsweise U-förmig gebogenen und hochkant gestellten Blechen bestehen.

9. Sperrmagnet nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der gebogene Nebenschluß den Dauermagnet teilweise umschließt.

10. Sperrmagnet nach Anspruch 6 bis 9, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der den Nebenschluß erzeugenden Elemente, daß jeder Dauermagnet zwischen dem Nebenschluß und dem Blechpaketrahmen zu liegen kommt.

11. Sperrmagnet nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschenkelteile, Dauermagnete und Nebenschlüsse durch Spannschrauben, Niete od. dgl. zusammengepreßt werden.

12. Sperrmagnet nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Niete aus Kunststoff, insbesondere aus Thermoplastmaterial, bestehen.

13. Sperrmagnet nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aus gestapelten Blechen aufgebauten Polschenkelteile unter Zwischenfügung eines der Form dieser Teile angepaßten, aus nichtmagnetischem Material bestehenden Abstandshalter zusammengepreßt sind.

14. Sperrmagnet nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßdruck an der Übergangsstelle des Dauermagnetflusses von den Massiv- auf die geblechten Polschenkelteile angreift.

15. Sperrmagnet nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest Teile des

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Blechpaketrahmens in magnetisch nichtleitendes den Polflächen für den Anker vollständig einge-

Material, insbesondere in Kunststoff, eingegossen gössen ist.

16. Sperrmagnet nach Anspruch 15, dadurch ge- In Betracht gezogene Druckschriften:

kennzeichnet, daß er mit Ausnahme der vorstehen- 5 Deutsche Patentschrift Nr. 937 422.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen