DE1257281B

DE1257281B - Switching device on direct current magnets

Info

Publication number: DE1257281B
Application number: DE1960S0071139
Authority: DE
Inventors: Albert Schrader
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-11-04
Filing date: 1960-11-04
Publication date: 1967-12-28

Description

Schalteinrichtung an Gleichstrommagneten Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung an Gleichstrommagneten mit einem von dessen Feld betätigten Haupt- und Hilfsanker, die miteinander mechanisch und magnetisch gekuppelt sind, insbesondere für den Antrieb von elektrischen Schaltgeräten, unter Verwendung des Hilfsankers als Betätigungsglied für Hilfskontakte, die eine Sparschaltung steuern.Switching device on DC solenoids The invention relates to on a switching device on DC magnets with one of its field actuated Main and auxiliary anchors that are mechanically and magnetically coupled to one another, especially for driving electrical switchgear, using the Auxiliary armature as an actuator for auxiliary contacts that control an economy circuit.

Bei Gleichstrommagneten, insbesondere für Schaltgeräte, werden häufig sogenannte Sparschaltungen verwendet, durch die der Erregerstrom für den Magneten nach dem Anzug des Magneten auf einen wesentlich geringeren Wert herabgesetzt wird, um einerseits bei Dauereinschaltung die Verluste herabzusetzen und damit auch die übermäßige Erwärmung der Magnete zu verhindern und andererseits um den Magneten für die Einschaltung einen hohen Erregerstrom zuführen zu können, der als Dauerstrom die Wicklungen überlasten würde.With direct current magnets, especially for switching devices, are often so-called economy circuits are used, through which the excitation current for the magnet is reduced to a significantly lower value after the magnet is attracted, on the one hand to reduce the losses and thus also the to prevent excessive heating of the magnets and, on the other hand, around the magnet to be able to supply a high excitation current for switching on, the continuous current would overload the windings.

Es ist auch bekannt, diese Magneten mit einer Anzugs- und einer Haltewicklung zu versehen, wobei die Anzugswicklung bei angezogenem Hauptanker durch einen Hilfsanker stromlos gemacht wird.It is also known to have these magnets with a pull-in and a hold-on winding to be provided, the pull-in winding by an auxiliary armature when the main armature is tightened is made currentless.

Für Selbstunterbrechermagnete ist es bekannt, neben dem Hauptanker einen Hilfsanker zu verwenden, durch den mit der Erregung des Hauptankers nach einer bestimmten Vorlaufstrecke ein Widerstand in den Erregerkreis des Magneten eingeschaltet und damit die Erregung auf einen Wert herabgesetzt wird, der den Hauptanker abfallen läßt.It is known for self-breaker magnets, in addition to the main anchor to use an auxiliary anchor, by which with the excitation of the main anchor after a certain lead path a resistor is switched on in the excitation circuit of the magnet and so that the excitation is reduced to a value that the main anchor will drop leaves.

Diese bekannten Anordnungen haben den Nachteil, daß ein sicheres Anziehen des Magnetankers bis zum Endanschlag bei einer gewissen Unterspannung nicht gewährleistet werden kann, so daß Beschädigungen an Kontakten und Erregerspule auftreten können.These known arrangements have the disadvantage that secure tightening of the magnet armature up to the end stop is not guaranteed with a certain undervoltage can be, so that damage to contacts and excitation coil can occur.

Diese Nachteile werden bei dem Gegenstand der Erfindung auf besonders einfache Weise dadurch vermieden, daß der Hilfsanker die Hilfskontakte derart betätigt, daß der vor dem Anziehen des Hauptankers im Erregerkreis des Magneten liegende Sparwiderstand kurz nach Beginn der Ankerbewegung kurzgeschlossen und nach der vollständigen Schließung des Magnetkreises wieder eingeschaltet wird. Besonders vorteilhaft ist es, den Hilfsanker am Hauptanker derart schwenkbar zu lagern, daß er in entregter Lage des Hauptankers durch einen mechanischen Anschlag in die die Hilfskontakte öffnende Lage gedrückt wird. Um den Hilfsanker vom Hauptanker während der Einschaltperiode des Hauptankers abzudrücken und damit während dieser Periode die Hilfskontakte zu schließen, wird in weitere Ausgestaltung der Schalteinrichtung nach der Erfindung zwischen Haupt- und Hilfsanker eine Rückdruckfeder solcher Stärke eingesetzt, daß durch sie bei anziehendem Hauptanker die Hilfskontakte in die Schließstellung gedrückt werden.These disadvantages are particularly evident in the subject matter of the invention easily avoided in that the auxiliary armature actuates the auxiliary contacts in such a way that that the saving resistance in the excitation circuit of the magnet before the main armature is attracted short-circuited shortly after the armature begins to move and after full closure of the magnetic circuit is switched on again. It is particularly advantageous to use the auxiliary anchor to be pivoted on the main anchor so that it is in the de-energized position of the main anchor pressed by a mechanical stop into the position that opens the auxiliary contacts will. To the auxiliary anchor from the main anchor during the switch-on period of the main anchor to press the trigger and thus to close the auxiliary contacts during this period in a further embodiment of the switching device according to the invention between main and auxiliary anchors a return spring of such strength is used that by them at attracting main armature, the auxiliary contacts are pressed into the closed position.

An Hand der Zeichnung seien zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert und die Wirkungsweise beschrieben.Two exemplary embodiments of the invention are given with reference to the drawing explained and the mode of operation described.

Die F i g. 1 zeigt einen Klappankermagneten mit einem winkelförmigen Polschenkel 1 und einem daran angesetzten Polschenkel 2, der die Polplatte 3 trägt. Der Polschenkel 2 ist von der Erregerwicklung 4 umschlossen. Am Polschenkel l ist über ein Scharnier 5 od. dgl. der Klappanker 6 befestigt. Auf dem Klappanker 6 ist unter Einsatz eines Lagers 7 sowie einer Befestigungslasche 8 ein Hilfsanker 9 schwenkbar befestigt. Der Hilfsanker 9 kommt einerseits mit einem festen Anschlag 10 und andererseits mit dem gegenüberliegenden Ende 11 mit einem Tastschalter 12 in Eingriff, dessen Hilfskontakte 13 als Schließer arbeiten. Die Rückstellung der Hilfskontakte 13 erfolgt durch eine in den Schalter 12 eingebaute Feder 14. Aus der Zeichnung ist ferner eine in eine Ausnehmung des Ankers 6 eingelegte Schraubenfeder 15 und ein Fortsatz 16 des Hilfsankers 9 ersichtlich. Der Fortsatz 16 greift in eine ein Streufeld bei geschlossenem Magnetkreis ergebende Ausnehmung 17 des Ankers 6 ein.The F i g. 1 shows a hinged armature magnet with an angular pole leg 1 and a pole leg 2 attached to it, which carries the pole plate 3. The pole leg 2 is enclosed by the field winding 4. The hinged armature 6 is attached to the pole leg 1 via a hinge 5 or the like. An auxiliary anchor 9 is pivotably attached to the hinged anchor 6 using a bearing 7 and a fastening tab 8. The auxiliary armature 9 engages on the one hand with a fixed stop 10 and on the other hand with the opposite end 11 with a pushbutton switch 12, the auxiliary contacts 13 of which work as normally open contacts. The auxiliary contacts 13 are reset by a spring 14 built into the switch 12. The drawing also shows a helical spring 15 inserted into a recess in the armature 6 and an extension 16 of the auxiliary armature 9 . The extension 16 engages in a recess 17 of the armature 6 which results in a stray field when the magnetic circuit is closed.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ergibt sich wie folgt: Der Hilfskontakt 13 liegt parallel zu einem der Erregerwicklung vorgeschalteten Sparwiderstand. Wird an den Erregerkreis Spannung gelegt, so zieht bei ausreichender Größe dieser Spannung der Anker 6 an und legt sich gegen die Polplatte 3. Während dieser Anzugsbewegung wurde der Hilfsanker 9 durch die Feder 15 vom Anker 6 abgedrückt, also gegen den Anschlag 10 gehalten.The mode of operation of this device results as follows: The auxiliary contact 13 is parallel to an economy resistor connected upstream of the exciter winding. Is applied to the excitation circuit voltage, so this voltage draws with sufficient size of the armature 6 and applies itself against the pole board 3. During this tightening movement was pressed off the auxiliary anchor 9 by the spring 15 by the armature 6, so held against the stop 10 degrees.

Zusammen mit dem Anker 6 wurde auch das Lager 7 und über die Lasche 8 der Anker 9 mit nach links auf den Magneten 1, 2 zu bewegt. Da der Hilfsanker 9 durch die Feder 15 gegen den Anschlag 10 gedrückt wird, lenkt das Ende 11 des Hilfsankers 9 so weit aus, daß über den Stößel des Hilfsschalters 12 die Hilfskontakte 13 geschlossen und damit der Sparwiderstand überbrückt wird. Es ist zweckmäßig, die mechanischen Teile so aufeinander abzustimmen, daß die Hilfskontakte 13 bereits nach Durchlaufen etwa des halben Anzugsweges des Ankers 6 geschlossen werden.Together with the armature 6, the bearing 7 and, via the bracket 8, the armature 9 were also moved to the left towards the magnets 1, 2. Since the auxiliary anchor 9 is pressed by the spring 15 against the stop 10, 11 guides the end of the auxiliary armature 9 so far out that the auxiliary contacts 13 is closed and the plunger of the auxiliary switch 12 so that the economy resistance is bridged. It is expedient to coordinate the mechanical parts with one another in such a way that the auxiliary contacts 13 are closed after about half the tightening path of the armature 6.

Hat der Anker 6 seine Einschaltlage erreicht, so hat auch der Fluß im Anker 6 sein Maximum erreicht. Durch die Einformung 17 im Anker 6 wird nun ein solches Streufeld gebildet, daß der Hilfsanker 9 mit seinem Teil 16 entgegen der Kraft der Feder 15 gegen den Anker 6 gezogen wird, wodurch der Hilfsanker um den Lagerpunkt 7 so weit geschwenkt wird, daß der Stößel des' Hilfsschalters 12 freigegeben und damit die Kontakte 13 wieder geöffnet werden. Damit wird die Überbrückung des Sparwiderstandes aufgehoben, die Erregung des Magneten also auf eine für das Halten des Ankers in der Einschaltlage ausreichende Stärke herabgesetzt.When the armature 6 has reached its switched-on position, the flow also has reached its maximum in armature 6. Through the indentation 17 in the armature 6 is now a formed such a stray field that the auxiliary anchor 9 with its part 16 against the Force of the spring 15 is pulled against the armature 6, whereby the auxiliary armature to the Bearing point 7 is pivoted so far that the plunger of the 'auxiliary switch 12 is released and thus the contacts 13 are opened again. This bridges the Resistance to the economy is canceled, so the excitation of the magnet is switched to one for holding of the armature in the switched-on position is reduced by sufficient strength.

Die F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der feststehende Teil des Magneten entsprechend dem der F i g. 1 aufgebaut ist. Der Anker 6 ist hier an einem Anschlag 20 durch Federn 21 gelagert. Die auf den Anker 6 von außen wirkende Kraft ist durch einen Pfeil angedeutet. Auf den Anker 6 ist über eine Lasche 22 und ein Lager 23 der Hilfsanker 24 aufgesetzt, der durch eine Feder 15 gegenüber dem Lager 6 abgestützt ist. Der Anschlag für den Hilfsanker ist wiederum mit 10 bezeichnet. Der Fortsatz 11 des Hilfsankers 24 arbeitet auf einen Schalter 12, der mit Ruhestromkontakten 25 ausgerüstet ist. Die schematisch angedeutete Rückstellfeder des Schalters 12 ist wiederum mit 14 bezeichnet. Der Hilfsanker 24 hat im Beispiel nach F i g. 2 einen zylindrischen Ansatz 26, der in eine Ausnehmung 27 des Ankers 6 eingreift.The F i g. FIG. 2 shows an embodiment in which the fixed part of the magnet corresponds to that of FIG. 1 is constructed. The armature 6 is supported here on a stop 20 by springs 21 . The force acting on the armature 6 from the outside is indicated by an arrow. The auxiliary armature 24 , which is supported by a spring 15 relative to the bearing 6, is placed on the armature 6 via a bracket 22 and a bearing 23. The stop for the auxiliary anchor is again designated by 10. The extension 11 of the auxiliary armature 24 operates on a switch 12 which is equipped with closed-circuit contacts 25. The schematically indicated return spring of the switch 12 is again designated by 14 . The auxiliary anchor 24 has in the example according to FIG. 2 a cylindrical extension 26 which engages in a recess 27 of the armature 6.

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist entsprechend der in F i g. 1 beschriebenen. In der gezeichneten Stellung wird der Hilfsanker 24 durch den Anschlag 10 um den Lagerpunkt 23 schwenkend entgegen der Kraft der Feder 15 und der Kraft der Rückstellfeder 14 des Schalters 12 gegen den Anker 6 gedrückt und dadurch die Kontakte 25 des Schalters 12 geöffnet. Wird der Anker 6 angezogen, so hebt der Hilfsanker 24 vom Anker 6 ab und gibt den Schalter 12 zum Schließen der Kontakte 25 frei.The mode of operation of this embodiment is similar to that shown in FIG. 1 described. In the position shown, the auxiliary armature 24 is pressed against the armature 6 by the stop 10 pivoting about the bearing point 23 against the force of the spring 15 and the force of the return spring 14 of the switch 12, thereby opening the contacts 25 of the switch 12. If the armature 6 is attracted, the auxiliary armature 24 lifts off the armature 6 and releases the switch 12 for closing the contacts 25.

Legt der Anker 6 an der Polplatte 3 an, so bildet sich in der Öffnung 27 ein Streufeld, das den zylindrischen Ankerfortsatz 26 anzieht und damit den Hilfsanker 24 um den Lagerpunkt 23 schwenkend wiederum an den Anker 6 andrückt. Durch diese Bewegung wird über den Hilfsankerfortsatz 11 der Schalter 12 bzw. dessen Kontakte geöffnet. Der zylindrische Fortsatz 26 des Hilfsankers 24 ist in diesem Ausführungsbeispiel etwas länger gemacht als die Stärke des Ankers 6 beträgt. Dadurch wird erreicht, daß der Hilfsanker 24 beim Unterbrechen des Erregerstromkreises vorübergehend an den Hauptanker 6 angedrückt bleibt, d. h. daß der Schalter 12 mit seinen Kontakten 25 beim Abheben des Hauptankers nicht betätigt wird.If the armature 6 comes into contact with the pole plate 3, a stray field is formed in the opening 27, which attracts the cylindrical armature extension 26 and thus in turn presses the auxiliary armature 24 against the armature 6 while pivoting about the bearing point 23. This movement opens the switch 12 or its contacts via the auxiliary anchor extension 11. In this exemplary embodiment, the cylindrical extension 26 of the auxiliary anchor 24 is made somewhat longer than the thickness of the anchor 6 . This ensures that the auxiliary armature 24 remains temporarily pressed against the main armature 6 when the excitation circuit is interrupted, ie that the switch 12 with its contacts 25 is not actuated when the main armature is lifted off.

Claims

Claims: 1. Switching device on DC solenoids with a from its field operated main anchor and an auxiliary anchor, which are mechanically connected to each other and are magnetically coupled, especially for driving electrical switching devices, using the auxiliary armature as an actuator for auxiliary contacts that have a Control economy circuit, characterized in that the auxiliary armature the auxiliary contacts operated in such a way that when the main armature has dropped in the excitation circuit of the magnet lying economy resistor short-circuited shortly after the start of the armature movement and included is switched on again with the main anchor tightened.

2. Device according to claim 1, characterized in that the auxiliary anchor can be pivoted on the main anchor in this way is stored that he is in the de-energized position of the main armature by a mechanical Stop is pressed into the position that opens the auxiliary contacts.

3. Set up after Claims 1 and 2, characterized by an inserted between the main and auxiliary anchors Back pressure spring of such strength that the auxiliary contacts through it when the main armature attracts be pressed into the closed position.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized characterized in that after closing the magnetic circuit through the main armature of the auxiliary armature a stray field of the main anchor is exposed, which the auxiliary anchor in a die Bring auxiliary contacts opening position.

5. Device according to claim 4, characterized in that that the magnet armature is optionally continuous, perpendicular to the direction of the magnetic flux has oriented hole or recess into which an extension of the auxiliary anchor immersed.

6. Device according to claim 4, characterized by the auxiliary anchor facing notch molded into the main anchor transversely to the direction of flow.

7. Establishment according to claim 4, characterized in that the main armature with itself magnetically saturating parts is equipped in such a way that a strong stray field is opposite to the. Forms auxiliary anchor. Publications considered: German patent specification No. 267 556; French patent specification No. 1223 014.