DE1286216B - Elektromagnetisches Haft-Relais - Google Patents

Elektromagnetisches Haft-Relais

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DE1286216B
DE1286216B DE1962L0043344 DEL0043344A DE1286216B DE 1286216 B DE1286216 B DE 1286216B DE 1962L0043344 DE1962L0043344 DE 1962L0043344 DE L0043344 A DEL0043344 A DE L0043344A DE 1286216 B DE1286216 B DE 1286216B
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electromagnetic relay
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DE1962L0043344
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Schneider Albert
Giron Michel
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Landis and Gyr AG
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Landis and Gyr AG
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10Operating or release mechanisms
    • H01H71/12Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/32Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part
    • H01H71/321Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part characterised by the magnetic circuit or active magnetic elements

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, bei dem ein Dauermagnet in beiden Stellungen des Ankers auf diesen eine Haltekraft ausübt und welches mindestens eine Erregerwicklung aufweist.
  • Elektromagnetische Relais dieser Art werden beispielsweise in Fehlerstromschutzschaltern und in Flammenüberwachungsgeräten für Gas oder ölfeuerungen verwendet. Die beim Erregen des Relais auftretende Bewegung des Ankers kann in beliebiger Weise zum Steuern irgendwelcher Vorrichtungen benutzt werden. Die Entwicklung dieser Auslöserelais geht dahin, ihre Empfindlichkeit zu steigern und ihren Raumbedarf sowie ihre Herstellungskosten herabzusetzen. Dies ist auch die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
  • Bei einem bekannten elektromagnetischen Relais dieser Art sind für den Fluß des Dauermagneten parallel zu einem magnetischen Nebenpfad, der einen unveränderlichen magnetischen Widerstand bildet, zwei ebenfalls parallelgeschalteteMagnetpfade vorgesehen, die beide außer dem Anker je einen Arbeitsluftspalt enthalten, wobei sich diese Arbeitsluftspalte bei der Bewegung des Ankers hinsichtlich ihrer Weite gegensinnig verändern. Der eine der letztgenannten Magnetpfade ist ganz oder zum Teil von einer Erregerwicklung umschlossen. Auf den Anker wirkt eine Feder ein, die sowohl in der einen als auch in der anderen Endstellung des Ankers gespannt ist und demgemäß bestrebt ist, den Anker aus seiner jeweiligen Endstellung entgegen der Haltekraft des Dauermagneten zu bewegen.
  • Das elektromagnetische Relais gemäß der Erfindung unterscheidet sich von dem bekannten Relais dadurch, daß mindestens ein weiterer magnetischer Widerstand so angeordnet ist, daß er für den magnetischen Nebenpfad und für den die Erregerwicklung tragenden Magnetpfad, dessen Arbeitsluftspalt in der Ruhestellung des Ankers klein ist und dessen Eisenteile aus Eisen geringer Koerzitivkraft bestehen, ein gemeinsames Teilstück bildet.
  • Dem Relais gemäß der Erfindung und dem bekannten Relais ist somit gemeinsam, daß für den Fluß des Dauermagneten zwei parallelgeschaltete Magnetpfade vorhanden sind, die beide über den Anker und über die an den Anker angrenzenden Arbeitsluftspalte führen. Dabei ist je nach der Stellung des Ankers der in dem einen Magnetpfad liegende Arbeitsluftspalt verschwindend klein, der in dem anderen Magnetpfad liegende dagegen ziemlich groß. Bei dem bekannten Relais sind nun diese beiden Magnetpfade bis auf den wechselnden Arbeitsluftspalt praktisch gleich und enthalten keine weiteren magnetischen Widerstände. Der Anker bildet in jeder Endstellung über den einen der beiden parallelen Pfade nahezu einen magnetischen Kurzschluß für den Dauermagnet, während der andere Pfad wegen des großen Arbeitsluftspaltes nur einen ganz geringen Fluß führt. Wären die erwähnten Federn nicht vorhanden, die in jeder Endstellung des Ankers bestrebt sind, diesen von den festen Polenden abzureißen, und stünde als bewegende Kraft für den Anker jeweils nur die magnetische Anziehung des anderen Polendenpaares zur Verfügung, so müßte zum Umschalten des Relais der Fluß in dem jeweiligen Kurzschlußpfad völlig zum Verschwinden gebracht werden. Dazu müßte aber die Erregerwicklung eine magnetische Kraft liefern, die mindestens genau so groß ist wie die des Dauermagneten. Es wäre also eine sehr große Erregerleistung nötig und es bestände außerdem die Gefahr, daß sich bei einem etwas zu großen Erregerstrom der Fluß in dem Haltekreis umkehrt, was die Freigabe des Ankers verhindern und außerdem den Dauermagnet schwächen würde. Umgekehrt erfordert aber das Vorhandensein der Federn einen verhältnismäßig starken Dauermagnet, damit dieser den Anker sich in der jeweiligen Ruhelage festhalten kann.
  • Das Relais gemäß der Erfindung soll durch eine möglichst kleine Erregerleistung zum Ansprechen gebracht werden können. Dabei soll die Kraft, die den Anker bewegt, ohne Zuhilfenahme von Federn, ausschließlich von dem Dauermagnet hervorgerufen werden.
  • Befindet sich der Anker in seiner Ruhestellung, d. h. in der Stellung, die er beim Fließen des Erregerstromes verläßt, so ist die magnetische Zugkraft, die ihn in die neue Stellung zu ziehen bestrebt ist, wegen des großen Arbeitsluftspaltes nur sehr klein, und es bedarf infolgedessen einer nur sehr kleinen Kraft, um ihn in der Ruhestellung zu halten. Der Haltefluß braucht also nur sehr klein zu sein. Damit aber die Erregerleistung, die diesen Haltefluß aufhebt, ebenfalls sehr klein gemacht werden kann, darf die in diesem Haltekreis wirksame, von dem Dauermagnet herrührende magnetische Kraft ebenfalls nur klein sein.
  • Diese Aufgabe löst die Erfindung durch eine Art magnetischen Spannungsteiler, der dadurch gebildet wird, daß in dem magnetischen Nebenpfad mindestens zwei magnetische Widerstände, z. B. Luftspalte, in Reihe liegen, wobei der Magnetpfad, der den Haltefluß führen soll, nur an der magnetischen Spannung eines dieser Widerstände, also nur an einem Teilbetrag der magnetischen Gesamtspannung des Dauermagneten liegt. Nur diesen Teilbetrag der magnetischen Gesamtspannung braucht die durch die Wicklung erzeugte magnetische Spannung zu überwinden, um den Fluß in dem Haltekreis aufzuheben. Auf den Fluß im Dauermagnet selbst macht sich die Aufhebung des Halteflusses nicht nennenswert bemerkbar, und ebensowenig wird die an dem großen Arbeitsluftspalt anstehende magnetische Spannung dadurch merklich beeinflußt.
  • An Hand der Zeichnung, die einige Beispiele von Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes zeigt, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen F i g. 1 bis 5 schematische Ausführungsformen des elektromagnetischen Relais, F i g. 6 ein Ausführungsbeispiel des elektromagnetischen Relais in perspektivischer Darstellung, F i g. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel im Durchschnitt und _ F -i g.- 8 ein Ausführungsbeispiel-in perspektivischer Darstellung.
  • In der F i g. 1 ist 1 ein Dauermagnet, dessen Nord-und Südpol mit N bzw. S bezeichnet sind. Der vom Dauermagnet 1 herrührende Hauptfluß 2 fließt einerseits über einen magnetischen Kreis, der von dem Dauermagnet 1, den beiden Luftspalten 37 und 38, den Polenden 3, 4 und dem Anker 5 gebildet wird. Andererseits verläuft dieser Hauptfluß über einen magnetisch leitenden Nebenschluß 6, in dem ein Luftspalt 7 vorgesehen ist. Die beiden Teilflüsse sind durch die eingezeichneten Kraftlinien 8 und 9 angedeutet. Der Anker 5 liegt an den zwei Polenden 3, 4 an, von denen das Polende 3 eine Erregerwicklung 12 trägt. Ein zweiter Nebenschluß wird von zwei Schenkeln 13,14 gebildet, die Polstücke 15,16 aufweisen. Die Polstücke 15, 16 sind in der Nähe des Ankers 5 angeordnet und durch magnetisch schlecht leitendes Material, in diesem Fall einen Luftspalt 17, voneinander getrennt. Die Anordnung ist derart, daß ein Teil des im zweiten Nebenschluß fließenden Magnetflusses 18 über den Anker 5 verläuft, ein anderer kleinerer Teil über den Luftspalt 17. Die beiden letzteren Teilflüsse sind in der F i g. 1 mit 19 bzw. 20 angedeutet. Das Relais befindet sich in der Ruhelage, wenn der Anker 5 entgegen der geringeren Anziehung durch die Polstücke 15,16 von den Polenden 3, 4 angezogen ist. Bei Erregung der Wicklung 12 wird der Magnetfluß 8 so weit geschwächt, daß der Magnetfluß 19 nunmehr überwiegt und den Anker 5 abreißt. Die anziehende Kraft der Polstücke 15, 16 nimmt dabei sehr rasch mit dem vom Anker 5 zurückgelegten Weg zu. Die Verwendung einer magnetischen Abreißkraft hatgegenübender Verwendung einer Feder den Vorteil, daß bei gleicher mechanischer vom Anker abzugebenden Energie, eine geringere Erregerleistung benötigt wird. Dies geht aus folgenden Überlegungen hervor: Die Masse des Ankers richtet sich nach der Abreißkraft, die in Ruhestellung des Relais auf den Anker ausgeübt wird. Aus Berechnungen ergibt sich, daß bei gegebener mechanischer Stoßsicherheit die Ankermasse dieser Anfangskraft proportional ist. Die Kennlinie, die den Zusammenhang zwischen der anziehenden Kraft eines Magneten und dem unter dessen Einfluß vom Relaisanker zurückgelegten Weg darstellt, steigt sehr rasch mit dem Ankerweg an. Im Gegensatz dazu nimmt beim Abreißen des Ankers durch eine Feder die Federkraft mit dem zurückgelegten Weg ab. Für dieselbe mechanische Energie kann daher die Anfangskraft bei magnetischer Anziehung geringer sein, als es bei einer Feder der Fall ist. Die benötigte Ankermasse kann daher auch kleiner sein als im Falle einer Feder. Aus weiteren theoretischen überlegungen ergibt sich, daß die erforderliche Erregerleistung proportional der Ankermasse ist, so daß bei einer magnetischen Auslösekraft eine kleinere Erregerleistung genügt, um das Relais zum Ansprechen zu bringen.
  • Die Luftspalte 37, 38, die auch durch nichtmagnetische Einlagen ersetzt werden können, sorgen bei dieser Ausführung und auch bei den folgenden Ausführungsbeispielen dafür, daß der Magnetfluß 8 durch den Anker 5 nicht größer wird, als für eine geringe Erregerleistung zulässig ist. Da der vom Anker 5 beim Abfallen zurückzulegende Weg verhältnismäßig groß ist gegenüber den Luftspaltwegen, die sich in Ruhestellung des Relais zwischen dem Anker 5 und den Polenden 3, 4 ergeben, muß auch die magnetomotorische Kraft zwischen den Polenden 15,16 verhältnismäßig groß sein, um den Anker 5 nach Erregung mit Sicherheit herüberzuziehen. Dies ist mit einem entsprechend starken Dauermagnet ohne weiteres zu erreichen, wobei die Luftspalte dann dafür sorgen, daß der beim Erregen zu überwindende Magnetfluß 8 keinen unnötig großen Wert annimmt.
  • Das Relais kann auch nach dem Prinzip des sogenannten Sperrmagneten ausgeführt werden, beispielsweise wie die F i g. 2 zeigt. Die Erregerwicklung 12 ist hierbei durch ein Fenster 21 in dem Polende 3 durchgefädelt. Die bei magnetischer Sättigung einer der Stege 22, 23 auftretende Verdrängung des Magnetflusses aus dem Anker 5 ersetzt die gegenmagnetisierende Wirkung bei der Ausführung gemäß der F i g. 1. Das Relais spricht nun unabhängig von der Richtung des Erregerstromes an, was bei 50 Hz eine Verringerung der Streuung in der Ansprechzeit um 10 msec bedeutet.
  • Die F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Anker durch eine Blattfeder 5 gebildet ist, die im unteren Polende 4 eingeklemmt ist. Der magnetische Kreis verläuft über den Dauermagnet 1, den Luftspalt 37, die Polenden 3, 4 und die Blattfeder 5. Das Polende 3 trägt die Erregerwicklung 12. Der Magnetfluß im Nebenschluß wird über das Polstück 15, die Blattfeder 5 und das Polende 4 geführt. In Ruhestellung des Relais liegt der Anker 5 an dem Polende 3 an. Führt die Erregerwicklung 12 Strom, so fällt das freie Ende der Blattfeder 5 ab und legt sich an das Polstück 15 an. Die Auflageflächen der Pole 3 und 15 sind abgeschrägt, und die Blattfeder 5 ist dermaßen flexibel, daß sie sich mit geringem Luftspalt an die Polflächen anschmiegen kann.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt die F i g. 4. Der Dauermagnet 1 ist darin, unter Zwischenschaltung zweier nichtmagnetischer Einlagen 37, 38, fest mit dem Nebenschluß 6 verbunden. Der magnetische Kreis verläuft bei dieser Ausführung über den Dauermagnet 1, die Einlagen 37, 38 und ein Joch 26 mit Polenden 3, 4. Die Erregerwicklung 12 ist an dem Polende 3 angeordnet. Ein weiterer Teil des Hauptflusses des Dauermagneten 1 verläuft über einen zweiten Nebenschluß, der aus einem Joch 27 besteht, dessen Polstücke 15, 16 sich in der Nähe der Pole N, S des Dauermagneten 1 befinden. Das elektromagnetische Relais befindet sich in der dargestellten Lage in Ruhestellung. Bei Erregung wird der Magnetfluß im Joch 26 geschwächt. Die Kombination, bestehend aus dem Dauermagnet 1 und dem Nebenschluß 6, fällt ab und legt sich an die Polstücke 15, 16 des Joches 27. Ein Vorteil dieser Ausbildung des Relais ist der geringe Streufluß. Der Fluß des Dauermagneten verteilt sich auf der linken Seite auf das Joch 26 und dem Nebenschluß 6, auf der rechten Seite auf das Joch 27. Der Dauermagnet 1 kann daher bei dieser-Ausführung leichter ausgeführt sein, so daß die bewegliche Masse nur einige Male größer zu werden braucht als die des Ankers 5 der vorangehenden Ausführung.
  • Eine bessere Ausnutzung des Dauermagnetflusses wird auch mit dem in der F i g. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel erzielt. Der Kraftfluß des Dauermagneten 1 verteilt sich hier auf der linken Seite auf die Schenkel 24, 25 und den Anker 5 und auf der rechten Seite auf den Nebenschluß 6 mit dem Luftspalt 7. In der Ruhestellung des Relais liegt der Anker 5 an den Polenden 3, 4 an. Führt die vom Schenkel 24 getragene Erregerspule 12 Strom, so fällt der Anker 5 ab und legt sich an die Polstücke 15,16 an. Die nichtmagnetischen Einlagen 37 und 38 erfüllen denselben Zweck wie die Einlagen 37, 38 in der Ausführung gemäß der F i g. 4.
  • Die F i g. 6 zeigt in vergrößertem Maßstab und mit Einzelheiten ein Ausführungsbeispiel des Relais nach der F i g. 1. In dieser Figur ist der Dauermagnet mit 1 bezeichnet, dessen Pole mit N bzw. S angedeutet sind. Der Dauermagnet 1 ist zwischen zwei magnetisch leitenden Schenkeln 28, 29 angeordnet, die an ihren umgebogenen Enden 30 bzw. 31 je zwei magnetisch leitende Einstellschrauben 32,15 bzw. 33, 16 aufweisen. Über dem unteren Teil 34 des Schenkels 29 ist ein magnetischer Nebenschluß angeordnet, der dem Nebenschluß 6 in der F i g. 1 entspricht, und sich aus zwei Plättchen 61, 62 zusammensetzt, die durch magnetisch isolierendes Material, hier einen Luftspalt 7, voneinander getrennt sind. Die Plättchen 61, 62 weisen abgewinkelte Enden 35 bzw. 36 auf, die mit den Einstellschrauben 32, 33 Luftspalte 37, 38 bilden. Am Plättchen 61 ist ein Winkelstück 39 angeordnet, das eine Erregerspule 12 trägt. In der F i g. 6 ist die Spule 12 um den Schenkel 4 gewickelt gezeichnet, sie könnte jedoch auch als Sperrspule ausgebildet sein, wie dies die F i g. 2 zeigt. Ein Anker 5 liegt einerseits auf dem Schenkel 4, andererseits auf einer Nase 3 auf, die am Plättchen 62 vorgesehen ist. Der Schenkel 4 und die Nase 3 entsprechen den Polenden 4 bzw. 3 in der F i g. 1.
  • Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise des beschriebenen Relais sind in der F i g. 6 die verschiedenen Magnetflußwege angegeben. Der Hauptfluß 2 wird zum Teil vom Nordpol N durch die Einstellschraube 32, den Luftspalt 37, das abgewinkelte Ende 36, das Plättchen 62, den Luftspalt 7, das Plättchen 61, den Luftspalt 38, die Einstellschraube 33 und den Schenkel 28 zum Südpol S geleitet. Dieser Flußweg ist mit 9 angedeutet. Er entspricht dem Flußweg 9 in der F i g. 1. Ein anderer Teil des Hauptflusses 2 fließt über denselben Weg, verläuft aber statt über den Luftspalt 7, über den Anker 5 und das Winkelstück 39 zum Plättchen 61 und führt wie beim vorherigen Flußweg wieder über den Luftspalt 38, die Einstellschraube 33 und den Schenkel 28 zum Südpol S. Dieser Flußweg ist mit 8 bezeichnet und entspricht dem Flußweg 8 in der F i g. 1. Schließlich führt ein weiterer Teil des Hauptflusses 2 über den Schenkel 29, die Einstellschrauben 1.5, 16, den Anker 5 und den Schenkel 28 zum Südpol S. Dieser Weg ist mit 19 angegeben und entspricht dem Flußweg 19 in der F i g. 1. Zum Einstellen des Hauptflusses 2 dient die Einstellschraube 40, mit der ein bestimmter Luftspalt zwischen dem Dauermagnet 1 und dem Schenkel 28 eingestellt werden kann.
  • Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des beschriebenen Relais ist die Fehlerstromauslösung. Zu diesem Zweck kann die Erregerspule 12 beispielsweise in an sich bekannter Weise an einen Differentialstromtransformator angeschlossen sein, der bei asymmetrischem Stromfluß gegen Erde, etwa beim Berühren von Geräten oder Leitungen mit fehlerhafter Isolation, einen Fehlerstrom liefert. Der Magnetfluß durch den Anker 5 wird demzufolge geschwächt, so daß dieser von den als Polstücke arbeitenden Einstellschrauben 15,16 mit großer Kraft angezogen wird. Der Anker 5 betätigt dabei in nicht dargestellter Weise den Auslösemechanismus des Sicherheitsschalters, der die gefährlichen Teile vom Netz abschaltet. Die Rückstellung des Ankers kann in irgendeiner Weise, die hier nicht erörtert werden soll, erfolgen. Diese Verwendung des beschriebenen Relais bringt den Vorteil mit sich, daß der Differentialstromtransformator, dank der geringen erforderlichen Erregerleistung, kleiner gehalten werden kann. Mit einem bekannten Relais eine Auslösung bei kleineren Differenzströmen zu bewirken, würde nämlich bedeuten, daß der Differentialstromtransformator voll und ganz für die erwünschte Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit aufzukommen hätte und daher entsprechend größer ausgelegt werden müßte. Bei den angestrebten sehr geringen Differenzströmen kommt man dann aber bald zu einem untragbaren Aufwand für den Differentialstromtransformator. Dieser Mehraufwand am Differentialstromtransformator läßt sich vermeiden, wenn es, wie beim beschriebenen Relais gelingt, das Relais empfindlicher zu gestalten.
  • Wegen der großen Empfindlichkeit des beschriebenen Relais, das zum Erregen nur einige hundertstel mVA erfordert, .ist dem Flußweg 61, 39, 4, 5, 3, 62 besondere Aufmerksamkeit zu widmen. Die Koerzitivkraft des diesbezüglichen Magnetmaterials wirkt sich wie eine zusätzliche veränderliche Vormagnetisierung aus, die je nach der magnetischen Vorgeschichte des Materials einen kleineren oder größeren Ansprechstrom ergibt. Vorzugsweise wird deshalb für die Teile, die diesen Flußweg bilden, ein weichmagnetisches Material sehr geringer Koerzitivkraft verwendet, z. B. das unter dem Markennamen Mumetall bekannte Magnetmaterial, so daß eine geringe Streuung der Ansprechwerte erzielt wird. An die übrigen Flußwege werden keine so hohen Anforderungen gestellt. Sie können daher aus billigerem weichmagnetischem Material bestehen. Ähnliches gilt für die anderen Ausführungsbeispiele.
  • Es ist weiter vorteilhaft, zwischen dem Anker und seinen Auflagestellen eine magnetisch isolierende Einlage zu verwenden, die das Klebenbleiben des Anker nach Erregung des Relais verhindert. Diese Einlage muß naturgemäß äußerst dünn und flexibel sein, um die Ansprechempfindlichkeit des Relais nicht zu beeinträchtigen. Als dazu geeignetes Material hat sich beispielsweise eine sehr dünne Polyesterfolie oder vorzugsweise eine Folie aus Polytetrafluoräthylen erwiesen.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der F i g. 7 ist der Dauermagnet 1 in Form eines kreiszylindrischen Ringes ausgebildet. Er befindet sich unter Zwischenschaltung zweier ringförmiger nichtmagnetischer Einlagen 37, 38 in zwei ebenfalls kreiszylindrischen Töpfchen 41, 42, aus denen Zähne 3 bzw. 4 herausgebildet sind. Die Zähne 3,4 bilden zwei Polenden, die in Ruhestellung des Relais einen Anker 5 angezogen halten. Das Polende 4 trägt eine Erregerwicklung 12. Der magnetische Kraftfluß vom Dauermagnet 1 verläuft einerseits über den magnetischen Kreis 1, 37, 3, 5, 4, 38 andererseits über die Wände 61, 62 der Töpfe 41, 42 und einen Luftspalt 7, der von einem nichtmagnetischen Abdichtring 43 zwischen den Wänden 61,62 eingehalten wird. Die Wände 61, 62 bilden mit dem Luftspalt 7 einen Nebenschluß. Ein zweiter Nebenschluß setzt sich aus den Polstücken 15,16 und dem Anker 5 zusammen. Fließt durch die Erregerwicklung 12 Strom, so wird die anziehende Kraft der Polenden 3, 4 geschwächt und damit der Anker 5 durch die nunmehr überwiegende Anziehungskraft der Polstücke 15,16 herübergezogen.
  • Statt einer einzigen Erregerwicklung könnten bei dieser Ausführung, wie auch bei den oben erörterten Ausbildungen, zwei oder mehrere Erregerwicklungen vorgesehen sein. Auch könnte die Erregerwicklung statt auf einem Polende 3 oder 4 (s. zum Beispiel F i g. 1) auf dem Nebenschluß 6 angeordnet sein. Ein besonderer Vorteil dieser Ausführung ist der geringe Streufluß, so daß gut definierte Verhältnisse erzielt werden. Weiter ist es vorteilhaft, daß die aus Magnetmaterial sehr geringer Koerzitivkraft bestehenden Töpfe 41, 42 einen Schutz gegen Fremdfelder bieten, was gerade im Hinblick auf die große Empfindlichkeit erwünscht ist. Auch gewährt der geschlossene Bau einen besseren Schutz gegen äußere Einflüsse, wie Dämpfe, ölnebel, Staub usw., die bekanntlich bei empfindlichen Relais hinderlich in Erscheinung treten, da sie ein Klebenbleiben des Ankers hervorrufen können.
  • Die F i g. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung. Der Dauermagnet 1 befindet sich zwischen zwei U-förmigen Teilen 41, 42 aus magnetischem Material geringer Koerzitivkraft. Der Anker 5 liegt in der dargestellten Ruhestellung des Relais an zwei Polenden an, von denen nur das die Erregerwicklung 12 tragende Polende 3 sichtbar ist. Diese beiden Polenden werden durch Vorsprünge an den U-förmigen Teilen 41, 42 gebildet. Der Dauermagnet 1 weist zwei Polstücke 15, 16 auf, die mit den Teilen 41, 42 Luftspalte 37 bzw. 38 ergeben. Die beiden Teile 41, 42 bilden durch ihre umgebogenen Schenkel 63, 64 bzw. 65, 66 und die zwischen diesen eingehaltenen Luftspalte einen ersten Nebenschluß. Ein zweiter Nebenschluß setzt sich aus den Polstücken 15,16 und einem mit ihnen zusammenarbeitenden zweiten Anker 44 zusammen. Der Anker 44 ist durch den Stift 45, der mit Spiel durch eine Bohrung im Dauermagnet 1 hindurchragt, mit dem ersten Anker 5 gekuppelt. Fließt in der Erregerwicklung 12 Strom, so erzeugt dieser einen Magnetfluß, der sich über den Anker 5, das untere nicht sichtbare Polende, den Teil 42 mit seinen Schenkeln 65.66, die Schenkel 63,64 des Teiles 41 und das Polende 3 schließt. Bei' bestimmter Stromrichtung wirkt dieser Fluß der anziehenden Kraft der Polenden auf den Anker 5 entgegen. Bei einer gewissen Stromstärke des Erregerstromes überwiegt die Anziehungskraft, die die Polstücke 15, 16 auf den Anker 4.1 ausüben, die Anziehungskraft auf den Anker 5. Der Anker 44 wird dann an die Polstücke 15, 16 herangezogen und hebt mittels des Stiftes 45 den Anker 5 von den Polenden ab. Die beschriebene Ausführung hat neben ihrem einfachen Aufbau noch den Vorteil des geringen Streuflusses und des Schutzes gegen Fremdfelder, da der Dauermagnet an allen Seiten von magnetischem Material umgeben ist. Selbstverständlich kann auch hier die Erregerwicklung 12 als Sperrwicklung ausgeführt sein.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: 1. Elektromagnetisches Relais mit einem Dauermagnet, der in beiden Stellungen des Ankers auf diesen eine Haltekraft ausübt und für dessen Fluß parallel zu einem einen unveränderlichen magetischen Widerstand enthaltenden magnetischen Nebenpfad zwei ebenfalls parallelgeschaltete Magnetpfade vorgesehen sind, die beide außer dem Anker je einen der beiderseits an diesen in seiner Bewegungsrichtung angrenzenden und sich bei der Bewegung des Ankers hinsichtlich ihrer Weite gegensinnig verändernden Arbeitsluftspalte als Teilstück enthalten und von denen der eine Magnetpfad ganz oder zum Teil von einer Erregerwicklung umschlossen ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß mindestens ein weiterer magnetischer Widerstand (37, 38) so angeordnet ist, daß er für den magnetischen Nebenpfad (6, 7, 9) und für den die Erregerwicklung (12) tragenden Magnetpfad (3, 4, 5), dessen Arbeitsluftspalt in der Ruhestellung des Ankers (5) klein ist und dessen Eisenteile aus Eisen geringer Koerzitivkraft bestehen, ein gemeinsames Teilstück bildet.
  2. 2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (5) zwischen zwei Paaren von eisernen Polenden (3, 4 und 15, 16) prallel zu sich selbst bewegbar angeordnet ist, von denen das eine Polendenpaar (15, 16) unmittelbar, das andere, die Erregerwicklung (12) tragende Polendenpaar (3, 4) unter Zwischenfügung unmagnetischer Schichten (37, 38) an die Pole des Dauermagneten (1) anschließt, während der durch ein unmagnetisches Stück (7) unterbrochene, im übrigen aus Eisenteilen (6, 9) bestehende Nebenpfad zwischen den Polenden (3, 4) des anderen, die Erregerwicklung (12) tragenden Polendenpaares so angeordnet ist, daß die Erregerwicklung (12) zwischen dem Nebenpfad (6, 7, 9) und dem Anker (5) liegt.
  3. 3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (5) als Blattfeder ausgebildet und in einem der unmittelbar an dem Dauermagnet (1) anliegenden Polenden (4) einseitig eingespannt ist.
  4. 4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker aus dem Dauermagnet (1) und dem über die magnetischen Widerstände (37, 38) fest mit ihm verbundenen magnetischen Nebenpfad (6, 7, 9) besteht und parallel zu sich selbst verschiebbar zwischen den Polendenpaaren (3, 4 bzw. 15, 16) von zwei eisernen Jochen (26 bzw. 27), von denen das eine (26) die Erregerwicklung (12) trägt, so angeordnet ist, daß sich in seiner Ruhestellung der magnetische Nebenpfad (6, 7, 9) an die Polpaarenden (3, 4) des bewickelten Joches (26), in seiner Arbeitsstellung der Dauermagnet (1) an die Polpaarenden (15, 16) des unbewickelten Joches (27) legt (F i g. 4).
  5. 5. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohlzylindrischer Dauermagnet (1) vorgesehen ist, der von zwei weichmagnetischen Töpfen (41, 42) eingeschlossen ist, wobei die Polenden des magnetischen Kreises, an denen der Anker (5) in Ruhestellung des Relais anliegt von aus den Töpfen (41., 42) herausgebildeten Zähnen (3 bzw. 4) hergestellt sind, die in den Hohlraum des Dauermagneten (1.) hineinragen, während der erste Nebenschluß von den Wänden (61, 62) der Töpfe (41, 42) und einem dazwischenliegenden Luftspalt (7) gebildet ist (F i g. 7).
  6. 6. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (1) zwischen zwei U-förmigen, mit ihren umgebogenen Schenkeln (63, 64 bzw. 65, 66) ineinandergreifenden Teilen (41, 42) angeordnet ist, wobei die Polenden des magnetischen Kreises, an denen der Anker (5) in Ruhestellung des Relais anliegt, von an den U-förmigen Teilen (41, 42) vorgesehenen Vorsprüngen (3) hergestellt sind und der erste Nebenschluß von den Schenkeln (63 bis 66) der beiden U-förmigen Teile (41, 42) und der zwischen ihnen liegenden Schicht aus nichtmagnetischem Material, und der zweite Nebenschluß von den Polstücken (15, 16) und einem zweiten mit ihnen zusammenarbeitenden Anker (44) gebildet ist, der über einen Stift (45) mit dem ersten Anker (5) gekoppelt ist (F i g. 8).
  7. 7. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anker (5) und seinen Auflagestellen (3, 4 bzw. 15,16), an denen er in Ruhestellung des Relais anliegt, eine sehr dünne und flexible Einlage aus Kunststoff vorgesehen ist. B. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff Polytetrafluoräthylen verwendet ist.
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