DE1287672B

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Info

Publication number: DE1287672B
Application number: DEL42709A
Authority: DE
Publication date: 1969-01-23

Description

Im Hauptpatent ist eine Einrichtung zur Abschaltung von großen Leistungen in Gleich- oder Wechselstromkreisen beschrieben, bei welcher der Lichtbogen in einem von scheibenförmigen permanenten Magneten mit Polschuhen erzeugten magnetischen Feld bei 5 an zwei Elektroden festgehaltenen Fußpunkten rotiert, von denen die eine Elektrode im Mittelpunkt der Magnetanordnung und die andere Elektrode außerhalb des Kreisumfangs der Magnetanordnung liegt, und der Lichtbogen sich aus einem radialen, eine EMK erzeugenden Teil und aus einem bogenförmigen, nur einen ohmschen Spannungsabfall aufweisenden Teil zusammensetzt.The main patent is a device for switching off large powers in DC or AC circuits described in which the arc in one of disk-shaped permanent magnets magnetic field generated with pole pieces rotates with 5 base points held on two electrodes, of which one electrode in the center of the magnet arrangement and the other electrode outside of the circumference of the magnet arrangement, and the arc is made up of a radial, one EMF generating part and from an arcuate, only one ohmic voltage drop exhibiting Part composed.

Auf diese beiden Teile des Lichtbogens wirken nun infolge ihres raschen Umlaufs Zentrifugalkräfte ein, die den Lichtbogen unnötig weit nach außen treiben und dabei unter Umständen an eine die Einrichtung umgebende Gehäusewand pressen können, so daß dort Beschädigungen entstehen; Kraftlinien, die mit dem Feld der Scheibenmagneten gleichgerichtet sind, erhöhen die Zentrifugalkräfte und treiben den Lichtbogen weiter nach außen, entgegengesetzt gerichtete Kraftlinien wirken einer solchen Bewegung entgegen.Centrifugal forces act on these two parts of the arc as a result of their rapid rotation, which drive the arc unnecessarily far to the outside and, under certain circumstances, to the facility can press surrounding housing wall, so that damage occurs there; Lines of force starting with are aligned with the field of the disc magnets, increase the centrifugal forces and drive the arc further outwards, oppositely directed lines of force counteract such a movement.

Bei der Einrichtung nach dem Hauptpatent, bei der den Magnetscheiben ein gemeinsamer magnetischer Rückschluß zugeordnet ist, ist bereits eine gewisse Hemmung der Ausweitung des Lichtbogens in radialer Richtung möglich, da die Streukraftlinien des Rückschlusses außerhalb des Feldes der Magnetscheiben verlaufen und diesem Feld entgegengerichtet sind. Die Streukraftlinien können also, wenn ihr Feld stark genug ist, was nur bei nicht geschlossenem magnetischem Rückschluß der Fall sein wird, die mechanische Zentrifugalwirkung verhindern und stoppen, so daß der Umfangsteil des Lichtbogens letzten Endes in der neutralen Zone verlaufen wird, in der er nicht mehr abgelenkt wird.In the device according to the main patent, in which the magnetic disks have a common magnetic Inference is assigned, there is already a certain inhibition of the expansion of the arc in radial direction possible because the stray lines of the yoke outside the field of the magnetic disks run and are opposite to this field. The lines of scattering force can, if you Field is strong enough, which will only be the case when the magnetic return path is not closed prevent mechanical centrifugal action and stop so that the peripheral part of the arc will ultimately run in the neutral zone, in which it is no longer distracted.

Bei den zu verwendenden starken Magnetfeldern mit geschlossenem magnetischem Rückschluß besteht jedoch die Gefahr, daß die Wirkung der Streukraftlinien des Rückschlusses nicht ausreicht, den Lichtbogen von ihn umgebenden äußeren Wänden, ins^ besondere Isolierstoffwänden, fernzuhalten.In the case of the strong magnetic fields to be used with a closed magnetic return path however, the risk that the effect of the stray lines of the inference is insufficient, the arc from surrounding outer walls, into ^ special insulation walls to keep away.

Durch die Erfindung soll die Wirkung der der Ausweitung des Lichtbogens entgegenarbeitenden Kraftlinien verstärkt werden, so daß mit Sicherheit der umlaufende Teil des Lichtbogens in einem bestimmten Abstand von der Magnetanordnung und den äußeren Wänden in einer neutralen Zone gehalten wird.The invention is intended to counteract the effect of the expansion of the arc Lines of force are reinforced, so that with certainty the circumferential part of the arc in a certain Maintained distance from the magnet assembly and the outer walls in a neutral zone will.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß außen an den Rändern der Magnetscheiben zusätzliche Polschuhe angesetzt sind, die einen ringförmigen, die Magnetscheiben umgebenden Luftraum einschließen, in dessen magnetisch neutraler Zone die äußere Elektrode liegt und der bogenförmige Teil des Lichtbogens verläuft.According to the invention, this is achieved in that additional on the edges of the magnetic disks Pole shoes are attached, which enclose an annular air space surrounding the magnetic disks, in whose magnetically neutral zone lies the outer electrode and the arcuate part of the arc.

Diese ringförmigen Polschuhe haben einen L-förmigen Querschnitt und sind so ausgebildet, daß zwischen ihren einander zugekehrten Schenkeln ein Luftspalt verbleibt. In diesem Luftspalt ist dann ein dem Magnetfeld zwischen den Scheiben entgegengerichtetes Magnetfeld vorhanden, das der Ausweitung des umlaufenden Lichtbogenteiles entgegenwirkt. These ring-shaped pole pieces are L-shaped Cross-section and are designed so that between their facing legs a Air gap remains. In this air gap there is then an opposing magnetic field between the panes Magnetic field present, which counteracts the expansion of the circumferential arc part.

Wie bereits im Hauptpatent erwähnt, kann man durch Verwendung besonders gestalteter Polschuhe an den Magnetscheiben einen ganz bestimmten Feldverlauf zwischen den Scheiben in radialer Richtung erzielen, insbesondere kann man erreichen, daß der Lichtbogen am äußeren Ende seines radialen Teils die größte und in der Nähe des Mittelpunktes die geringste Ablenkung erfährt. Diese Polschuhe können auch dazu herangezogen werden, zusammen mit der Bemessung der äußeren Polschuhringe und des zwischen ihnen verbleibenden Luftspaltes eine Feldverteilung zu erreichen, die etwa in der Mitte des von den zusätzlichen äußeren Polschuhen gebildeten Ringraumes zu Null wird. In dieser Zone wird dann die äußere feste Elektrode angeordnet, und in ihr wird dann auch der umlaufende Teillichtbogen gehalten. Die Polschuhe selbst sind zweckmäßig aus magnetisch weichem Material und sind damit geeignet, die Randfeldstärken der Dauermagnetscheiben selbst zusammenzufassen und in ihrer Wirkung zu konzentrieren. Es können jedoch auch hochwertige Ferrite hierfür verwendet werden, die den Vorteil der elektrischen Isolation mit sich bringen. Außerdem ist es zweckmäßig, die Polschuhe mit einer Kühlung, beispielsweise einer Gas- oder Wasserkühlung, zu versehen, damit die Dauermagnete gegen die Hitzeeinwirkung geschützt sind.As already mentioned in the main patent, you can use specially designed pole pieces on the magnetic disks a very specific field profile between the disks in the radial direction achieve, in particular one can achieve that the arc at the outer end of its radial part the greatest distraction and the least distraction near the center point. These pole pieces can can also be used for this, together with the dimensioning of the outer pole piece rings and the between them remaining air gap to achieve a field distribution that is approximately in the middle of the Annular space formed by the additional outer pole pieces becomes zero. In this zone will then the outer fixed electrode is arranged, and the rotating partial arc is then also held in it. The pole pieces themselves are expediently made of magnetically soft material and are therefore suitable summarize the edge field strengths of the permanent magnet disks themselves and in their effect to concentrate. However, high-quality ferrites can also be used for this purpose, which have the Bring advantage of electrical insulation. It is also useful to bring the pole pieces with you a cooling, for example a gas or water cooling, to be provided so that the permanent magnets are protected against the effects of heat.

In der Abbildung ist eine Anordnung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Mit 1 sind die Magnetscheiben bezeichnet, A und B sind die beiden festen Elektroden. An beiden Magnetscheiben sind ringförmige Polschuhe 2 L-förmigen Querschnitts angebracht, zwischen deren einander zugekehrten Schenkeln ein Luftspalt 3 vorhanden ist, in dem das dem Magnetfeld zwischen den Scheiben entgegengerichtete Feld des magnetischen Rückschlusses verläuft. In the figure, an arrangement according to the invention is shown schematically. The magnetic disks are denoted by 1, A and B are the two fixed electrodes. Ring-shaped pole shoes 2 with an L-shaped cross-section are attached to both magnetic disks, between the mutually facing legs there is an air gap 3 in which the field of the magnetic yoke opposite to the magnetic field between the disks runs.

Durch geeignete Bemessung dieses Spaltes sowie der Polschuhe selbst und durch entsprechende Gestaltung der zwischen den Magnetscheiben angeordneten Polschuhe 4 wird ein Feldverlauf erreicht, wie ihn die unter der Anordnung eingetragene Kurve aufzeigt, d. h. ein Feldverlauf, der etwa in der Mitte des von den Polschuhringen gebildeten Ringraumes zu Null wird. In dieser Zone ist die Elektrode B angeordnet, in ihr verläuft dann auch der umlaufende Teil 6 des Lichtbogens, dessen radialer Teil mit 5 bezeichnet ist.By appropriately dimensioning this gap and the pole pieces themselves and by appropriately designing the pole pieces 4 arranged between the magnetic disks, a field profile is achieved as shown by the curve shown under the arrangement, ie a field profile roughly in the middle of the annular space formed by the pole piece rings becomes zero. The electrode B is arranged in this zone; the circumferential part 6 of the arc, the radial part of which is denoted by 5, then also runs in it.

Claims

Patent claims:

1. Device for switching off large powers in DC or AC circuits, in which the arc in one of disc-shaped permanent magnets with pole pieces generated magnetic field rotates with the base points held on two electrodes, from one electrode in the center of the magnet arrangement and the other electrode is outside the circumference of the magnet assembly, and the arc is from one radial, an EMF generating part and an arcuate, only one ohmic voltage drop comprising part, according to patent 1 226 680, characterized in that the outside at the edges of the Magnetic disks are additionally attached to the pole pieces, which have a ring-shaped, the magnetic disks include surrounding air space, in its magnetically neutral zone the outer electrode and the arcuate part of the arc runs.

2. Device according to claim 1, characterized in that the additional pole shoes have an L-shaped cross section and that between the mutually facing legs this pole piece remains an air gap.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the cross section of the pole pieces and the air gap are dimensioned so that together with the magnetic disks between the disks associated pole pieces, a field curve is achieved which is formed approximately in the middle of the additional pole pieces Annular space becomes zero.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the pole pieces are made of magnetic soft material, e.g. B. made of a high quality ferrite.

5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that the pole shoes with a Cooling device are equipped.

1 sheet of drawings