DE1538669B2 - Ausloeser fuer schaltgeraete - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Auslöser für Primär- und Sekundärwicklung des Transformators Schaltgeräte mit thermischer Uberstromauslösung kann dabei entweder durch einen veränderlichen unter Verwendung eines Magnetsystems, dessen Luftspalt im Eisenkreis des Transformators oder magnetischer Kreis zum Teil aus einem thermomagne- durch einen veränderlichen magnetischen Nebentischen Werkstoff besteht, der durch die Sekundär- 5 Schluß zur Primär- oder Sekundärwicklung verstellwicklung eines Transformators beheizt ist, dessen bar sein. Dabei wird das Magnetsystem so dimen-Primärwicklung vom Schalterstrom^durchnossen ist. sioniert, daß bei Erreichen eines bestimmten Strom-

Ein derartiger Auslöser ist bekannt (britische Pa- wertes durch Fluß Verdrängung oder Fluß versperrung tentschrift 295 039). Er besitzt einen etwa U-förmigen eine unverzögerte Auslösung erfolgt.
Magnetkern mit einem an einem Pol drehbar befe- io Im folgenden ist auf die Zeichnung Bezug genomstigten Klappanker, dessen freies Ende aus thermo- men, in der in den Fig. 1 bis 3 verschiedene Ausmagnetischem Werkstoff besteht und mit dem ande- führungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind,
ren Pol des Magnetkerns über einen Luftspalt zu- Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist ein sammenwirkt. Primär- und Sekundärwicklung des Eisenkreis vorhanden, der aus Eisenschenkeln 1 Transformators sitzen auf dem Magnetkern. Der 15 und 2 besteht, die durch einen Dauermagneten 3 mitthermomagnetische Werkstoff ist über Leitungen mit einander verbunden sind. Im Verlauf des Eisender Sekundärwicklung des Transformators verbun- schenkeis 1 ist ein Teil 4 aus thermomagnetischem den. Der Anker wird im normalen Betriebszustand Werkstoff hergestellt. Die Eisenschenkel 1 und 2 entgegen der Wirkung einer Feder vom Magnetkern stoßen nicht aneinander, sondern an einer Stelle ist angezogen. Im Falle eines Uberstroms wird jedoch 20 ein Luftspalt 5 vorhanden. Bei Normalbetrieb ist der der thermomagnetische Werkstoff soweit erwärmt, Luftspalt 5 durch einen Anker 6 überbrückt, der unter daß der magnetische Fluß gesperrt wird. Dadurch der Wirkung einer Zugfeder 7 steht. Auf dem Eisenfällt der Anker ab und betätigt einen Schaltmechanis- schenkeil ist ein U-förmiger Eisenbügel8 angemus. Eine Einstellmöglichkeit ist nicht vorgesehen. bracht, der eine Wicklung 9 trägt, die vom Schalter-

Es ist ferner ein im Aufbau komplizierter Siehe- 25 strom durchflossen wird. Auf dem thermomagnerungsautomat zur selbsttätigen Unterbrechung des tischen Teil 4 ist ejne Wicklung 10 vorgesehen. Die Stromkreises bei Überbelastung bekannt, der einen Wicklungen 9 und 10 sind praktisch Primär- und Hauptkreis mit Hauptanker und einen Hilfskreis mit Sekundärwicklung eines Transformators. Der Trans-Hilfsanker enthält (deutsche Patentschrift 942 755). formatorkera wird durch den Eisenschenkel 1 mit Beide Kreise werden von ein und derselben Spule, die 30 dem thermomagnetischen Teil 4 und dem Eisenden zu sichernden Strom führt, erregt. Beide Anker bügel 8 gebildet. Die Kopplung von Primärwicklung sitzen auf derselben Welle und üben auf diese ein und Sekundärwicklung des Transformators kann entgegengesetztes Drehmoment aus. Sobald die durch Veränderung .eines Luftspaltes 11 eingestellt Stromstärke einen bestimmten Wert erreicht, über- werden. Daher ist der Eisenbügel 8 so angeordnet, wiegt das vom Hauptanker ausgeübte Drehmoment 35 daß sein Ende 12 in Richtung eines Pfeiles 13 verdas vom Hilfsanker und einer zusätzlichen Torsions- stellbar ist. Bei Normalbetrieb des Schalters wird der feder ausgeübte Drehmoment, so daß der Anker ge- Anker 6 durch den von dem Dauermagneten 3 ausdreht und eine Kontaktvorrichtung betätigt wird. Bei gehenden Magnetfluß an den Eisenschenkeln 1 und 2 länger anhaltendem Überstrom wird ein im Hilfskreis gehalten. Wird der Strom, der den Schalter durchliegender thermomagnetischer Werkstoff erwärmt und 40 fließt; zu groß,-so wird über die Wicklung 10 der verliert seinen Ferromagnetismus. Dadurch entfällt thermomagnetische Teil 4 aufgeheizt, und bei Überdas vom Hilfsanker ausgeübte Drehmoment, so daß schreiten einer bestimmten Temperatur wird der das vom Hauptanker auf die Welle ausgeübte Dreh- magnetische Widerstand des Teiles 4 sehr groß. Damoment überwiegt und eine Auslösung der Kontakt- durch wird der Magnetfluß in dem magnetischen vorrichtung bewirkt. Dieser Sicherungsautomat ist 45 Kreis unterbrochen und der Anker 6 fällt unter der durch Veränderung der Spannung der Torsionsfeder Wirkung der Zugfeder 7 in Richtung des Pfeiles 14 sowie durch eine Veränderung des Luftspaltes zwi- ab und kann den Ausschaltvorgang des Schalters einschen den Polen es Hilfskreises und dem Hilfsanker leiten. Auch bei einem Kurzschluß, bei dem der Strom auf eine bestimmte Überstromstärke einstellbar. im Schalter einen Wert erreicht, bei dem der Eisen-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen 50 kreis gesättigt wird, fällt der Anker 6 ab, da dadurch Auslöser der eingangs beschriebenen Art weiter zu der Fluß des Dauermagneten 3 gesperrt wird. Durch verbessern, insbesondere hinsichtlich seiner Justier- Einstellung des Luftspaltes 11 läßt sich ein solcher und Einstellmöglichkeit, um mit möglichst einfachen Auslöser nicht nur genau einjustieren, sondern auch Mitteln eine zeitlich verzögerte Auslösung im Über- in einem bestimmten Bereich auf verschiedene Ausstrombereich mit einer unverzögerten Auslösung im 55 lösestromwerte einstellen.

Kurzschlußbereich zu kombinieren. Diese Aufgabe Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist der

wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Dauermagnet 3 zwischen den Enden der Eisenschen-

Magnetsystem neben dem Eisenkreis für den Trans- kel eines U-förmigen Eisens 15 angebracht. Ähnlich

formator einen weiteren Eisenkreis besitzt, daß die wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel

bei Erwärmung des thermomagnetischen Werkstoffes 60 ist im Verlauf des Eisens 15 ein thermomagnetischer durch Flußverdrängung oder -sperrung erfolgende Teil 4 vorgesehen, der von einer Wicklung IQ. umAuslösung in einem der Eisenkreise wirksam ist und geben ist. Die Wicklung 10 ist auch hierbei die Sekundaß die Kopplung zwischen der Sekundär- und der därwicklung eines Transformators, dessen Primär-

Primärwicklung des Transformators verstellbar ist. wicklung vom Schalterstrom durchflossen wird. Der

Ein derartiger Auslöser hat einen einfachen, über- 65 Eisenkern des Transformators besteht aus dem Eisen sichtlichen Aufbau, kann genau einjustiert werden 15 und aus einem daran angebrachten U-förmigen und ist in einem bestimmten Bereich auf verschiedene Eisenbügel 8, der an der Stelle 16 schwenkbar gela-Auslösewerte einstellbar. Die Kopplung zwischen der gert ist. Das andere Ende des Eisenbügels 8 bildet

mit dem Eisen 15 einen Luftspalt 11, und auf den Bügel wirkt eine Feder 17 ein, die ihn gegen einen einstellbaren Anschlag 18 drückt. Im Normalbetrieb geht der magnetische Fluß des Dauermagneten 3 durch das Eisen 15. Wird infolge eines Überstroms durch die Wicklung 10 der thermomagnetische Teil 4 aufgeheizt, so wird dieser unmagnetisgn *ind der magnetische Fluß des Dauermagneten geht über den Eisenbügel 8. Dabei schwenkt der Eisenbügel 8 entgegen der Wirkung der Feder 17 gegen das Eisen 15. Durch die Veränderung des Luftspaltes 11 infolge Einstellung durch den Anschlag 18 kann eine Justierung genau erzielt werden. Durch die Bewegung des Eisenbügels 8 wird der Ausschaltvorgang des Schaltgerätes eingeleitet. Wird der Strom so groß, daß der von ihm erzeugte magnetische Fluß im Luftspalt 11 ausreicht, den Eisenbügel 8 entgegen der Wirkung der Feder 17 an das Eisen 15 in Bewegung zu setzen, erfolgt die Auslösung unverzögert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist kein ao Dauermagnet vorhanden. Ein Eisenteil 9 enthält einen thermomagnetischen Teil 4, der von einer Wicklung 10 umgeben ist. Die Wicklung 10 ist als Sekundärwicklung eines Transformators aufzufassen, dessen Primärwicklung auf einem U-förmigen Eisenbügel 8 sitzt, der einerseits an dem Eisenteil 19 angebracht ist und mit dem anderen Ende einen Luftspalt 11 mit dem Eisenteil 19 bildet. Außerdem ist auf der gegenüberliegenden Seite ein U-förmiger Eisenbügel 20 vorgesehen, der um die Stelle 21 schwenkbar ist. Der Eisenbügel 20 steht unter der Wirkung einer Feder 22 und wird so gehalten, daß ein möglichst großer Luftspalt 23 entsteht. Im Normalbetrieb des Schalters geht der durch den Transformator erzeugte magnetische Fluß durch den Eisenbügel 8 und den Eisenteil 19 sowie den Luftspalt 11. Wird durch einen unzulässig hohen Strom der thermomagnetische Teil 4 aufgeheizt, so wird der magnetische Widerstand sehr hoch und der Fluß wird verdrängt und verläuft durch den Eisenbügel 20 und den Luftspalt 23. Der Eisenbügel 20 klappt entgegen der Wirkung der Feder 22 soweit um, daß sein Ende an dem Eisenteil 19 anliegt. Dabei kann die Ausschaltung des Schaltgerätes eingeleitet werden. Derselbe Effekt tritt auf, wenn infolge eines Kurzschlußstromes der Eisenteil 19 in Sättigung geht.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Auslöser für Schaltgeräte mit thermischer Überstromauslösung unter Verwendung eines Magnetsystems, dessen magnetischer Kreis zum Teil aus einem thermomagnetischen Werkstoff besteht, der durch die Sekundärwicklung eines Transformators beheizt ist, dessen Primärwicklung vom Schalterstrom durchflossen ist, d a durch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem neben dem Eisenkreis für den Transformator einen weiteren Eisenkreis besitzt, daß die bei Erwärmung des thermomagnetischen Werkstoffes (Teil 4) durch Flußverdrängung oder -sperrung erfolgende Auslösung in einem der Eisenkreise wirksam ist und daß die Kopplung zwischen der Sekundär- (10) und der Primärwicklung (9) des Transformators verstellbar ist.

2. Auslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung zwischen der Primär-

(9) und Sekundärwicklung (10) des Transformators entweder durch einen veränderlichen Luftspalt (11) im Eisenkreis des Transformators oder durch einen veränderlichen magnetischen Nebenschluß zur Primär- (9) oder Sekundärwicklung

(10) verstellbar ist.

3. Auslöser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem so dimensioniert ist, daß bei Erreichen eines bestimmten Stromwertes durch Flußverdrängung oder Flußsperrung eine unverzögerte Auslösung erfolgt.

4. Auslöser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der thermomagnetische Werkstoff (Teil 4) in einem Eisenkreis mit einem Dauermagneten (3) und einem Luftspalt (5) liegt, der durch einen unter Federwirkung stehenden Anker (6) überbrückt ist, und daß der den thermomagnetischen Werkstoff (Teil 4) und die Sekundärwicklung (10) enthaltende Eisenschenkel (1) des Eisenkreises durch einen U-förmigen Eisenbügel (8) überbrückt ist, der die Primärwicklung (9) trägt und mit dem Eisenschenkel (1) des Eisenkreises einen einstellbaren Luftspalt (11) bildet.

5. Auslöser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der thermomagnetische Werkstoff (Teil 4) in einem durch einen Dauermagneten (3) geschlossenen Eisenkreis (3, 15) liegt, daß der Eisenkreis (3, 15) im Bereich dieses Werkstoffes (Teil 4) durch einen U-förmigen, schwenkbar gelagerten, die Primärwicklung (9) tragenden Eisenbügel (8) überbrückt ist und daß dieser zur Auslösung dienende Eisenbügel (8) unter der Wirkung einer Feder (17) an einem einstellbaren Anschlag (18) anliegt und bei Normalbetrieb mit dem Eisenkreis (3, 15) einen durch den Anschlag (18) definierten Luftspalt (11) bildet.

6. Auslöser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein den thermomagnetischen Werkstoff (Teil 4) enthaltender Eisenteil (19) durch zwei U-förmige Eisenbügel (8, 20) überbrückt ist, von denen der eine Eisenbügel (8) die Primärwicklung (9) trägt und einen einstellbaren Luftspalt (11) mit dem Eisenteil (19) bildet, und der andere zur Auslösung dienende Eisenbügel (20) schwenkbar gelagert ist (Stelle 21) und unter der Wirkung einer Feder (22) einen größtmöglichen Luftspalt (23) mit dem Eisenteil (19) bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen