Elektromagnetisches Schaltgerät, insbesondere Schütz
Es
ist bekannt, daß Elektromagnete, deren Polschenkel beim Erregen des Magneten aufeinander
schlagen, einem starken mechanischen Verschleiß im Bereich der Polfläche der Magnete
ausgesetzt sind. Dies ist vor allem auf eine große Beschleunigung während der Anzugsbewegung
zurückzuführen. Die starke Beschleunigung wird u.a. durch Überspannung oder Schalten
in ungünstigen Zeitpunkten hervorgerufen. Bei einem elektromagnetischen Schaltgerät,
insbesondere Schütz, mit einem die schaltaktiven Teile tragenden, beweglich geführten
Anker und einem nichtschaltenden Magnetteil wird zwar bei überhöhten Anzugskräften
der beiden Magnetteile entgegen der Schaltrichtung des Ankers das nichtschaltende
Magnetteil verstellt, die Ursache der Beschleunigung aber nicht beseitigt.
Es ist weiterhin eine Anordnung bekannt, bei der der Anker des Schaltmagneten
mit dem Anker eines permanenten Magneten verbunden ist, so daß der Schaltmagnetanker
am Beginn seiner Bewegung den Permanentmagneten abreißen muB. Hierbei-ist der Schaltmagnet
im. geöffneten Zustand so beeinflußt, daß eine Bewegung erst erfolgen kann, trenn
die elektromagnetische Kraft die Kraft der permanenten Magneten überwiegt, d.h.
Anzugskraft soll gleich Durchzugskraft sein. Es ist aber lediglich eine Beeinflussung
der Kraft bei abgefallenem Magneten vorhanden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
die ungewünschte starke Beschleunigung bewegter Magnetteile, die@nsbesondere durch
Überspannung oder Schalten in ungünstigen Wechselstromphasenlagen verursacht wird,
auf einfache Weise unter Ver-' meidung der Nachteile bekannter Anordnungen zu beseitigen.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der nichtschaltende Magnetteil durch
seine Bewegung elektrisch und/oder elektromagnetisch die Anzugskraft beeinflussende
Mittel betätigt. Wird eine kontinuierliche Abschwächung der Anzugskraft gewünscht,
so ist es vorteilhaft, daß .das magnetische Mittel aus einem durch die Bewegung
des nichtschaltenden Magnetteils veränderbaren magnetischen Nebenschluß besteht.
Eine Herabsetzung der Anzugskraft um einen bestimmten Betrag bei Bewegung des nichtschaltenden
Magnetteils wird auf vorteilhafte Weise dadurch erreicht, daß das elektrische Mittel
eine der Magnetwicklung vorgeschaltete, strombegrenzende Impedanz ist. Hierbei muß
jedoch die Zeitkonstante des Feldabbaues berücksichtigt werden. An Hand der Zeichnung
werden Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung beschrieben und deren Wirkungsweise
näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1' eine schematische Anordnung
eines Schaltgerätes, bei dem der nichtschaltende Magnetteil der Spule eine Impedanz
vorschaltet, Fig. 2 die Anordnung eines durch den nichtschaltenden Magnetteil verstellbaren
magnetischen Nebenschluß und Fig. 3 eine weitere Anordnungsmöglichkeit gemäß Fig.
2. In fig. 1 ist schematisch eine Schaltgeräteanordnung mit einem Festmagnetteil
1 und einem beweglichen Magnetteil 2 und der Spule 3 dargestellt. Bei Überspannung
oder ungünstigen Schaltnomenten betätigt der begrenzt bewegliche Festmagnetteil
einen Schalter ¢, der in dem Betätigungskreis für die Spule 3 eine Impedanz 5 einschaltet:
Die Vorschaltung der Impedanz bedeutet eine Verringerung des Spulenstromes und damit
verbunden eine Verkleinerung der Anzugskraft. Hierdurch wird eine Verminderung
der Auftreffgeschwindigkeit der Magnetteile und eine Herab-setzung
des Verschleißes herbeigeführt. Die Betätigung des Schalters kann durch einen Stößel,
der beim Abheben des Festmagnetteils besufschlagt wird, erfolgen. In der Fig. 2
ist der nichtschaltende Magnetteil 6 über Bolzen 7 mit einem hebelförmigen
Teil 8 des magnetischen Nebenschlusses 9 drehbar verbunden. Die äußeren Enden 10
der hebelförmigen Teile 8 sind in einer gehäusefesten Öffnung 11 eingesteckt.
Die Feder 12 stützt sich einerseits an dem Spulenkörper 13 und andererseits
an abgebogenen Teilen 14 des magnetischen Nebenschlusses ab. wird die Spule
unter Spannung gesetzt, so Wird der nur schematisch dargestellte bewegliche,
die schaltaktiven Teile tragende Magnet-
teil 15 in Richtung auf den nichtschaltenden
Magnetteil bewegt. Bei Auftreten überhöhter Anzugskräfte bewegt sich der nichtschaltende
Magnetteil 6 entgegen der Kraft der Feder 12 in Richtung auf den Magnetteil 15.
Durch den Bolzen 7 wird der magnetische llebenschluß um das äußere Ende 10 des Hebelarmes
8 als Drehpunkt in Sinne einer Verkleinerung des yuftspaltes 16 bewegt. Durch die
Überdrückung eines Teiles des Luftspaltes 16 durch die blechförmigen
Teile
17 des magnetischen Nebenschlusses wird das Magnetfeld und damit die Anzugskraft
der beiden Magnetteile geschwächt: In Stellung "Ein" geht das nichtschaltende Magnetteil
6 wieder in seine Ruhelage und nimmt über den Bolzen 7 auch den magnetischen Nebenschluß
wieder in seine Ausgangsstellung mit zurück. Fig.@3 zeigt eine Anordnung des magnetischen
Nebenschlusses, bei dem auf die Verbindung des Nebenschlusses mit dem nichtschaltenden
Magnetteil durch Bolzen verzichtet werden kann. Der magnetische Nebenschluß 18 ist
hier als U-förmig gebogener Bügel mit dem Steg 19 um das feststehende Magnetteil
6 gelegt. Die auf beiden Seiten des U nach außen abgebogenen Teile 20 sind durch
Öffnungen 21 am Gehäuse 22 geführt. Auf einer Seite des Mittelschenkels besitzt
der Nebenachluß eine Fahne 23, die bei Bewegen des nichtschaltenden Magnetteils
6 zumindest eine teilweise überbrückung des Luftspaltes hervorruft. Da die beiden
gleich ausgebildeten magnetischen Nebenschlüsse spiegelbildlich angeordnet sind,
sind die Fahnen 23 auf beiden Flachseiten des nichtschaltenden Magnetteiles 6 vorhanden.
Die Feder 24 stützt sich einerseits am Spulenkörper 25 und andererseits an den nach
außen abgebogenen Teilen 20 beider Nebenschlüsse ab. Durch die Bewegung des nichtschaltenden
Magnetteils 6 in Richtung auf den schaltenden Magnetteil, wird entgegen der Kraft
der Feder 24 der Nebenschluß durch den Steg 19 um den Drehpunkt 21 im Sinne einer
Verkleinerung des Luftspaltes mitgenommen, wobei die Vorachubgeschwindigkeit der
fahnenartigen Bleche 23 infolge der Hebelübersetzung größer als die des Magnetteiles
6 ist. Um zusätzliche, durch die Hebelanordnung hervorgerufene, ungewollte Nebenschlüsse
zu vermeiden, kann gegebenenfalls nur das fahnenartige Teil 23 aus magnetisch leitendem
Material hergestellt werden.