DE1615976C - Wechselstrom Elektromagnet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wechselstrom-Elektromagnet mit beweglichem Anker zum Betätigen von elektrischen Schaltern, Kupplungen od. dgl., der in seinem Magnetkreis zwei oder mehrere induktiv gekoppelte Wicklungen hat zum Schalten oder Betätigen von Schaltschützen, Kupplungen u. dgl. mittels eines Ankers, wobei die auf einem Magnetkern befindliche Wicklung zur Betätigung des Ankers mit Niederspannung betrieben wird.

Derartige magnetische Betätigungsorgane werden in großem Maße praktisch verwendet. Die Schwierigkeit besteht jedoch oft darin, daß keine geeignete Niederspannungsquelle von beispielsweise 10 oder 20 Volt zur Verfügung steht bzw. die Verwendung einer eigenen Spannungsquelle für das Betätigungsorgan zu aufwendig ist. Die Verwendung der üblichen Netzspannung zum Betrieb solcher Betätigungsorgane hat zwar den Vorteil, daß eine höhere magnetische Kraftwirkung erzeugt wird, hat aber andererseits den Nachteil, daß jeweils die volle Spannung von 220 Volt geschaltet werden muß, wodurch die entsprechenden Schaltkontakte entsprechend schnell abgenutzt werden. Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, hat man sich bisher damit beholfen, einen Transformator vorzusehen, welcher die Netzspannung auf eine für den Betrieb des magnetischen Betätigungsorgans geeignete Niederspannung herabtransformiert. Diese Lösung umgeht zwar die letztgenannten Schwierigkeiten, hat jedoch den Nachteil eines recht hohen Aufwandes, da zusätzlich zu dem magnetischen Betätigungsorgan mit Magnetkern, Wicklung und Anker außerdem ein vollständiger Transformator nötig ist.

Aus der deutschen Patentschrift 960 744 ist es auch bekannt, die Erregerwicklung eines Haltemagneten transformatorisch mit einer auf dem gleichen Magnetsystem angeordneten zweiten Wicklung zu koppeln. Diese Anordnung gibt jedoch keine Hinweise zur Lösung der der Erfindung gestellten Aufgabe.

Diese Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ausgehend von dem bekannten Stand der Technik einen Wechselstrom-Elektromagneten anzugeben, welcher im Vergleich zu der als vorletzte genannten Lösung wesentlich weniger Raumaufwand hat und außerdem wesentlich billiger ist.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß die für niedrige Spannung, z. B. für 10 bis 20 Volt, ausgelegte Erregerwicklung des Magneten zugleich die Sekundärwicklung eines Transformators ist, dessen mit höherer Spannung, z. B. Netzspannung, gespeiste Primärwicklung zusammen mit der Sekundärwicklung auf einem als geschlossener Transformatorkern ausgebildeten Teil des Magnetkernes angeordnet ist, und daß die Betätigung des Elektromagneten bzw. seines Ankers durch Kurzschließen der Sekundärwicklung über einen Schalter erfolgt.

Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Magnetkern ein zweischenkeliger, durch Joche verbundener Kern ist, auf dessen einem Schenkel die Primärwicklung und auf dessen anderem Schenkel die Sekundärwicklung angeordnet ist, und bei welchem die Joche über den die Sükundwärwicklung tragenden Kern hinaus verlängert .sind und mit diesen Verlängerungen Pole für den Anker bilden.

Weiterhin kann die Hrfindung so ausgebildet sein, daß der Anker mit seinem einen linde an der einen Verlängerung des Joches schwenkbar gelagert ist.

Als Schaltelement zum Kurzschließen der Sekundärwicklung kann entweder ein mechanischer Schaltkontakt oder aber eine elektronische Schaltung dienen.

Die Erfindung beruht in ihrem Grundprinzip darauf, daß bei offenem Schalter die Sekundärwicklung im Leerlauf betrieben wird und die magnetischen Kraftlinien einen geschlossenen magnetischen Kreis bilden^·.der die Primär- und die Sekundärwicklung durchsetzt. Der Anker wird dabei nicht an die Verlängerungsstücke des Magnetkernes angezogen. Wird

ίο hingegen die Sekundärwicklung durch den Schalter kurzgeschlossen, so werden die magnetischen Kraftlinien aus dem Schenkel der Sekundärwicklung verdrängt und schließen sich über die beiden Verlängerungsstücke des Magnetkernes und den Anker, indem dieser an den Magnetkern angezogen wird. Dieser Verdrängungseffekt entsteht dadurch, daß durch das Kurzschließen der Sekundärwicklung von dieser ein Gegenmagnetfeld oder auch bremsendes Magnetfeld erzeugt wird, welches den ursprünglich den Schenkel der Sekundärwicklung durchsetzenden Kraftlinien einen sehr hohen magnetischen Widerstand entgegensetzt, der diese Kraftlinien veranlaßt, den längeren r magnetischen Weg über den Anker zu nehmen. Durch ^ die geschilderte Art der Umschaltung werden natür-Hch Verluste in der Sekundärwicklung erzeugt. Diese sind jedoch nicht so groß, daß der an und für sich nicht sehr gute Wirkungsgrad solcher Schaltmagnete wesentlich verändert wird.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, noch näher erläutert werden.

Mit 1 ist ein Magnetkern, bestehend aus einem Blechpaket, bezeichnet, auf dessen beiden Schenkeln 2 und 3 eine Primärspule 4 und eine Sekundärspule 5

angeordnet sind. Die Primärspule liegt ah der Netz- ' spannung von 220 Volt. Die Sekundärspule weist eine Windungszahl mit gegenüber der Primärwicklung solchem Wicklungsverhältnis auf, daß ihre Ausgangsspannung an den Klemmen 6 etwa 20 Volt beträgt.

Diese Ausgangsklemmen 6 können durch einen Schalter 7 kurzgeschlossen werden, der entweder als mechanischer Schaltkontakt oder aber als elektronische Schaltung ausgebildet sein kann. -An dem Magnetkern ist mit seinem einen Ende ' ein Anker 8 befestigt, dessen freies Ende 9 zur Betätigung einer Kupplung 10 herangezogen wird. Letztere enthält eine Kupplungsscheibe 11, welche auf ■ einer angetriebenen Welle 12 längsverschieblich angeordnet ist. Bei Betätigung wird diese Kupplungsscheibe entgegen der Federkraft 13 gegen eine Mitnehmerscheibe 14 gedrückt.

Ist der Schalter 7 offen, so befindet sich der Transformator im Leerlauf, und der Anker 8 und die Kupplung 10 nehmen die in der Zeichnung dargestellte Ruhelage ein. Wird der Schalter 7 geschlossen, so schließen sich die von der Primärwicklung 4 ausgehenden magnetischen Kraftlinien nicht mehr über die Sekiindärspule 5, sondern über den Anker 8, wodurch letzterer an den Magnetkern 1 angezogen wird und dadurch mit seinem freien Ende 9 die Kupplungs- ■ scheibe 11 mit der Mitnehmerscheibe 14 in Eingriff bringt. Wird der Schalter 7 wieder geöffnet, so fällt der Anker 8 wieder vom Magneten ab, und die Kupplung kehrt in die dargestellte Ruhelage zurück.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   I. Wechselstrom-Elektromagnet mit beweglichem Anker zum Betätigen von elektrischen

   Schaltern, Kupplungen od. dgl., der in seinem Magnetkreis zwei oder mehrere induktiv gekoppelte Wicklungen hat, dadurch gekennzeichnet, daß die für niedrige Spannung, z. B. für 10 bis 20 Volt, ausgelegte Erregerwicklung des Magneten zugleich die Sekundärwicklung eines Transformators ist, dessen mit höherer Spannung, z. B. Netzspannung, gespeiste Primärwicklung zusammen mit der Sekundärwicklung auf einem als geschlossener Transformatorkern ausgebildeter Teil des Magnetkernes angeordnet ist, und daß die Betätigung des Elektromagneten bzw. seines Ankers durch Kurzschließen der Sekundärwicklung über einen Schalter erfolgt.
2. 2. Wechselstrom-Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern ein zweischenkeliger, durch Joche verbundener Kern ist, auf dessen einem Schenkel die Primärwicklung und auf dessen anderem Schenkel die Sekundärwicklung angeordnet ist, und bei welchem die Joche über den die Sekundärwicklung tragenden Kern hinaus verlängert sind und mit diesen Verlängerungen Pole für den Anker bilden.
3. 3. Wechselstrom-Elektromagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker mit seinem einen Ende an der einen Verlängerung des Jochs schwenkbar gelagert ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen