DE1813770B2

DE1813770B2 - FOLDING ARM RELAY FOR AC CURRENT

Info

Publication number: DE1813770B2
Application number: DE19681813770
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Phys 8000 München Bosch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-12-10
Filing date: 1968-12-10
Publication date: 1973-04-12
Also published as: DE1813770C3; DE1813770A1

Description

seiner Längsausdehnung verlaufende Schlitze Kerns beschrieben, bei dem ein Flachanker etwa par- its longitudinal extent extending slots of the core described, in which a flat anchor about par-

(4 a) gespalten und ebenso symmetrisch mit einer 15 allel zur Längsrichtung des Eisenkerns verläuft und(4 a) split and also runs symmetrically with an allele to the longitudinal direction of the iron core and

oder mehreren Kurzschlußringen (3, 3 a, 3 b) ver- senkrecht zur Stirnfläche an dem gespaltenen Kernor several short-circuit rings (3, 3 a, 3 b) perpendicular to the face on the split core

sehen ist. anliegt. Im Gegensatz zu den vorher genannten Aus- see is. is applied. In contrast to the aforementioned

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekenn- führungsformen sind hierbei sowohl die Polfläche als zeichnet, daß ein Kurzschlußring (3) auf dem auch der Kernquerschnitt sowie der zur Aufnahme mittleren dei Spaltpolc (4 c) angeordnet ist. 20 der Kurzschlußwicklung notwendige Schlitz vonein-2. Relay according to claim 1, characterized in this case both the pole face and the guide shapes draws that a short-circuit ring (3) on which also the core cross-section as well as the one for receiving middle dei split pole (4 c) is arranged. 20 of the short-circuit winding necessary slot from one

3. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ander unabhängige Größen. Zum Erreichen d^r erzeichnet, daß von drei vorhandenen Spaltpolen forderlichen Magnetkraft kann daher die notwendige (4 c) die beiden äußeren symmetrisch mit je Polfläche bei beliebiger Breite des Eisenkerns allein einem Kurzschlußring (3 a, 3 b) versehen sind. durch die Breite des Relaisankers und der entspre-3. Relay according to claim 1, characterized by independent variables. To achieve d ^ r shows that the necessary magnetic force (4 c) of three existing split poles can therefore be provided symmetrically with one short-circuit ring (3 a, 3 b) for each pole face for any width of the iron core. due to the width of the relay armature and the corresponding

4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 25 chenden Länge des geschlitzten Eisenkerns festgelegt dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (4) werden. Die Polfiäche hat auch keine Schnittkante, mit den Jochen (4 d) aus massivem Magnetwerk- die nachbearbeitet werden muß, sondern sie ist durch stoff besteht. die Planität des Magnetwerkstoff gegeben. Allerdings4. Relay according to one of claims 1 to 3, 25 corresponding length of the slotted iron core set, characterized in that the iron core (4) are. The pole surface also has no cutting edge, with the yokes (4 d) made of solid magnetic work, which must be reworked, but is made of fabric. given the flatness of the magnetic material. However

5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, hat diese bekannte Konstruktion den Nachteil, daß dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (4) 30 der Eisenkern durch einen einzigen Schlitz gespalten mit den Jochen (4 d) aus ferromagnetischen BIe- ist und daß das Relais durch Aufbringen des Kuivchen besteht. Schlußringes auf einen der beiden Spaltpole eine unsymmetrische Charakteristik erhält.5. Relay according to one of claims 1 to 3, this known construction has the disadvantage that characterized in that the iron core (4) 30 of the iron core split by a single slot with the yokes (4 d) is made of ferromagnetic BIe and that the relay consists of the application of the well. Closing ring on one of the two split poles receives an asymmetrical characteristic.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einThe invention is based on the object

35 Klappankerrelais für Wechselstrom der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß eine symmetrische An/ugscharakteristik gewährleistet ist. Erfindungsge-35 hinged armature relays for alternating current of the type mentioned in such a way that a symmetrical Approach characteristic is guaranteed. Inventive

Die Erfindung bezieht sich auf ein Klappankerre- maß wird dies dadurch erreicht, daß das Polende des lais für Wechselstrom mit gespaltener Polfläche des Eisenkerns symmetrisch durch mindestens zwei in Eisenkerns und einem mindestens an einem Spaltpol 40 seiner Längsausdehnung verlaufende Schlitze gespalangebrachten Kurzschlußring sowie mit einem etwa ten und ebenso symmetrisch mit einem oder mehreparallel zur Längsausdehnung des Eisenkerns verlau- ren Kurzschlußringen versehen ist. Durch diese erfinfenden Flachanker, der in seiner Anzugsstellung dungsgemäße Ausbildung wirken die Anzugskräfte senkrecht zur Stirnfläche an dem gespaltenen Eisen- wesentlich gleichmäßiger auf den Relaisanker als bei kern seitlich anliegt. 45 einer unsymmetrischen Anordnung gemäß der oben-The invention relates to a hinged armature, this is achieved in that the pole end of the relay for alternating current with a split pole face of the iron core is symmetrically split by at least two slots in the iron core and at least one split pole 40 of its longitudinal extent, as well as a short-circuit ring and is also symmetrically provided with one or mehreparallel verlau- ren to the longitudinal extent of the iron core short-circuit rings. Due to this invented flat armature, which in its tightening position is proper training, the tightening forces act perpendicular to the face on the split iron much more evenly on the relay armature than in the case of the core. 45 of an asymmetrical arrangement according to the above

Es ist bekannt, bei mit Wechselstrom betriebenen genannten bekannten Konstruktion.
Klappankerrelais den Eisenkern des Relais an der Im einfachsten Fall ist die Stirnfläche des Eisen-Stirnseite aufzuschlitzen und auf einen der dadurch kerns mit zwei Schlitzen versehen, wobei dann beientstandenen Spaltpole eine Kurzschlußwicklung, die spielsweise der mittlere Spaltpol als Träger für die auch ein Kurzschlußring sein kann, aufzubringen. 50 Kurzschlußwicklung dient. Es besteht aber auch die Auf diese Weise wird die wirksame Polfiäche des Möglichkeit, die Kurzschlußwicklung zu teilen und je Eisenkerns geteilt. Dadurch entstehen zwei Teil- einen Teil der Wicklung auf den seitlichen Spaltpoflüsse, so daß sich bei einer geeigneten Dimensionie- len unterzubringen. In beiden Fällen entstehen für rung, eine annähernd viertelperiodische Phasenver- die Kurzschlußwicklung symmetrische Verhältnisse. Schiebung für die auf den Anker wirksamen Kräfte 55 Verwendet man zwei Kurzschlußwicklungen an den ergibt. Durch die Phasenverschiebung dieser Zug- beiden seitlichen Spaltpolen, so läßt sich dadurch der kräfte wird erreicht, daß die Gesamtzugkraft annä- wirksame Gesamtwiderstand der beiden Kurzschlußhemd gleichbleibend ist. Trotz der Verwendung von wicklungen kleiner halten, wodurch sich der elektri-Wechselstrom als Betriebsstromquelle kann dadurch sehe Wirkungsgrad des Relais erhöhl,
bei derartigen Relaisausführungen ein ruhiges Liegen 60 Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich des Ankers erzielt werden. aus nachfolgender Beschreibung mehrerer Ausfüh-It is known in said known construction operated with alternating current.
In the simplest case, the end face of the iron end face is to be slit open and one of the resulting core is provided with two slots, with the crevice poles then a short-circuit winding, which for example can be the middle shaded pole as a carrier for a short-circuit ring to raise. 50 short-circuit winding is used. But there is also the possibility of dividing the short-circuit winding and dividing it for each iron core. This creates two parts - one part of the winding on the lateral gap fluxes, so that they can be accommodated with suitable dimensions. In both cases, symmetrical relationships arise for tion, an approximately quarter-period phase shift, and the short-circuit winding. Shift for the forces acting on the armature 55 If two short-circuit windings are used on the results. Due to the phase shift of these tension two lateral gap poles, the forces can be achieved so that the total tensile force is approximately the same as the total resistance of the two short-circuit shirts. Despite the use of windings, keep the windings smaller, which means that the alternating current as an operating power source can increase the efficiency of the relay,
with such relay designs a quiet lying 60 Further details of the invention can be obtained from the armature. from the following description of several execution

Bei den meisten bisher bekannten Wechselstrom- rungsbeispiele an Hand schematischer Zeichnungen,For most of the previously known AC examples using schematic drawings,

relaas dieser Art bewegt sich der Anker betriebsmä- Es zeigtRelaas of this type, the anchor moves operationally- It shows

ßig in Richtung auf die Stirnseite des Eisenkerns. Die F i g. 1 in schaubildlicher Darstellung, teilweise im für den Ankeranzug zur Verfügung stehende wirk- 65 Schnitt, den grundsätzlichen Aufbau eines Wechselsame Polfläche hängt dabei vom Querschnitt des strommagnetsystems mit einem Spaltpolkern,
Eisenkerns und von der für die Kurzschlußwicklung F i g. 2 eine erfindungsgemäße Abwandlung der notwendigen Schlitzgröße im Kern ab. Bei bekannten F i g. 1 mit zwei Schlitzen im Kern,in the direction of the face of the iron core. The F i g. 1 in a diagrammatic representation, partly in the effective section available for armature tightening, the basic structure of an alternating pole face depends on the cross section of the current magnet system with a shaded pole core,
Iron core and the one for the short-circuit winding F i g. 2 shows a modification according to the invention of the necessary slot size in the core. With known F i g. 1 with two slots in the core,

Fig.3 den Eisenkern eines Wechselstromrelais nach der Erfindung in einer anderen Ausführungsvariante. 3 shows the iron core of an alternating current relay according to the invention in another embodiment.

In der F i g. 1 ist der Aufbau eiaes bekannten Klappankerrelais für Wechselstrom mit dem Eisenkern 4 und den Jochschenkeln 4 d gezeigt, wobei der Anker 2 etwa parallel zur Längsausdehnung des Eisenkerns 4 verläuft. Die vom Anker betriebsmäßig zu betätigende Kontaktanordnung des Relais wurde hierbei der Einfachheit wegen nicht dargestellt. Auf dem Weicheisenkern 4 befindet sich eine Erregerwicklung 5. Das freie Ende des Eisenkerns besitzt eine gespaltene Polfläche, so daß durch den Schlitz Aa die Spaltpole 4 c entstehen. Die Stirnflächen der Spaltpole 4 c sind hierbei mit 4 c' bezeichnet. Zur Erzielung einer konstanten Haltekraft für den Anker befindet sich auf einem der Spaltpole ein Kurzschlußring 3. Der Kurzschlußring verursacht betriebsmäßig eine Phasenverschiebung eines Teilflus- «es um etwa 90° gegenüber dem von der Erregerwicklung unmittelbar herrührenden Fluß. Damit wird bekannterweise der Nachteil beseitigt, daß im Betrieb ein Klappern oder Brummen des vom Eisenkern angezogenen Ankers eintritt.In FIG. 1 shows the structure of a known hinged armature relay for alternating current with the iron core 4 and the yoke legs 4 d , the armature 2 running approximately parallel to the longitudinal extent of the iron core 4. The relay contact arrangement to be operated by the armature has not been shown here for the sake of simplicity. On the soft iron core 4 there is an excitation winding 5. The free end of the iron core has a split pole face, so that the split poles 4c arise through the slot Aa . The end faces of the split poles 4 c are denoted by 4 c '. To achieve a constant holding force for the armature there is a short-circuit ring 3 on one of the split poles. During operation, the short-circuit ring causes a phase shift of a partial flux by about 90 ° with respect to the flux coming directly from the excitation winding. This, as is known, eliminates the disadvantage that a rattling or humming of the armature which is attracted by the iron core occurs during operation.

Das Elektromagnetsystem mit dem Kern 4 und den Jochschenkeln 4 d kann dabei sowohl aus massivem Magnetwerkstoff bestehen, es ist aber auch möglich und vielfach zweckmäßig, als Werkstoff ferromagnetische Bleche zu verwenden. Im Gegensatz zu anderen bekannten Ausführungsformen bewegt sich der Anker in Richtung auf die Seitenfläche des Eisenkerns 4, und zwar etwa in der Höhe der Spaltpole 4 c. Während vielfach für den Ankeranzug lediglich die Stirnfläche des Eisenkerns zur Verfügung steht, kann hierbei durch die Ankerbewegung auf die Seitenfläche des Eisenkerns die wirksame Polfläche beliebig groß festgelegt werden. Es ist daher bei dieser Ausführungsform die wirksame Polfläche nicht mehr vom Querschnitt des Eisenkerns 4 und dem zum Erzeugen der Spaltpole vorhandenen Schlitz 4 α abhängig.The electromagnetic system with the core 4 and the yoke legs 4 d can consist of solid magnetic material, but it is also possible and often expedient to use ferromagnetic sheets as the material. In contrast to other known embodiments, the armature moves in the direction of the side surface of the iron core 4, namely approximately at the level of the gap poles 4c . While in many cases only the end face of the iron core is available for armature tightening, the effective pole face can be set as large as desired by the armature movement on the side face of the iron core. In this embodiment, the effective pole face is therefore no longer dependent on the cross section of the iron core 4 and the slot 4 α present for producing the split poles.

Aus der beschriebenen Darstellung geht auch eindeutig hervor, daß eine Bearbeitung der Stirnfläche 4 c' des Eisenkerns nicht erforderlich ist, da diese nicht als Polfläche für den Relaisanker wirksam ist.From the description described it is also clear that machining of the end face 4c 'of the iron core is not necessary, since this is not effective as a pole face for the relay armature.

Die Oberflächenplanität der üblichen Magnetwerkstoffe genügt bei der gezeigten Lösung, um für den Anker 2 eine ausreichend plane Auflage zu erreiches. The surface planarity of the usual magnetic materials is sufficient for the solution shown in order for the Anchor 2 to achieve a sufficiently flat support.

Die Fig.2, die in der Darstellung und auch im Arbeitsprinzip weitgehend der bekannten Ausführung nach F i g. 1 entspricht, zeigt die erfindungsgemäße Ausbildung des Kerns. Als Unterschied zur F i g. 1 wird hier die erfindungsgemäße symmetrischeThe Fig.2, which in the representation and also in Working principle largely of the known design according to FIG. 1, shows the inventive Training the core. As a difference to FIG. 1 here is the symmetrical one according to the invention

ίο Anordnung der Kurzschlußwicklung 3 am Eisenkern 4 dargestellt. Zu diesem Zweck besitzt der Eisenkern 4 an seinem freien Ende zwei Schlitze 4 u. so daß sich insgesamt drei Spaltpole 4 c ergeben. Wählt man die Schlitze Aa symmetrisch zur Symmetrielinie des Eisenkerns 4, so ist auch die auf dem mittleren Spaltpol aufgebrachte Kurzschlußwicklung 3 symmetrisch zu dem Gesamtsystem. Auch hier gelten die bei Fig. 1 genannten Vorteile hinsichtlii.'·. der Zuordnung des Eisenkerns 4 bzw. seiner P01 fläche zu dem Anker 2. Darüber hinaus entsteht abu bei der symmetrischen Anordnung der Kurzschluliwicklung3 eine gleichmäßigere Anzugskraft. Dies tritt besonders dann in Erscheinung, wenn die Auflage des Klappankers durch Herstellungstoleranzen.ίο The arrangement of the short-circuit winding 3 on the iron core 4 is shown. For this purpose, the iron core 4 has two slots 4 u at its free end, so that a total of three split poles 4 c result. If the slots Aa are selected to be symmetrical to the line of symmetry of the iron core 4, then the short-circuit winding 3 applied to the central shaded pole is also symmetrical to the overall system. The advantages mentioned in connection with FIG. 1 also apply here. the assignment of the iron core 4 or its P01 area to the armature 2. In addition, the symmetrical arrangement of the short-circuit winding3 produces a more even tightening force. This is particularly evident when the support of the hinged armature is caused by manufacturing tolerances.

beispielsweise bei der Ankerlagerung, nicht genau definiert ist. Durch die gleichmäßigere Anzugskraft ist das restliche Brummverhalten weniger stark ausgeprägt, da der periodische Wechsel der Kräfte in den wirksamen Luftspalten nicht zu einem entsprechenden Wechsel des Drehmoments auf den Klappanker führt.for example in the case of anchor bearings, is not precisely defined. Due to the more even tightening force the rest of the hum behavior is less pronounced because the periodic change of forces in The effective air gaps do not lead to a corresponding change in the torque on the hinged armature leads.

Um einen besseren Wirkungsgrad der beschriebenen Anordnung zu erreichen, kann man den Eisenkern auch derart gestalten, wie es die F i g. 3 zeigt.In order to achieve a better efficiency of the described arrangement, one can use the iron core also design as shown in FIG. 3 shows.

Die Enden des Eisenkerns 4 sehen hierbei ebenfalls zwei symmetrische Schlitze 4 α vor, so daß sich drei Spaltpole 4 c ergeben. Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach F i g. 2 ist hier der Kurzschlußring in zwei gleiche Teile unterteilt, und zwar ist je einThe ends of the iron core 4 also see two symmetrical slots 4 α, so that three Split poles 4 c result. In contrast to the embodiment according to FIG. 2 is the short-circuit ring in here divided into two equal parts, one each

Kurzschlußring 3 α bzw. 3 b auf die äußeren Spaltpole 4 c aufgebracht. Bei dieser Darstellung ist ebenfalls davon auszugehen, daß der Eisenkern 4 Teil eines Wechselstrom-Magnetsystems ist, so wie es die F i g. 1 und 2 zeigen.Short-circuit ring 3 α or 3 b applied to the outer gap poles 4 c . In this illustration, it can also be assumed that the iron core 4 is part of an alternating current magnet system, as shown in FIG. 1 and 2 show.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

ι 2 embodiments is the Pelfläche of the iron core claims: mostly a cut box, so that it also causes difficulties in the energized state of the relay for

1. Klappankerrelais für Wechselstrom mit ge- den Anker eine plane Auflage zu erzielen. Diese spaltener Polfläche des Eisenkerns und einem 5 Schwierigkeiten ergeben sich vor allem dann, wenn mindestens an einem Spaltpol angebrachten der Eisenkern aus Blechen besteht, wie es in der Re-Kurzschlußring sowie mit einem etwa parallel zur gel bei Relais dieser Art der Fall ist. Es ist daher Längsausdehnung des Eisenkerns verlaufenden häufig fertigungsmäßig eine Nachbearbeitung der Flachanker, der in seiner Anzugsstellung senk- Polfläche erforderlich.1. Folding armature relay for alternating current with the armature to achieve a flat surface. These split pole face of the iron core and a 5 difficulties arise especially when The iron core attached to at least one shaded pole consists of sheet metal, as is the case in the Re short-circuit ring and with a roughly parallel to the gel in relay of this type. It is therefore Longitudinal expansion of the iron core often involves post-processing of the Flat armature which, in its tightened position, requires a lowered pole surface.

right to the face on the split iron. This disadvantage is already largely in a

kern seitlich anliegt, dadurch gekenn- Konstruktion vermieden, die in der deutschen Pa-the core rests on the side, thereby avoiding the construction that is used in the German

shows that the pole end (4c) of Eisenentschrift 414439 is indicated. There will be a

core (4) symmetrically by at least two in AC relays with split pole face of the