DE1819419U

DE1819419U - LOCKING MAGNET.

Info

Publication number: DE1819419U
Application number: DE1958S0026526
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-03-20
Filing date: 1958-03-20
Publication date: 1960-10-13

Description

Sperrmagnet. Locking magnet.

Die Neuerung bezieht sich auf einen Sperrmagnet, insbesondere für Fehlerstromschutzschalter, bestehend aus einem Dauermagneten und daran angesetzten, als Blechpaketrahmen ausgebildeten Polschenkeln und einem oder mehrere Elemente zur Bildung magnetischer Nebenschlüsse, sowie einem auf die Polflächen der Schenkel aufgesetzten Anker, der bei Störung des Magnetflusses in den Polschenkeln durch die Erregung einer Sperrwicklung unter der Einwirkung einer äusseren Kraft von den Polflächen abgezogen wird.The innovation relates to a blocking magnet, especially for Residual current circuit breaker, consisting of a permanent magnet and attached, Pole legs designed as a laminated core frame and one or more elements to form magnetic shunts, as well as one on the pole faces of the legs attached armature, which through disturbance of the magnetic flux in the pole legs the excitation of a blocking winding under the action of an external force from the Pole faces is deducted.

Für Fehlerstromschutzschalter u. dgl. werden Sperrmagnete benötigt, deren Aufbau so vereinfacht ist, daß sie in der Massenfertigung billig hergestellt werden können. Bei den bekannten Sperrmagneten müssen die sogenannten Sperrwicklungen zum Teil in sehr enge Bohrungen der Polschenkel eingefädelt werden. Dies bringt nicht nur einen erheblichen Fertigungsaufwand mit sich, es können auch nur eine relativ geringe Anzahl von Wicklungen in diese Öffnungen eingebracht werden. Nun hängt aber die Ansprechempfindlichkeit des Magneten in starkem Masse von der Zahl der aufgebrachten Windungen ab, denn je geringer die Windungszahl ist, desmgrösser ist die für die Auslösung erforderliche Stromstärke. Um wenigstens den Querschnitt der Öffnung in den Polschenkeln für die Windungen zu vergrössern, hat man schon Sperrmagnete vorgeschlagen, bei denen jeder Schenkel eine fensterartige Öffnung aufweist und die beiden fensterartigen Offnungen von einer einzigen Auslösewicklung durchdrungen werden.Blocking magnets are required for residual current circuit breakers etc. the structure of which is so simplified that it can be mass-produced cheaply can be. In the case of the known blocking magnets, the so-called blocking windings must be used partly threaded into very narrow bores in the pole legs. This brings not only a considerable manufacturing effort with it, it can also only one relatively small number of windings introduced into these openings will. But now the sensitivity of the magnet depends to a large extent on the number of turns applied, because the lower the number of turns, the greater the amperage required for tripping. To at least that To enlarge the cross-section of the opening in the pole legs for the windings, has locking magnets have already been proposed in which each leg has a window-like shape Has opening and the two window-like openings from a single release winding be penetrated.

Bei dieser Ausführungsform werden aber nur Teile der Schenkel vom durch die Sperrwicklung erzeugten Magnetfluß erfaßt. Die Fertigung derartiger Auslösemagnete ist wegen der schwierigen Wicklungsart immer noch ausserordentlich teuer und die Empfindlichkeit nicht genügend groß, Zur Herabsetzung des Fertigungsaufwandes und damit der Fertigungkosten sowie zur Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit ist der Sperrmagnet gemäß der Neuerung dadurch gekennzeichnet, daß die polarisierten Dauermagnete unmittelbar an den Polflächen der geblechten, im wesentlichen rechteckförmigen Polschenkelteile derart anliegen, daß sie zwischen den Blechen eingeschlossen sind und daß die Nebenschlußelemente bzw. deren Halterung einstellbar gemacht sind. An Hand der Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele für Sperrmagnete gemäß der Neuerung erläutert und die Wirkungsweise beschrieben.In this embodiment, however, only parts of the legs are from Detected magnetic flux generated by the blocking winding. The manufacture of such release magnets is still extremely expensive because of the difficult type of winding and the Sensitivity not big enough, to reduce the manufacturing costs and thus the production costs as well as to increase the sensitivity is the Blocking magnet according to the innovation, characterized in that the polarized permanent magnets directly on the pole faces of the laminated, essentially rectangular pole leg parts rest in such a way that they are enclosed between the sheets and that the shunt elements or their bracket are made adjustable. On the basis of the drawing, there are two Embodiments for locking magnets according to the innovation explained and the mode of operation described.

Die Figur 1 zeigt in perspektivischer schematischer Darstellung einen Sperrmagneten.Figure 1 shows a perspective schematic representation Locking magnets.

Die Figuren 2,3 und 4 zeigen in Auf-, Grund-und Seitenriß einen solchen Sperrmagneten in den Einzelheiten.Figures 2, 3 and 4 show such in elevation, plan and side elevation Locking magnets in the details.

Zwei als Blechpaketrahmen 1 und 2 ausgebildete Polschenkel sind unter Zwischenfügung von Dauermagneten 3 und 4 mit Abstand deckungsgleich montiert. Am oberen Ende der Polschenkel 1 und 2 ist stirnseitig ein Anker 3 aufgesetzt. Der Anker 3 ist durch einen Bolzen 14 geführt und mit einer Feder'5 entgegen der Zugkraft der polarisierten Magnete 3 und 4 belastet. In der Figur 1 ist als ausgezogene Linie die Flussrichtung des vom Dauermagneten 3 aufgehenden Magnetflusses eingezeichnet. Bodenseitig sind die beiden Polschenkel 1 und 2, also auch die Dauermagnete 3 i und 4 durch eine magnetisch leitfähige Platte 6 teilweise überbrückt. Diese magnetisch leitfähige Platte 6 dient zur Erzeugung eines magnetischen Nebenschlusses, sie ist deshalb mit Abstand befestigt. Durch Verwendung einer nicht eingezeichneten Stellschraube aus magnetisch nicht leitendem Werkstoff, kann der Ab- stand dieser Nebenschlussplatte gegenüber den Polschenkeln und á damit die Wirksamkeit des Nebenschlusses, geändert werden. Die Führung des Bolzens 14 übernehmen Isoliereinsätze 7 und 8, die z., B,. durch Kleben an den Polschenkeln 1 und 2 befestigt sind. Die Auslösung des Sperrmagneten erfolgt mit Hilfe der durch die fensterartige Öffnung 9 greifenden Wicklungen 10 und 11. Werden diese Wicklungen vom Strom durchflossen, so ergibt sich in den Pol- schenkeln 1 und 2 ein in Figur 1 gestrichelt eingezeichneter Mag- netfluss. Dieser Magnetfluss bewirkt eine Sättigung der Polschen- kel derart, dass der Magnetfluss des Dauermagneten von den Pol- flächen 12 des Ankers 3 abgedrängt und über den magnetischen Ne- benschluss 6 geführt wird. Damit die Polschenkel 1 und 2 leichter in die Sättigung gehen, also die Auslösestromstärke in den Wicklungen 10 und 11 niedrig gehalten werden kann, ist der Querschnitt der Polschenkel 1 und 2 im Bereich des Ankers 3 durch Ausnehmungen 13 geschwächt.Two pole legs designed as laminated core frames 1 and 2 are mounted congruently at a distance with the interposition of permanent magnets 3 and 4. At the upper end of the pole legs 1 and 2, an armature 3 is placed on the front side. The armature 3 is guided by a bolt 14 and loaded with a spring 5 against the tensile force of the polarized magnets 3 and 4. In FIG. 1, the direction of flow of the magnetic flux rising from the permanent magnet 3 is shown as a solid line. Are bottom side the two pole legs 1 and 2, including the permanent magnets 3 i and 4 partially bridged by a magnetically conductive plate 6. This magnetically conductive plate 6 is used to generate a magnetic shunt, it is therefore attached at a distance. By using an adjusting screw (not shown) made of magnetically non-conductive material, the stood this shunt plate opposite the pole legs and á so that the effectiveness of the shunt can be changed. the Guide of the bolt 14 take over insulating inserts 7 and 8, the z., B ,. are attached by gluing to the pole legs 1 and 2. The locking magnet is triggered with the help of the windings 10 and 11 reaching through the window-like opening 9. legs 1 and 2 a magnet shown in dashed lines in FIG. net flow. This magnetic flux causes the pole saturation so that the magnetic flux of the permanent magnet is removed from the pole surfaces 12 of the armature 3 displaced and over the magnetic Ne- conclusion 6 is carried out. The cross section of the pole legs 1 and 2 in the area of the armature 3 is weakened by recesses 13 so that the pole legs 1 and 2 saturate more easily, i.e. the tripping current in the windings 10 and 11 can be kept low.

An Stelle des eingezeichneten Nebenschlusses 6 können auch Teile der Polschenkel 1 und 2, z. B. die normalerweise zur Erzielung der fensterartigen Öffnung 9 ausgestanzten Teile nach innen, also gegen den anderen Polschenkel abgebogen werden, derart, dass sich zwischen den abgebogenen Teilen ein wenn auch geringer Luftspalt ergibt. Der Nebenschluss kann auch durch Verwendung magnetisch schlecht leitender Materialien, die zwischen die Polschenkel als Brücken eingesetzt sind, gewonnen werden.Instead of the shown shunt 6, parts of the Pole legs 1 and 2, e.g. B. those normally used to achieve the window-like opening 9 punched parts are bent inwards, i.e. against the other pole leg, such that there is an air gap, albeit a small one, between the bent parts results. The shunt can also be caused by using poorly magnetically conductive Materials that are used as bridges between the pole legs are obtained will.

An Stelle einer Sperrwicklung können bei dem Sperrmagnet gemäss der Erfindung auch schwenkbare Dauermagnete zum Einsatz kommen, die in den deckungsgleich angeordneten fensterartigen Öffnungen eingesetzt sind, derart, dass sie in Auslösestellung in je-, dem Polschenkel einen nur den zugehörigen Polschenkel durch- setzenden Magnetfluss erzeugen. Die Figuren 5, 6, 7 und 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbei- Neuerung spiel eines Sperrmagneten gemäss der ExixEäHHg. Die beiden Pol- schenkel 21 und 22 sind in diesem Ausführungsbeispiel U-förmig ausgebildet, so dass der Spulenkörper 23 für die Sperrwicklung 24 auf die Polschenkel fertig gewickelt aufgeschoben werden kann.Instead of a blocking winding, pivotable permanent magnets can also be used in the blocking magnet according to the invention, which are inserted in the congruently arranged window-like openings in such a way that, in the release position, they pass through only the associated pole limb in each pole limb. generating magnetic flux. Figures 5, 6, 7 and 8 show another embodiment innovation play of a blocking magnet according to ExixEäHHg. The two pole legs 21 and 22 are U-shaped in this embodiment formed so that the bobbin 23 for the blocking winding 24 can be pushed onto the pole legs, fully wound.

Zur Erzeugung der Haltekraft für den Anker 25 ist zwischen die offenen Enden der Polschenkel ein quermagnetisierter Dauermagnet 26 eingefügt. Dieser Dauermagnet 26 wird mit Hilfe von Spannbacken 27 und 28 und einer Schraube 29 aus nichtmagnetischem Material in der gezeichneten Lage gehalten. Für den Magnetfluss des Dauermagneten ergeben sich ähnliche Verhältnisse wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 4. Bei Erregung der Sperrwicklung 24, die die beiden Polschenkel umfasst, werden diese so stark magnetisiert, dass sie in die Sättigung gehen., Der Magnetkreis schliesst sich hierbei über die Spannbacken 2728.To generate the holding force for the armature 25 is between the open A transverse magnetized permanent magnet 26 is inserted into the ends of the pole legs. This permanent magnet 26 is made of non-magnetic with the help of clamping jaws 27 and 28 and a screw 29 Material held in the position shown. For the magnetic flux of the permanent magnet the situation is similar to that of the embodiment according to the figures 1 to 4. When the blocking winding 24, which encompasses the two pole legs, is excited, will these are magnetized so strongly that they are saturated., The magnetic circuit is closed via the clamping jaws 2728.

Um die Verluste so gering wie möglich zu halten, sind diese Spannbacken aus magnetisch sehr gut leitendem Material in einer Stärke ausgeführt, die wesentlich grösser ist als die für die reine hat~ terung notwendige Stärke. Zur Führung des Ankers 25 ist wiederum ein Bolzen 30 vorgesehen, auf den auch eine entgegen der Anzugskraft des Dauermagneten wirkende Feder 31 aufgeschoben ist. Zur Führung des Bolzens 30 dient bei dieser Ausführungsform ein vorzugsweise aus Isolierstoff gefertigter kastenförmiger Teil 32, der ganz oder teilweise an den Spulenkörper 23 angeformt sein kann. Die Spannbacken 27 und 28haben bei dieser Ausführungsform' rechtwinklig abgebogene Verlängerungen 33 und 34. Diese sich über- lappendenverlängerungen bilden den für die Betriebsfähigkeit des Sperrmagneten notwendigen magnetischen Nebenschluß, der durch eine Schraube 35 eingestellt werden kann.In order to keep the losses as low as possible, these clamping jaws are made of magnetically very good conductive material in a thickness that is significantly greater than the thickness necessary for the pure cooling. To guide the armature 25, a bolt 30 is again provided, onto which a spring 31 acting against the attraction force of the permanent magnet is pushed. In this embodiment, a box-shaped part 32, which is preferably made of insulating material and which can be wholly or partially molded onto the coil body 23, is used to guide the bolt 30. In this embodiment, the clamping jaws 27 and 28 have extensions 33 and 34 bent at right angles. The lobed end extensions are essential for the operability of the Blocking magnets necessary magnetic shunt, which through a screw 35 can be adjusted.

Selbstverständlich lassen sich auch bei der Ausführungsform gemäss Figuren 5 bis 8 Ausnehmungen entsprechend Ziffer 13 der Figur 1 anbringen, um schon bei geringerer Erregung die Polschenkel in den Sättigungsbereich zu bringen. t Of course, in the embodiment according to FIGS. 5 to 8, recesses corresponding to number 13 of FIG. 1 can also be made in order to bring the pole legs into the saturation range even with less excitation. t

Claims

Safety requirements: 1. Blocking magnet, especially for residual current circuit breakers, consisting of permanent magnets, attached to it, designed as a laminated core frame Pole legs and one or more elements to form magnetic shunts, as well as an armature placed on the pole faces of the legs, which in the event of a fault the magnetic flux in the pole legs by the excitation of a blocking winding the action of an external force is deducted from the pole faces, characterized in that that the polarized permanent magnets are directly on the pole faces of the laminated, substantially rectangular pole leg parts rest in such a way that they are between the sheets are included and that the shunt elements or their brackets are made adjustable.

2. Locking magnet according to claim 1, characterized in that the permanent magnets are arranged in the corners of the armature remote side of the pole legs, in such a way, that the undersides of the permanent magnets approximately in one plane with the end faces of the pole leg parts lie.

3. Locking magnet according to claim 1 and 2, characterized in that the magnetic shunt through one of the pole leg parts and the permanent magnet is formed with an air gap lined plate made of magnetically conductive material.

4. Locking magnet according to claim 3, characterized in that the Shunt adjustable by changing the air gap between pole leg parts and plate is.

5. Locking magnet according to claim 1, characterized in that one or both pole legs have extensions on the part facing the permanent magnet, which are bent in the direction of the opposite pole, leaving an air gap Form magnetic shunt for the permanent magnetic flux.

6. Locking magnet according to claim 1, characterized by the use of U-shaped pole legs, the free ones of which are the permanent magnets facing ends bridged by a clamping jaw made of magnetizable material are.

7. Locking magnet according to claim 6, characterized in that the clamping jaws Have extensions that overlap each other and act as magnetic shunts.