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Technisches
Gebiet
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Diese
Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Schütz, und
unterdrückt
einen Stoss durch eine Kollision zwischen einem beweglichen Kern
und einem festen Kern, welche im Fall des Schaltens und Freigebens
des beweglichen Kerns durch elektromagnetische Kraft auftritt.
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Stand der
Technik
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Ein
elektromagnetischer Schütz
wird durch 19 beschrieben. 19 ist
eine Schnittansicht, welche eine Konfiguration des elektromagnetischen Schützes zeigt.
In 19 umfasst ein elektromagnetischer Schütz 100 einen
festen Teil und einen beweglichen Teil, und in dem festen Teil ist
ein Sockel bzw. eine Basis 10 mit einer Halterung 23 durch Schrauben über eine
Auslösefeder 30 verbunden, welche
zwischen einer Querstange 2 und der Halterung 23 zusammengedrückt und
montiert ist. Ein primärer
fester Kontakt 25, der einen Kontakt 12 hat, und
ein fester Hilfskontakt 26 sind in dem Sockel 10 fixiert,
und ein fester Kern 20 wird innerhalb der Halterung 23 durch
eine Gummiplatte 22 zur Stoßdämpfung gehalten, und ein Lichtbogenkasten 11 ist
auf dem Sockel 10 vorgesehen. Ein Elektromagnet bildet durch
Wicklung von elektrischen Drähten
auf einem Spulenträger 24 eine
Spule 21, und ist um ein Schenkelteil des festen Kerns 20 positioniert.
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In
dem beweglichen Teil ist ein beweglicher Kern 1 an der
Querstange 2 befestigt, gehalten innerhalb des Sockels 10 durch
einen Stift 3, und ein primärer beweglicher Kontakt 4 ist
in einem oberen Fenster der Querstange 2 über eine
Pressfeder 5 und eine Kontaktfeder 6 eingebaut,
und ein Kontakt 7 gegenüber
dem primären
festen Kontakt 25 ist im primären beweglichen Kontakt 4 vorgesehen.
Ein beweglicher Hilfskontakt 8 gegenüber dem festen Hilfskontakt 26 ist
in einem Zentralfenster der Querstange 2 durch eine Hilfskontaktfeder 9 eingebaut.
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Der
elektromagnetische Schütz 100 bewegt den
beweglichen Kern 1 aus einer ersten Position in eine zweite
Position bezüglich
des festen Kerns 20, indem die Erregung des Elektromagneten
ein- oder ausgeschaltet wird, und in einem Zustand, in welchem der
Elektromagnet nicht erregt ist, wird eine Position des beweglichen
Kerns 1 in einem Zustand, in dem eine breite Lücke zwischen
Ansaugoberflächen
des beweglichen Kerns 1 und des festen Kerns 20 sichergestellt
ist, als erste Position bezeichnet (sie kann als zweite Position
bezeichnet werden), und in einem Zustand, in dem der Elektromagnet
erregt ist, wird eine Position des beweglichen Kerns 1 in
einem Zustand, in dem sich der bewegliche Kern 1 bezüglich des
festen Kerns 2 bewegt, um eine schmale Lücke (einschließlich eines
Kontaktzustandes der Lücke
bei Null) zu bilden zwischen den Ansaugoberflächen als eine zweite Position
bezeichnet (sie kann als eine erste Position bezeichnet werden).
Das Schalten bzw. Umlegen des elektromagnetischen Schützes 100 bedeutet,
dass sich der bewegliche Kern 1 aus der ersten Position
in die zweite Position bewegt, und das Öffnen des elektromagnetischen Schützes 100 bedeutet,
dass sich der bewegliche Kern 1 aus der zweiten Position
in die erste Position bewegt. Dann, in der ersten Position des beweglichen
Kerns 1, wird der obere Teil der umgekehrt T-förmigen Querstange 2 durch
die Auslösefeder 30 in
Kontakt gebracht und auf den Sockel 10 gedrückt, usw.
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Als
nächstes
wird der Betrieb des elektromagnetischen Schützes 100, der wie
oben erwähnt
konfiguriert ist, durch
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10 beschrieben.
Wenn eine Spannung auf die Spule 21 geschaltet wird und
ein Strom fließt, wird
der feste Kern 20 magnetisiert und es tritt eine elektromagnetische
Anziehungskraft in einer Lücke
g zwischen dem festen Kern 20 und dem beweglichen Kern 1 auf,
und der bewegliche Kern 1 wird gegen die Auslösefeder 30 und
die Kontaktfedern 6, 9 durch die Anziehungskraft
zum festen Kern 20 gezogen, und bewegt sich aus der ersten
Position in die zweite Position, und ebenso wird der Kontakt 7 des
beweglichen Kontakts 4 in Kontakt gebracht mit dem Kontakt 12 des
festen Kontakts 25, und gegen diesen gedrückt.
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Andererseits,
wenn der Strom der Spule 21 unterbrochen wird, wird der
feste Kern 20 entmagnetisiert, so dass der bewegliche Kern 1 von
dem Ansaugen befreit wird, und sich aus der zweiten Position in
die erste Position bewegt, und ebenso werden der Kontakt 7 und
der Kontakt 12 geöffnet.
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Durch
das Schalten oder Unterbrechen des Stroms der Spule 21 hat
jedoch der bewegliche Kern 1 in der Konfiguration des oben
erwähnten
elektromagnetischen Schützes 100 eine
hohe Kollisionsgeschwindigkeit mit dem festen Kern 2 und
wiederholt eine Weile Rückprallvorgänge. Aufgrund
der mit einer solchen Wiederholung einhergehenden Vibration, wird
ein sogenanntes Prellen erzeugt, bei dem der Kontakt 7 des
primären
beweglichen Kontakts 4 und der Kontakt 12 des
primären
festen Kontakts 25 kurze Zeit in Verbindung kommen oder
die Verbindung lösen.
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Daher
bestanden Probleme darin, dass aufgrund des oben erwähnten Schaltens
oder Unterbrechens ein starkes Stossgeräusch in dem beweglichen Kern 1,
dem festen Kern 20, der Querstange 2, dem Sockel 10,
usw. auftritt, und Staub tritt auf aus dem beweglichen Kern usw.,
oder wiederholte Stöße werden
auf die Querstange 2, den Sockel 10 usw. ausgeübt.
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DE 38 55 483 T2 offenbart
ein elektromagnetisches Schütz
mit per Algorithmus gesteuertem Schließsystem. Das Schütz besitzt
einen ersten Kontakt und einen zweiten Kontakt, der in eine Stellung mit
elektrischer Verbindung mit dem ersten Kontakt bewegt werden kann,
sowie einen Elektromagneten mit einer Wicklung und einem beweglichen
Anker, der mechanisch mit dem zweiten Kontakt verbunden ist, um
eine Kontaktschließbewegung
zu bewirken. Daneben ist ein fester Magnet vorgesehen, welcher am
Ende der Kontaktschließbewegung
gegen den beweglichen Anker ansteht, sowie Federbauteile, die den
beweglichen Anker weg von dem Abstehen gegen den festen Magneten
drängen.
Das elektrische Schütz
weist ferner eine Ankerbewegungs-Steueranordnung
auf, die einen Mikroprozessor mit einer Speicheranordnung und einem
in der Speicheranordnung vorgesehenen Algorithmus aufweist, welcher die
Stromzufuhr zu der Wicklung bei einem Spannungswert reguliert, der
während
der in Abfolge durch die folgenden Bewegungsphasen ablaufenden Schließbewegung
innerhalb von Grenzen variieren kann, wobei die folgenden Bewegungsphasen
jeweils über
einen eigenen diskreten Satz von Bewegungssteuerungscharakteristika
verfügen.
Während einer
Beschleunigungsphase wird der Großteil der zum Schließen des
Schützes
erforderlichen Energie der Wicklung zugeführt, wobei am Ende der Beschleunigungsphase
die Energiezufuhr zu der Wicklung unterbrochen wird und die dem
Anker zugeführte
Energie im wesentlichen gleich der zum Zusammendrücken der
Federbauteile erforderlichen Energie ist, um ein Anstehen des Ankers
gegen den festen Magneten zu ermöglichen.
In einer Auslaufphase, in der sich der Anker weiter auf den festen
Magneten zu bewegt, wird der Wicklung ein Justierstrom zugeführt, um
den Anker erneut zu beschleunigen und das Schließen des Schützes zu gewährleisten. In einer Greifphase
wird der Wicklung eine Zahl von Impulsen eines Haltestroms zugeführt, und
zwar direkt nachdem der bewegliche Anker voraussichtlich eine Position
erreicht hat, in der er gegen den festen Magneten ansteht, um den
beweglichen Anker gegen den festen Magneten zu halten, um Schwingungen oder
Prellbewegungen zu dämpfen.
Schließlich
wird in einer Haltephase, in der Anker zur Ruhe gekommen ist, der
Wicklung ein ausreichend großer
Strom zugeführt,
um zu verhindern, das die Federbauteile des Anstehen des beweglichen
Ankers gegen den festen Magneten lösen, wobei die Stromzufuhrrate
in der Haltephase wesentliche kleiner als während der Beschleunigungsphase
ist.
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Aus
DE 195 20 573 C2 ist
eine Schaltungsanordnung für
ein Magnetschütz
mit Phasenanschnittsteuerung bekannt. Der Elektromagnet des Magnetschützes besteht
aus einem unbeweglichen Eisenkern mit einer Spule und einem beweglichen
Einsenkern, wobei das Magnetschütz über einen
Stromschalter seriell zu einer Wechselstromversorgungseinrichtung
geschaltet ist. Der Stromschalter öffnet bzw. schließt den Wechselstromkreis
gemäß einem von
einem Signalgenerator ausgegebenen Steuersignal. Der Einschaltphasenwinkel
für das
Steuersignal wird mit einer Phasenwinkeleinstellung auf einen Minimalwert
der Kollisionsgeschwindigkeit des beweglichen Einsenkerns eingestellt,
wobei der Phasenwinkel für
das Magnetschütz
vorher mit einer eigenen Messvorrichtung durch wiederholtes Messen der
Geschwindigkeit des beweglichen Eisenkerns bei Einschaltphasenwinkeln
von 0° bis
180° bestimmt worden
ist.
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Offenbarung
der Erfindung
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Vor
diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
in der Bereitstellung eines elektromagnetischen Schützes mit
verbesserter Unterdrückung
eines Stoßes,
der im Falle des Schaltens und Öffnens
auftritt.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch elektromagnetische Schütze mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bis
3 sowie 5 bis 7. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist im Unteranspruch
4 angegeben.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
ein Gesamtflussdiagramm eines elektrischen Abschnitts eines elektromagnetischen Schützes, welcher
eine Ausführung
dieser Erfindung ist.
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2 ist
ein internes Schaltbild eines Befehlserzeugungsteils, der in 1 gezeigt
ist.
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3 ist
ein Zeitdiagramm, welches Signalformen jedes Teils bezüglich eines
Betriebs des elektromagnetischen Schützes durch 1 zeigt.
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4 ist
ein Zeitdiagramm, welches Signalformen jedes Teils auf der Grundlage
eines Experiments bezüglich
eines Betriebs des elektromagnetischen Schützes durch 1 zeigt.
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5 ist
ein internes Schaltbild eines Befehlserzeugungsteils, das eine weitere
Ausführung dieser
Erfindung zeigt.
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6 ist
ein Zeitdiagramm, welches Signalformen jedes Teils bezüglich eines
Betriebs eines elektromagnetischen Schützes durch 5 zeigt.
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7 ist
ein internes Schaltbild eines Befehlserzeugungsteils, das eine weitere
Ausführung dieser
Erfindung zeigt.
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8 ist
ein Zeitdiagramm, welches Signalformen jedes Teils bezüglich eines
Betriebs eines elektromagnetischen Schützes durch 7 zeigt.
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9 ist
ein Zeitdiagramm jeden Teils im Fall einer Änderung in einer Versorgungsspannung.
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10 ist
ein inneres Schaltbild zur Begrenzung einer Steigung eines Befehlsignals
eines Befehlserzeugungsteils nach der weiteren Ausführung dieser
Erfindung.
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11 ist
ein Zeitdiagramm, welches Signalformen jedes Teils bezüglich eines
Betriebs eines elektromagnetischen Schützes durch 10 zeigt.
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12 ist
ein Gesamtblockdiagramm eines elektrischen Abschnitts eines elektromagnetischen Schützes mit
Wechselstrom-Treiben, welches die andere Ausführung dieser Erfindung zeigt.
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13 ist
eine interne Schaltung eines 5ynchronisationssignal-Erzeugungsteils,
der in 12 gezeigt ist.
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14 ist
ein Zeitdiagramm, welches Signalformen jedes Teils bezüglich eines
Betriebs eines elektromagnetischen Schützes durch 12 zeigt.
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15 ist
eine Vorderansicht, welche einen Elektromagneten für einen
beweglichen Kern und einen festen Kern eines elektromagnetischen
Schützes
in der anderen Ausführung
dieser Erfindung bereitstellt.
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16 ist
ein Blockdiagramm, welches einen elektrischen Abschnitt eines elektromagnetischen
Schützes
durch 15 zeigt.
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17 ist
ein internes Schaltbild eines in 16 gezeigten
Befehlserzeugungsteils.
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18 ist
ein Zeitdiagramm, welches Signalformen jedes Teils bezüglich eines
Betriebs eines elektromagnetischen Schützes durch 14 zeigt.
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19 ist
eine Schnittansicht eines elektromagnetischen Schützes.
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Bester Modus
zur Verwirklichung der Erfindung
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Als
nächstes
werden in dieser Erfindung Ausführungen
wie folgt beschrieben.
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Erste Ausführung
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Eine
Ausführung
dieser Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. 1 ist
ein Blockdiagramm, welches die gesamte Verbindung zeigt, welche
eine Ausführung
dieser Erfindung zeigt, und 2 ist eine
ausführliche
interne Schaltung eines in 1 gezeigten
Befehlserzeugungsteils. In 1 und 2 sind
ein Schaltsignalteil 314 vorgesehen, um ein Signal zum
Schalten oder Öffnen
eines Stroms eines Elektromagneten 301 (Spule 21)
eines in 19 gezeigten elektromagnetischen
Schützes 100 durch
einen Schalter 314S zu erzeugen, und ein Anziehungskraft-Steuerteil 303, welches
als Anziehungskraft-Steuermittel
wirkt, um die elektromagnetische Anziehungskraft des Elektromagneten 301 zu
steuern, indem ein Integralwert des durch den Elektromagneten 301 fließenden Stroms durch
ein Schaltsignal aus dem Schaltsignalteil 314 gesteuert
wird.
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Der
Anziehungskraft-Steuerteil 303 umfasst einen Befehlserzeugungsteil 400,
welcher als Befehlsmittel arbeitet, um einen Anziehungsbefehlswert 407 zu
erzeugen, weicher ein Befehl zur Steuerung des Stroms des Elektromagneten 301 durch
das Schaltsignal des Schaltsignalteils 314 wird, einen Stromsteuerteil 401 zur
Steuerung des Stroms, der durch den Elektromagneten 301 fließt, durch
ein Befehlssignal aus dem Befehlserzeugungsteil 400, einen
Schaltteil 403 zur Durchführung einer AN-AUS-Steuerung des Stroms,
der durch das Befehlssignal durch den Elektromagneten 301 fließt, und
eine Gleichstrom-Energiequelle 402,
welche mit Ausgängen
des Stromsteuerteils 401 und des Schaltteils 403 verbunden
ist.
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Der
Befehlserzeugungsteil 400 umfasst einen Zeitgeber TU1 zur
Erzeugung eines Pulses zum Hindurchlassen eines starken Beschleunigungsstrom
E1, der als erster Beschleunigungsstrom für eine Zeit U1 wirkt, durch
ein AN-(Schließ-)Signal
eines Schalters 304S, einen Zeitgeber TU4 zur Erzeugung
eines Verzögerungssignals
U4 eines stationären
Stroms E6 durch das AN des Schalters 304S, einen Zeitgeber
TU7 zur Erzeugung eines Verzögerungssignals
U7 eines starken Brems- bzw. Verzögerungsstroms E7 durch ein
Inversionssignal, bei welchen ein AUS-(Öffnungs-)Signal des Schalters 304S durch
eine NICHT-Schaltung 414 invertiert wird, und einen Zeitgeber
TU8 zur Erzeugung eines Pulses mit der Zeit U8 auf der Grundlage
eines Signals des Zeitgebers TU7.
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Er
ist so konstruiert, dass durch Verbinden von Ausgängen von
Schaltern 421, 426, 427 zum Verbinden
von Befehlswerten jedes Befehlsteils SE1, SE6, SE7 mit Ausgängen auf
der Grundlage jedes Ausgangssignals jedes der Zeitgeber TU1, TU4, TU8,
die Befehlswerte jedes Befehlsteils SE1, SE6, SE7 dem Stromsteuerteil 401 eingegeben
werden, welches als Stromsteuermittel dient, als einen Anziehungskraft-Befehlswert 407 und
auch die Ausgangssignale jedes Zeitgebers TU1, TU4, TU8 dem Schaltteil 403 als
Schaltsteuersignal 408 über
eine ODER-Schaltung 413 eingegeben werden.
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In
dem Stromsteuerteil 401 wird der Anziehungskraft-Befehlswert 407 mit
einem nicht-invertierenden Eingangsanschluss eines Verstärkers 440 verbunden,
und ein invertierender Eingangsanschluss wird mit einem Ausgang
eines Stromdetektors 406 verbunden, um einen Strom zu erfassen,
der durch den Elektromagneten 301 fließt, und ein Ausgang des Verstärkers 440 ist
mit einem Eingang eines Stromsteuerelements 441 verbunden,
wie ein MOSFET zur Steuerung des Stroms, der durch eine Spule 301 des
Elektromagneten fließt,
und ein Ende des Ausgangs ist mit einem Ende des Elektromagneten 301 verbunden,
und das andere Ende des Ausgangs ist mit der Energiequelle 402 verbunden, und das
Stromsteuerteil 401 ist so konstruiert, dass der Anziehungskraft-Befehlswert 407 und
ein Erfassungswert 491 durch den Verstärker 440 verglichen werden.
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Das
bedeutet, wenn eine Spannung des Anziehungskraft-Befehlswerts 407 einem Eingang
des Verstärkers 440 im
Stromsteuerteil 401 hinzugefügt wird, da das Stromsteuerelement 441 leitend
ist und ein Strom der Energiequelle 402 zum Elektromagneten 301 fließt, und
der Stromdetektor 406 den Strom erfasst, und der Verstärker 440 arbeitet,
um den Erfassungswert 491 (Spannungswert) und den Anziehungskraft-Befehlswert 407 gleich
zu machen, ist er so konstruiert, dass ein Strom, welcher proportional zum
Anziehungskraft-Befehlswert 407 ist, im Strom des Elektromagneten 301 fließt.
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Der
Schaltteil 403 umfasst eine Treiberschaltung 462 zur
Eingabe eines Signals des Schaltsteuersignals 408 und ein
Stromsteuerelement 461, welches in der Lage ist, einen
Strom eines MOSFET usw. zu steuern, bei dem ein Gate mit einem Ausgang
in der Treiberschaltung 462 verbunden ist, und er ist so
konstruiert, dass das Stromsteuerelement 461 in Reihe geschaltet
ist mit dem Elektromagneten 301 und der Energiequelle 402,
und das Stromsteuerelement 461 wird durch ein AN-AUS-Signal
des Schaltsteuersignals 408 ein- oder ausgeschaltet.
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Im übrigen sind
Dioden 404, 405 zwischen den Plus- und Minus-Anschlüssen der
Energiequelle 402 und Anschlüssen des Elektromagneten 301 angeschlossen,
und in dem Fall, dass der Befehlswert 407 des Befehlserzeugungsteils 400 abnimmt,
und der Schaltteil 403 AUS geht, wenn eine Überspannung,
welche zwischen den Anschlüssen
des Elektromagneten 301 auftritt, höher wird als eine Spannung
der Energiequelle 402, fließt ein Strom und koppelt zurück in die
Energiequelle 403, und der Strom wird auch rasch verringert.
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Ein
Schalt- und Öffnungsvorgang
des wie oben beschrieben konstruierten elektromagnetischen Schützes wird
durch die 1 bis 3 beschrieben. 3 ist
ein Zeitdiagramm, welches Operationen jedes Teils des elektromagnetischen
Schützes
zeigt, und in 3 zeigt (a) ein Signal des Schalters 304S,
und (b) zeigt eine Stromsignalform, welche durch den Elektromagneten 301 fließt, und
(c) zeigt eine Bewegungskurve eines beweglichen Kerns 1,
und (d), (g), (i), (j) zeigt die Betriebszeit jedes Zeitgebers und
(m) zeigt einen Zeitwert jedes Punktes.
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Als
erstes wird ein Betrieb im Fall des Schaltens beschrieben. Zum Zeitpunkt
T1, wenn der Schalter 304S AN geht, wird durch den Zeitgeber TU1
ein Puls mit Zeit U1 erzeugt, und der Schalter 421 geht
auch AN, und der Befehlsteil SE1 wird eingestellt auf den Anziehungskraft-Befehlswert 407, und
der Puls mit Zeit U1 wird dem Stromsteuerteil 401 bereitgestellt.
Der Stromsteuerteil 401 schaltet das Stromsteuerelement 441 durch
den Verstärker 444 ein.
Gleichzeitig wird ein Ausgangssignal (hoch) des Zeitgebers TU7 und
Zeitgebers TU8 durch die NICHT-Schaltung 414 der ODER-Schaltung 413 bereitgestellt,
und das Schaltsignal 408 aus der ODER-Schaltung 413 wird
der Treiberschaltung 463 bereitgestellt, und das Stromsteuerelement 461 wird eingeschaltet.
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Daher
fließt
durch den Elektromagneten 301 ein starker Beschleunigungsstrom
E1, welcher als erster Strom mit einer Pulsform wirkt, und es tritt
eine starke Anziehungskraft zwischen einem beweglichen Kern 1 und
einem festen Kern 20 auf, und der bewegliche Kern 1 bewegt
sich nicht zu einem Zeitpunkt der Ziffer 310, welche in 3(c) gezeigt ist, und beginnt die Beschleunigung
ab einem Zeitpunkt der Ziffer 311 nach einer Weile, und
die Geschwindigkeit nimmt zu, und bei Ziffer 312 der Zeit
T2 nach Ablauf von Zeit U1 geht der Schalter 421 AUS, und
ein Anziehungskraftbefehl geht AUS, und der Stromsteuerteil 401 geht AUS,
um den starken Beschleunigungsstrom zu unterbrechen.
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Durch
die Unterbrechung nähert
sich der bewegliche Kern 1 in eine Richtung des festen
Kerns 20 unter Trägheit
gegen die Abstoßung
einer Auslösefeder 30 usw.,
und die Geschwindigkeit wird zur Null an einer Position der Ziffer 313 der
Zeit T5 einer zweiten Position, welche eine Position des gerade
Erreichens des festen Kerns 20 ist.
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Hierbei
wird im beweglichen Kern 1 eine Geschwindigkeit Vs der
Ziffer 312 so bestimmt, dass die Geschwindigkeit der Position
der Ziffer 313, welche eine zweite Position ist, zu Null
wird, und um die elektromagnetische Anziehungskraft zur Erhaltung
der Geschwindigkeit Vs der Ziffer 312 einzustellen, wird ein
Wert des starken Beschleunigungsstrom E1 und der Zeit U1, nämlich ein
Integralwert des starken Beschleunigungsstrom E1 eingestellt. Daher,
da der Integralwert des starken Beschleunigungsstroms E1 eingestellt
(gesteuert) werden kann, muss eine Signalform des starken Beschleunigungsstroms
E1 keine Pulsform haben.
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Nach
dem Ablauf der Zeit U4 seit dem AN-Gehen des Schalters 304S,
nämlich
bei Ziffer 313, geht ein Ausgang des Zeitgebers TU4 AN,
und das Schaltsteuersignal 408, welches eine Ausgabe der
ODER-Schaltung ist, geht AN, um den Schaltteil 403 einzuschalten,
und auch der Schalter 426 des Befehlerzeugungsteils 400 geht
AN, und wenn der Befehlsteil SE6 eingestellt ist, um einen Ansaugstrom
E6, der als zweiter Strom dient, durch den Elektromagneten 301 über den
Stromsteuerteil 401 fließen zu lassen, ist der bewegliche
Kern 1 in einer Position (zweite Position) einer schmalen
Lücke bezüglich des
festen Kerns 20 vorhanden, so dass der bewegliche Kern 1 angesaugt
und am festen Kern 20 gehalten wird.
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Hierbei,
da der Ansaugstrom E6 ein Haltestrom sein kann, bei dem der bewegliche
Kern 1 einen Zustand des Angesaugtseins am festen Kern 20 in
der zweiten Position aufrechterhält,
selbst im Fall eines bedeutend niedrigen Stroms verglichen mit dem
starken Beschleunigungsstrom E1, kann der bewegliche Kern 1 angesaugt
werden, und der Ansaugstrom E6 wird kontinuierlich zugeführt während der
Schalter 304S eingeschaltet worden ist. Im übrigen,
wenn kein Ansaugstrom E6 durch den Elektromagneten 301 fließen gelassen
wird, bewegt sich der bewegliche Kern 1 vom festen Kern 20 weg,
wie durch Ziffer 314 gezeigt.
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Daher,
nachdem der Ansaugstrom E6 durch vorbestimmte Zeit nach dem Einschalten
des Schalters 304S durch den Elektromagneten 301 fließen gelassen
wird, wird die Geschwindigkeit des beweglichen Kerns 1 im
wesentlichen Null zu einem Zeitpunkt, zu dem der bewegliche Kern 1 den
festen Kern 20 erreicht, und der bewegliche Kern 1 lässt den
Ansaugstrom E6 in einer Position der Ziffer 313 fließen, um
den beweglichen Kern 1 in der zweiten Position zu halten,
so dass ein Stoß in
dem Fall, dass der bewegliche Kern 1 zum festen Kern geschaltet
wird, unterdrückt
werden kann.
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Im übrigen,
in der Ausführung,
was der bewegliche Kern erreicht, wurde die zweite Position durch
die Zeit des voreingestellten Zeitgebers eingestellt, aber der Ansaugstrom
E6 kann hindurch gelassen werden nach dem Erfassen der zweiten Position durch
ein Positionserfassungsmittel, wie einen bekannten Näherungsschalter.
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Als
nächstes
wird ein Betrieb im Falle des Öffnens
des elektromagnetischen Schützes
beschrieben. Nun, wenn der Schalter 304 zum Zeitpunkt T7
ausgeschaltet wird, geht ein Ausgang des Zeitgebers TU4 AUS, so
dass der Anziehungskraft-Befehlswert 407 auf
AUS geht, und der Stromsteuerteil 401 den Ansaugstrom E6
zum Zeitpunkt T7 unterbricht. Somit wird eine Anziehungskraft zwischen
dem beweglichen Kern 1 und dem festen Kern 20 eliminiert,
aber der bewegliche Kern 1 bewegt sich zu einem in (c)
gezeigten Zeitpunkt der Ziffer 315 nicht sofort. Nach einer
Weile, ab einem Zeitpunkt der Ziffer 316, bewegt sich der
bewegliche Kern 1 durch die Abstoßung der Auslösefeder 30 usw.
weg, um eine Beschleunigung zu beginnen.
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Nach
dem Ablauf der Zeit U7 seit dem Ausschalten des Schalters 304S zum
Zeitpunkt T7, geht ein Ausgang des Zeitgebers TU7 AN, und der Zeitgeber
TU8 geht AN, und das Schaltsteuersignal 408, welches eine
Ausgabe der ODER-Schaltung 413 ist, geht
bei Ziffer 317 des Zeitpunkt T8 AN, um den Schaltteil 403 einzuschalten,
und auch der Schalter 427 geht AN, und der Befehlsteil
SE7 wird als Anziehungskraft-Befehlswert 407 eingestellt,
und ein starker Bremsstrom bzw. Verzögerungsstrom E7, welcher als
Bremsstrom bzw. Verzögerungsstrom
mit einer Pulsform dient, fließt
bei Ziffer 317 des Zeitpunkts T8 über den Stromsteuerteil 401 durch
den Elektromagneten 301, und der bewegliche Kern 1 wird
gebremst bzw. verzögert
bis zu einem Zeitpunkt der Ziffer 318 nach dem Ablauf der
Zeit U8.
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Hier,
wenn der starke Bremsstrom bzw. Verzögerungsstrom E7 zum Zeitpunkt
T8 fließt,
verzögert
bzw. bremst der bewegliche Kern 1 durch die Kraft einer
Differenz zwischen der Anziehungskraft durch elektromagnetische
Kraft und der Abstoßungskraft
der Auslösefeder 30 usw.
in eine Richtung des festen Kerns 20. Somit nimmt eine
Geschwindigkeit zum Zeitpunkt der Ziffer 317 durch die
Kraft der Differenz allmählich
ab, und die Zeit U7 zum Zeitpunkt der Ziffer 317, ein Wert
des starken Bremsstroms bzw. Verzögerungsstroms E7 und die Zeit
U8, nämlich
ein- Integralwert des starken Bremsstroms bzw. Verzögerungsstroms
E1 werden eingestellt, so dass die Geschwindigkeit des beweglichen
Kerns 1 zu einem Zeitpunkt der Ziffer 318 der
Zeit T11 zu Null wird, was eine zweite Position ist. Daher, da der
Integralwert des starken Bremsstroms bzw. Verzögerungsstroms E7 eingestellt (gesteuert)
werden kann, muss eine Signalform des starken Bremsstroms bzw. Verzögerungsstroms
E7 nicht pulsförmig
sein.
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Im
beweglichen Kern 1, wenn der starke Bremsstrom bzw. Verzögerungsstrom
E7 in einer Position der Ziffer 318 der Zeit T11, was die
zweite Position ist, unterbrochen wird, ist die Geschwindigkeit auch
Null, so dass ein Rückprall
unterdrückt
wird, und das Halten wird in einer ersten Position mechanisch gemacht
und ein Freigabezustand wird aufrecht erhalten. In der ersten Position
ist die Querstange 2, welche sich einstückig mit dem beweglichen Kern 1 bewegt,
in Kontakt mit dem Sockel 10, so dass ein Stoß zwischen
der Querstange 2 und dem Sockel 10 auch unterdrückt wird.
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Hierbei,
wenn die Zeit U8 zum Anlegen des starken Bremsstroms bzw. Verzögerungsstrom
E7 zu lang ist, bewegt sich der bewegliche Kern 1 vom festen
Kern 20 weg, wie bei Ziffer 321 gezeigt, so dass die
Zeit T11 genau sein muss.
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Ebenso,
wenn kein starker Bremsstrom bzw. Verzögerungsstrom E7 fließt, geschieht
eine weitere Beschleunigung durch die Abstoßung der Auslösefeder 30 usw.,
wie durch Ziffer 319 gezeigt, und bei Ziffer 320 kollidiert
die Querstange 2 mit dem Sockel 10 bei hoher Geschwindigkeit.
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Daher
wird der Ansaugstrom des Elektromagneten 301 unterbrochen,
und der starke Bremsstrom bzw. Verzögerungsstrom E7 wird nach vorbestimmter
Zeit fließen
gelassen, und der starke Bremsstrom bzw. Verzögerungsstrom E7 wird unterbrochen,
wenn eine Geschwindigkeit zu einem Zeitpunkt, zu dem der bewegliche
Kern 1 sich an die zweite Position bewegt, Null ist, und
dadurch kann ein Stoß im
Fall der Freigabe des beweglichen Kerns 1 unterdrückt werden.
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Als
nächstes
werden experimentelle Daten, welche der Ausführung entsprechen, in 4 gezeigt. 4 zeigt
ein Zeitdiagramm jedes Teils der Art S-K35, welches durch die Mitsubishi
Electric Corp. hergestellt wird, und in 3 zeigt
(a) ein Ausgangssignal des Schaltsignalteils und (b) zeigt eine Stromsignalform,
welche durch den Elektromagneten fließt, und (c) zeigt eine Position
des beweglichen Kerns. Wie in der Ausführung gezeigt, ist die Tatsache,
dass der bewegliche Kern im Falle des Schaltens oder Öffnens des
elektromagnetischen Schützes
glatt beschleunigt, aus 3 ersichtlich.
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Zweite Ausführung
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Eine
weitere Ausführung
dieser Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 und 5 beschrieben. 5 ist
ein internes Verbindungsdiagramm eines in 1 gezeigten
Befehlserzeugungsteils. In der Ausführung, wenn ein Strom, der
zum Zeitpunkt T4 der 3 hindurchgelassen wird, in
der Größenordnung
eines Haltestroms ist, besteht eine Möglichkeit, dass der Sog zwischen
einem beweglichen Kern 1 und einem festen Kern 20 nicht
ausreichend ist, abhängig
von Variationen in der elektromagnetischen Anziehungskraft des festen
Kerns 20, einer Auslösefeder 30 usw.
Folglich wird unten die Ausführung
der Erfindung zur Verbesserung dieses Umstands beschrieben.
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In 5 ist
ein Befehlserzeugungsteil 400 gebildet, indem ein zweiter
Strombefehlsteil 400a dem in 2 gezeigten
Befehlserzeugungsteil hinzugefügt
wird, und in dem zweiten Strombefehlsteil 400a befindet
sich ein Schalter 425 zur Verbindung eines Befehlswerts
eines Befehlsteils SE5 mit einem Ausgang, auf der Grundlage eines
Signals eines Zeitgebers TU4, und ein Ausgangssignal des Zeitgebers TU4
und ein Ausgangssignal eines Zeitgebers TU5 werden durch eine NICHT-Schaltung 415 invertiert, und
durch eine UND-Schaltung 416 einer UND-Verarbeitung unterzogen,
und ein Schalter 426 wird auf der Grundlage eines Ausgangssignals
der UND-Schaltung 416 ein-
oder ausgeschaltet, und ein Befehlswert eines Befehlsteils SE6 eines
Ansaugstroms E6 wird ausgegeben.
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Daher
wird jeder Befehlswert jedes Befehlsteils SE1, SE5, SE6, SE7 durch
Schalter 421, 425, 426, 427 sequentiell
geschaltet, um den Befehlswert an einen Anziehungskraft-Befehlswert 407 auszugeben,
und eine 6(b) gezeigte Stromsignalform kann
ausgegeben werden.
-
Ein
Betrieb des wie oben erwähnt
konstruierten elektromagnetischen Schützes wird durch 1, 5 und 6 beschrieben. 6 ist
ein Zeitdiagramm jedes Teils des elektromagnetischen Schützes, und
in 6 sind die Zeichen der vertikalen Achse identisch
mit den Zeichen der vertikalen Achse der 6, außer ein
Zeichen (h) der vertikalen Achse, und (h) ist ein Ausgangssignal
eines Zeitgebers U5. Da sich der Betrieb von dem Zeitpunkt T5 zum Zeitpunkt
T7 von jenem der ersten Ausführung
unterscheidet, wird nur der unterschiedliche Abschnitt beschrieben.
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Bei
Ziffer 313 geht ein Ausgang des Zeitgebers TU4 AN, und
ein Schaltsteuersignal 408, welches ein Ausgang einer ODER-Schaltung 413 ist, geht
AN, um ein Schaltteil 403 einzuschalten, und der Zeitgeber
TU5 geht auch AN, und der Schalter 425 geht AN, und der
Anziehungskraftbefehlswert 407 des Befehlsteils SE5 wird
einem Stromsteuerteil 401 bereitgestellt, und ein starker
Ansaugstrom E5, welcher höher
ist als ein Haltestromwert der als zweiter Strom dient, wird durch
einen Elektromagneten 301 für eine Zeit U5 fließen gelassen,
und der bewegliche Kern 1, der sich im wesentlichen in
einer zweiten Position befindet, wird sicher angezogen.
-
Zum
Zeitpunkt T6, welcher ein Zeitpunkt der Ziffer 330 ist,
an dem die Zeit US vollendet ist, geht der Zeitgeber TU5 AUS, und
dieses Signal wird durch die NICHT-Schaltung 415 invertiert
und einem Eingang der UND-Schaltung 416 bereitgestellt,
und der Ausgang des Zeitgebers TU4 wird im anderen Eingang in einem
AN-Zustand gehalten, so dass ein Ausgang der UND-Schaltung 416 AN
geht und der Schalter 425 wird auf ähnliche Weise wie bei der ersten
Ausführung
eingeschaltet, und ein Ansaugstrom E6 wird durch den Elektromagneten
fließen
gelassen. Hierbei, da ein Wert des starken Ansaugstroms E5 und ein
Wert der Zeit U5 des Fließenlassens
dieses Stroms ein Wert sein kann, um das Anziehen des beweglichen
Kerns 1 stabil werden zu lassen, wird ein beachtlich breiter
Bereich ermöglicht.
-
Daher,
nachdem ein Schalter 304S eingeschaltet ist, wird ein starker
Beschleunigungsstrom für
eine vorbestimmte Zeit durch den Elektromagneten 301 fließen gelassen,
und zu einem Zeitpunkt, an dem der bewegliche Kern 1 den
festen Kern 20 erreicht, wird der starke Ansaugstrom E5
für eine
vorbestimmte Zeit fließen
gelassen, und dann wird der Ansaugstrom E6 fließen gelassen, und dadurch kann das
Ansaugen des beweglichen Kerns 1 sichergestellt werden,
während
ein Stoß im
Falle des Schaltens des beweglichen Kerns 1 unterdrückt wird.
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Dritte Ausführung
-
Die
andere Ausführung
dieser Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 und 7 beschrieben. 7 ist
ein internes Verbindungsdiagramm eines Befehlserzeugungsteils. Bei
der ersten und zweiten Ausführung,
da eine Geschwindigkeit bevor ein beweglicher Kern 1 in
eine erste oder zweite Position bewegt wird, hoch ist, wird davon
ausgegangen, dass im Fall des Schaltens oder Öffnens eines elektromagnetischen
Schützes
abhängig
von Variationen in einer Spannungsänderung usw. ein Stoß auftritt.
-
Somit,
um das obige auszuschließen,
reduziert die Ausführung
dieser Erfindung die finale Beschleunigung im Falle des Schaltens
oder Freigebens des beweglichen Kerns 1. In 7 ist
in einem Befehlserzeugungsteil 400 der Zeitgeber TU1 des
in 5 gezeigten Betriebserzeugungsteils in einen Zeitgeber
TU11 geändert
worden, der eine Zeit U11 hat, welche geringfügig kürzer ist als die Einstellzeit U1
des Zeitgebers TU1, und ist in einen Zeitgeber TU18 geändert, der
eine Zeit U18 hat, welche geringfügig kürzer ist als die Einstellzeit
des Zeitgebers TU8, und ein Strombefehlsteil 400c eines
schwachen Beschleunigungsstrom E3, ein Strombefehlsteil 400e eines
schwachen Bremsstroms bzw. Verzögerungsstroms
E7, Ausgänge
eines Zeitgebers TU3 und eines Zeitgebers TU10 sind mit einem Eingang
einer ODER-Schaltung 413 verbunden.
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Der
Strombefehlsteil 400c umfasst einen Zeitgeber TU2 zur Erzeugung
eines Verzögerungssignals
der Zeit U2 eines schwachen Beschleunigungsstroms E3 durch ein AN
Signal eines Schalters 304S, und einen Zeitgeber TU3 zur
Erzeugung eines Pulses der Zeit U3 auf der Grundlage eines Signals des
Zeitgebers TU2. Der Strombefehlsteil 400e umfasst einen
Zeitgeber TU9 zur Invertierung eines AUS-Signals des Schalters 304 durch
eine NICHT-Schaltung 414, um ein Verzögerungssignal U9 eines schwachen
Bremsstroms bzw. Verzögerungsstroms
E9 zu erzeugen, und einen Zeitgeber TU10 zur Erzeugung eines Pulses
der Zeit U10 auf der Grundlage eines Signals des Zeitgebers TU9, und
er ist so konstruiert, dass Befehlswerte von Befehlsteilen SE3,
SE9 an einem Stromsteuerteil 401 als Anziehungskraft-Befehlswert 407 durch
Schalter 423, 429 zur Verbindung des Befehlswerts
mit einem Ausgang auf der Grundlage der Zeitgeber TU3, TU10 ausgegeben
werden.
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Ein
Betrieb des elektromagnetischen Schützes, der wie oben erwähnt konstruiert
ist, wird durch die 1, 7 und 8 beschrieben. 8 ist ein
Signalformdiagramm und ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines
Betriebs jedes Teils des elektromagnetischen Schützes, und in 8 sind gleiche
Zeichen der vertikalen Achse gleiche oder entsprechende Abschnitte
der 6, und (f) ist ein Ausgangssignal des Zeitgebers
TU3, und (k) ist ein Ausgangssignal des Zeitgebers TU9, und (1)
ist ein Ausgangssignal des Zeitgebers TU10.
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Zunächst wird
ein Betrieb im Fall des Schaltens beschrieben. Da der Betrieb bis
zum Zeitpunkt T2 im wesentlichen ähnlich jenem der oben beschriebenen
Ausführung
ist, außer
dass die Zeit U11, während
welcher ein starker Beschleunigungsstrom E1 durch den Elektromagneten 301 fließt, geringfügig kürzer ist
als die Zeit U1, wird eine Beschreibung weggelassen. Hierbei ist
der Grund, warum die Zeit U11, während
welcher der starke Beschleunigungsstrom E1 fließt, geringfügig verkürzt ist, dass die Beschleunigung
so eingestellt ist, dass der bewegliche Kern 1 eine zweite
Position nicht erreicht und eine Geschwindigkeit annimmt, um geringfügig vor
der zweiten Position anzuhalten, wie durch Ziffer 341 gezeigt,
und die Beschleunigung zum Zeitpunkt des Haltens des beweglichen
Kerns 1 verringert wird.
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Im
Fall dass er gelassen wird, hält
der bewegliche Kern 1 jedoch geringfügig vor der zweiten Position
an, und bewegt sich in Richtung einer ersten Position durch eine
Auslösefeder 30 usw.,
so dass zum Zeitpunkt T3 eine Beschleunigung bei einer geringen
Geschwindigkeit um einen Abstand durchgeführt wird, bei welchem der bewegliche
Kern 1 die zweite Position nicht erreicht, indem ein schwacher Beschleunigungsstrom
E3 fließen
gelassen wird, der als zweiter Strom wirkt, niedriger als ein starker
Beschleunigungsstrom E1 (erster Strom), für eine Zeit U3 in einer Position 340 der
Zeit T3, zu welcher der bewegliche Kern 1 sich einem festen
Kern 20 nähert. Somit
werden die Stärke
des schwachen Beschleunigungsstroms E3 und die Zeit U2, U3 so bestimmt, dass
eine Geschwindigkeit an einer Position 313 der Zeit E5
zu Null wird, welche eine Position ist, für welche der bewegliche Kern 1 den
festen Kern 20 erreicht.
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Daher,
im Falle des Schaltens des beweglichen Kerns 1, wird der
starke Beschleunigungsstrom E1 durch den Elektromagneten 301 durch
eine vorbestimmte Zeit U11 fließen
gelassen, und wenn der bewegliche Kern 1 einen Abstand
nahe dem festen Kern 20 erreicht, wird der schwache Beschleunigungsstrom
U3 durch eine vorbestimmte Zeit U3 und zu einem Zeitpunkt fließen gelassen,
wenn der bewegliche Kern 1 den festen Kern 20 erreicht,
und ein starker Ansaugstrom E5 oder ein Ansaugstrom E6 wird fließen gelassen,
und dadurch kann das Ansaugen des beweglichen Kerns 1 sichergestellt
werden, während
ein Stoß im
Falle des Schaltens unterdrückt werden
kann.
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Als
nächstes
wird ein Betrieb im Falle des Öffnens
des elektromagnetischen Schützes
durch die 1, 7 und 8 beschrieben.
Da der Betrieb bis zum Zeitpunkt T2 im wesentlichen ähnlich jenem
der oben beschriebenen Ausführung
ist, außer dass
die Zeit U18 eines starken Bremsstroms bzw. Verzögerungsstroms E7, der als erster
Bremsstrom bzw. Verzögerungsstroms
wirkt und durch einen Elektromagneten 301 fließt, geringfügig kürzer als die
Zeit U8 ist, wird eine Beschreibung weggelassen. Hierbei ist der
Grund, warum die Zeit U18, während welcher
der starke Bremsstrom bzw. starke Verzögerungsstrom E7 fließt, geringfügig kürzer ist,
dass die Bremsung bzw. Verzögerung
so eingestellt ist, dass der bewegliche Kern 1 eine erste
Position nicht erreicht und eine Geschwindigkeit annimmt, um geringfügig vor
der ersten Position anzuhalten, wie durch Ziffer 343 gezeigt,
und die Verzögerung
bzw. Abbremsung in der Nähe
der ersten Position des beweglichen Kerns 1 verringert
wird.
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Wenn
er jedoch gelassen wird, bewegt sich der bewegliche Kern 1 mit
schneller Abbremsung bzw. Verzögerung
von geringfügig
vor der ersten Position in Richtung der ersten Position, durch eine
Auslösefeder 30 usw.,
so dass ein schwacher Verzögerungsstrom
bzw. Bremsstrom E9, welcher als zweiter Verzögerungsstrom bzw. Bremsstrom
wirkt, während einer
Zeit U10 in einer Position 344 der Zeit T10 fließen gelassen
wird, zu der der bewegliche Kern 1 sich dem festen Kern 20 nähert, und
dadurch wird der bewegliche Kern 1, der an einem Zeitpunkt
der Ziffer 343 langsam wird, weiter langsam gebremst bzw. verzögert, nämlich die
Bremsung bzw.
-
Verzögerung wird
bei einer geringen Geschwindigkeit um einen Abstand gemacht, in
dem der bewegliche Kern 1 die erste Position nicht erreicht, und
wenn der schwache Bremsstrom bzw. Verzögerungsstrom E9 in einer Position 318 der
Zeit T11 unterbrochen wird, welche die erste Position ist, befindet
sich die Querstange 2 in Kontakt mit einem Sockel 10,
so dass ein Stoß unterdrückt wird.
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Hierbei
wird ein Wert des schwachen Bremsstroms bzw. Verzögerungsstroms
E9 und die Werte der Zeit U9, U10 so bestimmt, dass die Geschwindigkeit
an der Position 318 der Zeit T11 zu Null wird.
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Im übrigen,
wenn die Geschwindigkeit des beweglichen Kerns 1 zum Zeitpunkt
T11 langsam geworden ist, kann die Stoßgeschwindigkeit des beweglichen
Kerns 1 in einem niedrigen Zustand freigegeben werden,
selbst bei einiger Abweichung vorwärts oder rückwärts.
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Daher
wird der Ansaugstrom E6 des Elektromagneten 301 unterbrochen
und der starke Bremsstrom bzw. Verzögerungsstrom E7 wird durch
die Zeit U18 fließen
gelassen, nach einer vorbestimmten Zeit U7, und der schwache Bremsstrom
bzw. Verzögerungsstrom
E9 wird fließen
gelassen, wenn der bewegliche Kern 1 sich der ersten Position
nähert,
und der schwache Bremsstrom bzw. Verzögerungsstrom E9 wird unterbrochen,
wenn der bewegliche Kern 1 die erste Position erreicht,
und dadurch kann ein Stoß im
Falle der Freigabe unterdrückt
werden.
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Im übrigen ist
der Strom, welcher in den ersten bis dritten Ausführungen
als durch den Elektromagneten 301 fließend gezeigt ist, als Rechtecksignal
dargestellt, aber der Strom kann eine Kurve sein oder unterbrochen
sein. Auch ist der durch den Elektromagneten 301 fließende Strom
durch eine Rechteckform gezeigt, da eine Spule 21 eine
Induktivität hat,
tatsächlich
hat der Strom aber eine Steigung, die durch eine Spannung bestimmt
wird, welche mit einer Zunahme oder Abnahme des Stroms angelegt
wird, und nimmt eine trapezartige Signalform an.
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Vierte Ausführung
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Bei
den ersten bis dritten Ausführungen,
da ein Anziehungskraft-Befehlswert 407 eines Befehlserzeugungsteils 400 eine
Pulsform hat, wie in 9(a) gezeigt,
hängt eine
in (b) gezeigte Anstiegskurve eines durch einen Elektromagneten 301 fließenden Stroms 504 aufgrund
einer Induktivität
einer Spule von einer Spannung einer Energiequelle 402 ab,
und wenn zum Beispiel die Spannung der Energiequelle 402 abnimmt,
verringert sich die Änderungsrate
beim Anstieg oder Abfall, wie durch eine gepunktete Linie 505 gezeigt.
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Hierbei,
wie durch eine gepunktete Linie von (b) gezeigt, wenn eine Energiequellenspannung
abnimmt, nimmt der durch den Elektromagneten 301 fließende Strom
einen Zustand ein, wie er durch die gepunktete Linie 505 gezeigt
ist, von einer durchgezogenen Linie 504, und wie in (c)
gezeigt erhält
ein beweglicher Kern 1 eine durch eine gepunktete Linie 508 gezeigte
Bewegung, und wird auf Ziffer 312B beschleunigt. Wenn die
Energiequellenspannung hoch ist, geschieht die Beschleunigung nur
bis zu Ziffer 312A, so dass die Spitze von Ziffer 507 zu
Ziffer 509 abweicht. Somit, in dem Fall, dass die Spannung
abnimmt, wenn ein Ansaugstrom E6 zu einem Zeitpunkt einer Position 510 des
beweglichen Kerns 1 fließen gelassen wird, erreicht
der bewegliche Kern 1 noch nicht eine zweite Position,
so dass eine Kollisionsgeschwindigkeit des beweglichen Kerns nicht
Null wird, und es tritt ein Stoß auf.
Andererseits, im Fall, dass die Spannung zunimmt, wenn der Ansaugstrom
E6 zu einem Zeitpunkt der Position des beweglichen Kerns 1 fließen gelassen
wird, erreicht der bewegliche Kern 1 die zweite Position
und bewegt sich dann in Richtung einer ersten Position, so dass
die Kollisionsgeschwindigkeit nicht Null erreicht, und es tritt
ein Stoß auf.
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Die
weitere Ausführung
dieser Erfindung erhält
einen elektromagnetischen Schütz,
bei welchem der Betrieb bezüglich
von Variationen der Temperatur oder der Energiequellenspannung stabil
ist, und ein Stoss im Fall des Schaltens oder Öffnens unterdrückt wird.
Die weitere Ausführung
dieser Erfindung wird durch die 10 und 11 beschrieben. 10 ist ein
Blockdiagramm, welches einen Anziehungskraft-Steuerteil 303 zeigt,
und 11 ist ein Zeitdiagramm, welches den Betrieb jedes
Teils des elektromagnetischen Schützes zeigt. In 10 ist
der Anziehungskraft-Steuerteil 303 mit einem Steigungsbegrenzungsteil 500 zwischen
einem Befehlserzeugungsteil 400 und einem Stromsteuerteil 401 ausgerüstet. Der
Steigungsbegrenzungsteil 500 führt eine Umwandlung in einen
Befehlswert 501 durch, in welchem ein Anziehungskraft-Befehlswert 407 eine
konstante Änderungsrate
oder weniger hat, nämlich
eine vorbestimmte Steigung beim Anstieg und beim Abfall eines Stroms,
und er steuert einen Strom eines Elektromagneten 301 auf
der Grundlage dieses Befehlswerts 501.
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Im
Steigungsbegrenzungsteil 500 wird ein Integrierer gebildet
durch Verbinden des Anziehungskraft-Befehlswertes 507 mit
einem invertierenden Eingang eines Verstärkers 520 und Verbinden
eines Ausgangs des Verstärkers 520 mit
einem invertierenden Eingang eines Verstärkers 522 über einen Widerstand 521,
und Verbinden eines Kondensators 523 mit den Eingangs-
und Ausgangsanschlüssen des
Verstärkers 522,
und Verbinden eines Ausgangs des Verstärkers 522 mit einem
nicht-invertierenden Eingang
des Verstärkers 522.
Unter Verwendung der Tatsache, dass ein Wert, mit dem eine Änderungsrate
in der Spannung dieses Integrators durch den Widerstand 528 und
den Kondensator 523 bestimmt wird, konstant wird, wird
eine Änderungsrate
in dem Anziehungskraft-Befehlswert 407 in einen konstanten
Wert oder weniger umgewandelt, und der Befehlswert 501 wird
erhalten. Somit gibt in diesem Steigungsbegrenzungsteil 500 der
Befehlswert 501 den gleichen Wert aus, wenn der Anziehungskraft-Befehlswert 407 sich
langsam ändert,
aber eine Änderungsrate
im Befehlswert 501 wird geglättet, wenn der Anziehungskraft-Befehlswert 407 sich schnell ändert.
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Ein
Betrieb des wie oben erwähnt
konstruierten elektromagnetischen Schützes wird durch die 10 und 11 beschrieben.
(c) zeigt die Bewegung des beweglichen Kerns 1 und wird
zur Bewegung, welche durch Ziffer 513 gezeigt ist, und
zum Punkt 312c beschleunigt. Daher, wenn ein Ansaugstrom
E6 beim Erreichen der Spitze bei Ziffer 514 fließen gelassen
wird, kann ein Ansaugen mit einer Kollisionsgeschwindigkeit von
Null durchgeführt
werden.
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Der
Steigungsbegrenzungsteil 500 hat einen Befehlswert 501,
wie in 11(a) gezeigt, und die Steigung
des Befehlswerts 501 ist kleiner eingestellt als eine Steigung 505 eines
in 9(b) gezeigten Stroms. Wenn der
Stromsteuerteil 401 bezüglich
dieses Befehlswert 501 arbeitet, wird eine Änderung
in einen durch einen Elektromagneten fließenden Strom zur Ziffer 511 für eine hohe
Spannung, und zur Ziffer 512, die durch eine gepunktete
Linie gezeigt ist, für
eine niedrige Spannung, wie in 11(b) gezeigt. Da
eine Änderung
im Strom, der durch den Elektromagneten 301 fließt, entlang
des Befehlswerts 501 des Steigungsbegrenzungsteils 500 gemacht
wird, besteht nur eine geringfügige
Beziehung zu einer Spannungsänderung.
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Daher,
wie in 11(c) gezeigt, da eine beschleunigte
Geschwindigkeit und eine Position im Punkt 312C, an dem
ein Beschleunigungsstrom E1 einer Bewegungskurve 513 des
beweglichen Kerns 1 unterbrochen wird, resistent sind gegenüber einer Änderung
durch die Spannungsänderung, ändert sich
eine Position 514 des beweglichen Kerns 1 nicht.
Somit, bei der gleichen Zeiteinstellung wie der Ansaugstrom E6,
kann der bewegliche Kern 1 in eine Position 515 einer
Kollisionsgeschwindigkeit von Null gezogen werden.
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Da
eine Umwandlung in den Befehlswert 501 gemacht wird, bei
dem ein Anziehungskraft-Befehlswert 507 des Befehlserzeugungsteils 400 durch
den Steigungsbegrenzungsteil 500 eine konstante Änderungsrate
oder weniger annimmt, steuert das Stromsteuerteil 501 einen
Strom des Elektromagneten 301 auf der Grundlage des Befehlswerts 501.
Somit, selbst wenn sich die Energiequellenspannung ändert, kann
eine Stossgeschwindigkeit im Falle des Schaltens oder Freigebens
des beweglichen Kerns 1 unterdrückt werden.
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Im übrigen,
selbst wenn die Temperatur des Elektromagneten 301 zunimmt,
und der Widerstandswert einer Spule und eine Änderungsrate im Strom sich ändert, wird
ein stabiler Betrieb durchgeführt, ähnlich wie
bei Variationen in der Energiequellenspannung. Auch kann der Steigungsbegrenzungsteil 500 eine
Umwandlung in einen Befehlswert 501 durchführen, der
eine vorbestimmte Steigung im Anstieg oder Abfallen des Anziehungskraft-Befehlswerts 407 hat.
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Fünfte Ausführung
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Die
weitere Ausführung
dieser Erfindung wird durch die 12 und 13 beschrieben. 12 ist
ein Blockdiagramm eines elektrischen Abschnitts eines elektromagnetischen
Schützes
mit Wechselstrom-Erregung, und 13 ist
eine interne Schaltung eines Synchronisationssignal-Erzeugungsteils.
In der Ausführung
dieser Erfindung wird die erste Ausführung auf einen elektromagnetischen Schütz mit Wechselstrom-Betrieb
angewendet, und in den 12 und 13 umfasst
ein Anziehungskraft-Steuerteil 303, welches als Phasensteuermittel arbeitet,
um eine Spannungsphase zu steuern, die an einen Elektromagneten 301 angelegt
wird, auf der Grundlage eines Schalters 304, der als Öffnungssignalmittel
arbeitet, welches ein Signal ist zur Öffnung und Schließung des
elektromagnetischen Schützes 100,
ein Synchronisationssignal-Erzeugungsteil 800 ein Wechselstrom-Schaltteil 801 und
eine Wechselstrom-Energiequelle 803.
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Der
Synchronisationssignal-Erzeugungsteil 800 umfasst einen
Phasenerfassungsteil 804 und einen Zeitgeberteil, und in
dem Phasenerfassungsteil 804 ist ein An-Aus-Signal 808 des
Schalters 304S mit einem Dateneingangsanschluss eines D-Typ Flip-Flops 809 verbunden,
und eine Spannung 803 der Wechselstrom-Energiequelle 802 wird
einem Zeitgebereingang CL des Flip-Flops 809 eingegeben, über einen
Nulldurchgangs-Erfassungsteil 805 zur
Ausgabe eines Pulssignals an einen Nulldurchgangspunkt, und ein
Phasensynchronisationssignal 807 des T-Typ Flip-Flops 809 wird
ausgegeben.
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Der
Zeitgeberteil hat einen Zeitgeber TU1 zur Erzeugung eines Pulses
mit Zeit U1, einen Zeitgeber TU4 zur Erzeugung eines Signals U4,
einen Zeitgeber TU7 zur Erzeugung eines Signals U7 auf der Grundlage
eines Signals, bei dem ein Synchronisationsschaltsignal 807 durch
eine NICHT-Schaltung 414 invertiert wird, einen Zeitgeber
TU8 zur Erzeugung eines Pulses mit Zeit U8 auf der Grundlage eines
Signals des Zeitgebers TU7, und eine ODER-Schaltung 413 für eine ODER-Verarbeitung von
Ausgangasssignalen der Zeitgeber TU1, TU4, TU8, und er ist so konstruiert,
dass ein Ausgang der ODER-Schaltung 413 an
den Wechselstrom-Schaltteil 801 als Schaltsteuersignal 806 ausgegeben
wird.
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In
dem Wechselstrom-Schaltteil 801 sind zwei Schaltelemente 831 in
Reihe in Rückwärtsrichtung
verbunden, und Dioden 833, 834 sind zwischen Ausgängen der
Schaltelemente 831 angeschlossen, und die Schaltelemente 831 werden
durch das Schaltsteuersignal 806 über eine Treiberschaltung 832 ein- oder ausgeschaltet.
Im übrigen
ist ein spannungsabhängiger Widerstand
bzw. Varistor 835, welcher als Hochspannungs-Absorptionselement
arbeitet, zwischen Ausgängen
des Wechselstrom-Schaltteils 801 angeschlossen.
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Der
Betrieb des wie oben erwähnt
konstruierten elektromagnetischen Schützes wird durch die 12 bis 14 beschrieben. 14 ist
ein Zeitdiagramm, welches den Betrieb jedes Teils des elektromagnetischen
Schützes
zeigt, und in 14 zeigt (a) ein Signal des
Schalters 304S, (b) zeigt eine Spannungssignalform einer
Wechselstrom-Energiequelle, (c)
zeigt ein Ausgangssignal 806 des Synchronisationssignal-Erzeugungsteils 800,
(d) zeigt eine angelegte Spannungssignalform eines Elektromagneten 301,
(e) zeigt eine Bewegung eines beweglichen Kerns 1, (g),
(h), (k), (1) zeigen Betriebssignalformen von Zeitgebern, und (f),
(i) zeigen eine Verzögerungszeit
seit einem An-Aus-Signal des Schalters 304S.
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Nun,
wenn der Schalter 304S zum Zeitpunkt T31 AN geht, wird
eine Spannung der Wechselstrom-Energiequelle 802 zum Zeitpunkt
T1 nach einer Zeitspanne P1 zu einem Nulldurchgangspunkt, und ein
Ausgangssignal aus dem Nulldurchgangs-Erfassungsteil 805 geht
AN, und ein Puls mit der Zeit U1 wird aus dem Zeitgeber TU1 erzeugt,
und die Schaltelemente 831 werden über die ODER-Schaltung 413 und
die Treiberschaltung 832 für die Zeit U1 eingeschaltet,
und eine Spannungssignalform der Ziffer 821 der 14(d) wird an den Elektromagneten 301 angelegt,
und ein Strom fließt. Somit
tritt eine starke Anziehungskraft zwischen einem beweglichen Kern 1 und
einem festen Kern 20 auf, und der bewegliche Kern 1 beschleunigt
und bewegt sich an eine Position 312 der Zeit T2, und der Wechselstrom-Schaltteil 801 wird
zur Zeit T1 ausgeschaltet.
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Eine
Geschwindigkeit dieser Position 312 wird durch die Zeit
U1 definiert, welche die AN-Zeit einer Wechselspannung und des Wechselstrom-Schaltteils 801 ist,
und ist so bestimmt, dass eine Geschwindigkeit an einer zweiten
Position der Ziffer 313 des beweglichen Kerns 1 Null
wird, nämlich zur
Zeit T5. Da der Wechselstrom-Schaltteil 801 ab einem Nulldurchgangspunkt 820 eingeschaltet
wird, wird ebenso eine konstante Wechselspannung an den Elektromagneten 301 angelegt,
unabhängig
von der Zeit, zu welcher der Schalter 304S eingeschaltet wird.
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Als
nächstes
wird der Wechselstrom-Schaltteil 801 ausgeschaltet, der
bewegliche Kern 1 nähert sich
gegen die Abstoßung
einer Auslösefeder 30 usw.
in eine Richtung des festen Kerns 20 durch Trägheit, und
die Geschwindigkeit wird durch die Abstoßung allmählich langsam, und da ein Ausgang
des Zeitgebers TU4 zum Zeitpunkt T5 einer Position 313 des
beweglichen Kerns 1 nach der Zeit U4 aus der Zeit T1 zu
einem hohen Signal wird, wenn der Wechselstrom-Schaltteil 801 eingeschaltet
wird, hat sich der bewegliche Kern 1 in die zweite Position
bewegt, so dass der bewegliche Kern 1 an den festen Kern 20 gesaugt
wird, und der Ansaugzustand wird gehalten während der Schalter 304S eingeschaltet
ist.
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Als
nächstes
wird der Betrieb im Falle des Öffnens
des elektromagnetischen Schützes
beschrieben. Wenn nun der Schalter 304S zur Zeit T32 AUS
geht, erfasst der Phasenerfassungsteil 804, dass eine Spannung
der Wechselstrom-Energiequelle 802 zur Zeit T7 nach einer
Zeit P2 einer Wechselspannung einen Nulldurchgangspunkt 822 erreichte, und
der Wechselstrom-Schaltteil 801 wird ausgeschaltet.
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Nach
dem Ablauf einer Zeit U7 ab dem Nulldurchgangspunkt 822 wird
ein Ausgang des Zeitgebers TU7 zu einem hohen Signal, und zum Zeitpunkt T8,
welcher eine Position 317 des beweglichen Kerns 1 ist,
wird ein Puls mit Zeit U8 aus dem Zeitgeber TU8 erzeugt, und der
Wechselstrom-Schaltteil 801 wird für die Zeit U8 eingeschaltet,
und der bewegliche Kern 1 nähert sich einer ersten Position,
während
er abbremst bzw. verzögert
aufgrund der Kraft einer Differenz zwischen der Anziehungskraft
durch elektromagnetische Kraft und der Abstoßungskraft der Auslösefeder 30 usw.
in einer Richtung des festen Kerns 20, und eine Geschwindigkeit
zum Zeitpunkt der Ziffer 317 nimmt durch die Kraft der
Differenz allmählich
ab, und eine Geschwindigkeit des beweglichen Kerns 1 bremst
ab bzw. verzögert
und wird zum Zeitpunkt T11 Null, was eine Position der Ziffer 318 ist.
-
Das
bedeutet, dass die Zeit U7 zum Zeitpunkt der Ziffer 317 und
die AN-Zeit U8 des Wechselstrom-Schaltteils 801 so bestimmt
werden, dass die Geschwindigkeit an der Position der Ziffer 318 zu
Null wird. Das Bremsen bzw. die Verzögerung von Ziffer 317 zu
Ziffer 318 des beweglichen Kerns 1 wird durch die
AN-Zeit U8 und eine Wechselspannung bestimmt.
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Nachdem
ein Öffnungssignal
des elektromagnetischen Schützes 100 durch
den Schalter 304S erzeugt ist, und dann eine Wechselspannung
der Wechselstrom-Energiequelle 802 einen Nulldurchgangspunkt
erreicht, wird eine durch den Wechselstrom-Schaltteil 801 an
den Elektromagneten 301 angelegte Spannung unterbrochen,
und nach einer vorbestimmten Zeit U7 wird durch den Wechselstrom-Schaltteil 801 für eine vorbestimmte
Zeit U8 eine Spannung an den Elektromagneten 301 angelegt,
und dann wird die an den Elektromagneten 301 angelegte
Spannung in einer ersten Position 318 des beweglichen Kerns
durch den Wechselstrom-Schaltteil 801 unterbrochen, so
dass ein Stoss im Fall des Öffnens
des elektromagnetischen Schützes
unterdrückt
werden kann, selbst für
die Wechselstrom-Energiequelle, da die Querstange 2 in
der ersten Position in Kontakt mit dem Sockel 10 ist. Zusätzlich,
da die an dem Elektromagneten 301 angelegte Spannung am
Nulldurchgangspunkt unterbrochen wird, was eine vorbestimmte Phase
ist, und nach der Zeit U7 die Spannung für die Zeit U8 an den Elektromagneten 301 angelegt
wird, wird ein Integralwert der an den Elektromagneten 301 angelegten
Spannung konstant, so dass der bewegliche Kern 1 präzise an die
erste Position bewegt werden kann, unabhängig von der Phase der Wechselspannung.
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Sechste Ausführung
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Die
weitere Ausführung
dieser Erfindung wird durch die 15 bis 17 beschrieben. 15 ist
eine Vorderansicht eines ersten Elektromagneten zur Erregung eines
festen Kerns und eines zweiten Elektromagneten zur Erregung eines
beweglichen Kerns 1, und die 16 und 17 sind Schaltbilder
eines elektrischen Abschnitts.
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In
der Ausführung
dieser Erfindung wird ein elektromagnetischer Schütz zur Verkürzung der Schalt-
oder Öffnungszeit
beschrieben, während
ein Stoss im Fall des Schaltens oder Öffnens unterdrückt wird.
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In 15 sind
in dem elektromagnetischen Schütz
ein fester Kern 20, welcher einen Elektromagneten 301A,
in dem eine Spule 21A auf einem Spulenträger gewickelt
ist, und ein beweglicher Kern 1 gebildet, der einen Elektromagneten 301B hat,
in dem eine Spule 21B auf einem Spulenträger in die gleiche
Richtung wie die Spule 21A gewickelt ist, und wenn ein
Strom gleicher Richtung durch die Spule 21A und die Spule 21B läuft, werden
der feste Kern 20 und der bewegliche Kern 1 magnetisiert,
und eine Anziehungskraft wirkt und beide Kerne üben einen Sog aus. Andererseits,
wenn ein Strom der Spule 21A oder der Spule 21B in
die umgekehrte Richtung läuft,
ist er so konstruiert, dass sie in Abstoßungsrichtung magnetisiert
sind, und der feste Kern 20 und der bewegliche Kern 1 entfernen
sich.
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In 16 zeigen
die gleichen Zeichen wie 1 die gleichen oder entsprechende
Abschnitte, und eine Beschreibung wird weggelassen. In 16 ist
er so konstruiert, dass der Elektromagnet 301A und ein
Schaltteil 600, welcher als Schaltmittel dient, mit einem
Ausgang eines Anziehungskraft- Steuerteils 303 verbunden
sind, und der Elektromagnet 301B ist mit einem Ausgang
des Schaltteils 600 verbunden, und eine Richtung eines
durch den Elektromagneten 301B fließenden Stroms wird durch den Schaltteil 600 geschaltet.
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Ein
Befehlserzeugungsteil 1400 umfasst einen Zeitgeber TU1
zur Erzeugung eines Pulses zum Fließen lassen von Anziehungsströmen E21,
E31 für eine
Zeit U1 durch ein AN-(Schließ-)Signal
eines Schalters 304S, einen Zeitgeber TU21 zur Erzeugung
eines Verzögerungssignals
U21 zu einem. Startzeitpunkt wenn Abstoßungsströme E22, E32 durch das AN des
Schalters 304S fließen,
einen Zeitgeber TU22 zur Erzeugung eines Pulses zum Fließen lassen
der Abstoßungsströme E22,
E32 für
eine Zeit U22 durch ein Ausgangssignal des Zeitgebers TU21, einen
Zeitgeber TU4 zur Erzeugung eines Verzögerungssignals zu einem Startzeitpunkt
zum Fließen
lassen von Ansaugströmen
E16, E26 durch ein AN-Signal
des Schalters 304S, einen Zeitgeber TU23 zur Erzeugung
eines Pulses zum Fließen
lassen von Abstoßungsströmen E23,
E33 durch ein Inversionssignal, bei dem ein AUS-(Öffnungs-)Signal des
Schalters 304S durch eine NICHT-Schaltung 414.
invertiert wird, einen Zeitgeber TU7 zur Einstellung eines Startzeitpunkts
wenn Anziehungsströme E27,
E37 durch das Inversionssignal fließen gelassen werden, und einen
Zeitgeber TU8 zur Erzeugung eines Pulses mit Zeit U8 auf der Grundlage
eines Signals des Zeitgebers TU7.
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Er
ist so konstruiert, dass durch Verbinden von Ausgängen von
Schaltern 421, 602, 603, 426, 427 zur
Verbindung von Befehlswerten jedes Befehlsteils SE11 bis SE13, SE16,
SE17 mit Ausgängen
auf der Grundlage jedes Ausgangssignals jedes Zeitgebers TU1, TU22,
TU4, TU23, TU8, die Befehlswerte jedes Befehlsteils SE1 usw. einem
Stromsteuerteil 401 als Anziehungskraft-Befehlswert 407 eingegeben
werden, und auch die Ausgangssignale jedes Zeitgebers TU1, TU22,
TU4, TU23, TU8 werden einem Schaltteil 403 als Schaltsteuersignal 408 über eine
ODER-Schaltung 413 eingegeben und ein Inversions- ODER des Zeitgebers
TU22 und TU23 wird durch eine NODER-Schaltung 604 erhalten, um
ein Schaltsignal 601 zu bilden.
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Der
Schaltteil 600 schaltet elektrisch eine Spannungspolarität des Elektromagneten 301B durch
das Schaltsignal 601, und wenn das Schaltsignal 601 hoch
ist, gehen die Schalter 611, 612 AN, und das Schaltsignal 601 wird
durch eine NICHT-Schaltung 610 invertiert, so dass die
Schalter 613, 614 AUS gehen, und eine Energiequelle 402 verbunden wird.
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Ebenso,
wenn das Schaltsignal 601 tief ist, gehen die Schalter 611, 612 AUS,
und das Schaltsignal 601 wird durch die NICHT-Schaltung 610 invertiert,
so dass die Schalter 613, 614 AUS gehen, und die
Energiequelle 402 wird in der entgegengesetzten Polarität der Energiequelle 402 verbunden.
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Ein
Betrieb des oben erwähnten
konstruierten elektromagnetischen Schützes wird durch die 15 bis 18 beschrieben.
In 18 zeigt (a) ein Signal des Schalters 304S,
(b) zeigt eine Stromsignalform, welche durch den Elektromagneten 301A fließt, (c)
zeigt eine Stromsignalform, welche durch den Elektromagneten 301B fließt, (d)
zeigt einen Anziehungs- oder Abstoßungszustand des beweglichen Kerns 1 und
des festen Kerns 20, (e) zeigt die Bewegung des beweglichen
Kerns 1 und (f), (g), (h), (i), (j), (k), (l) zeigen einen
Betrieb jedes Zeitgebers.
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Zunächst wird
ein Schaltvorgang des elektromagnetischen Schutzes beschrieben.
Zum Zeitpunkt T1, wenn der Schalter 304S AN geht, erzeugt der
Zeitgeber TU1 einen Puls mit Zeit U1, und der Schaltteil 403 wird
durch das Schaltsteuersignal 408 über die ODER-Schaltung 413 eingeschaltet.
Gleichzeitig geht der Schalter 421 AN, und der Befehlsteil SE11
wird im Stromsteuerteil 401 als Anziehungskraft-Befehlswert 407 bereitgestellt.
Da Ausgänge der
Zeitgeber TU21, TU22 ein niedriges Signal haben, wird das Schaltsignal 601,
welches eine Ausgabe der NODER-Schaltung 604 ist, zu einem
hohen Signal, und die Schalter 611, 612 des Schaltteils 600 werden
eingeschaltet, und die Schalter 613, 614 werden
ausgeschaltet, und Ströme,
welche durch die Elektromagneten 301A, 301B fließen, werden
durch den Stromsteuerteil 401 gesteuert.
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Daher
fließen
Beschleunigungsströme
E21, E32 mit einer Pulsbreite in der gleichen Richtung durch die
Elektromagneten 301A, 301B, und es tritt eine
starke Anziehungskraft auf zwischen dem beweglichen Kern 1 und
dem festen Kern 20, und der bewegliche Kern 1 bewegt
sich zu einem Zeitpunkt der Ziffer 310, welche in 18(e) gezeigt ist, nicht, und beginnt
die Beschleunigung nach eine Weile ab einem Zeitpunkt der Ziffer 311,
und die Geschwindigkeit nimmt zu, und bei Ziffer 312 der
Zeit T2 nach Ablauf einer Zeit U1 geht der Schalter 421 AUS,
und der Anziehungskraft-Befehlswert 407 wird ausgeschaltet,
und der Stromsteuerteil 401 geht AUS, um die Beschleunigungsströme E21,
E32 zu unterbrechen.
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Der
bewegliche Kern 1 nähert
sich gegen die Abstoßung
einer Auslösefeder 30 usw.
in eine Richtung des festen Kerns 20 durch Trägheit, und
bewegt sich an eine Position der Ziffer 610. Zum Zeitpunkt T21
der Position wird die Ausgabe des Zeitgebers TU21 ein hohes Signal,
und ein Puls mit der Zeit U22 wird aus dem Zeitgeber TU22 erzeugt,
und das Schaltsteuersignal 408 wird durch die ODER-Schaltung 413 hoch,
um den Schaltteil 403 einzuschalten. Gleichzeitig, da eine
Ausgabe des Zeitgebers TU22 ein hohes Signal ist, wird ein Schaltsignal,
welches eine Ausgabe der NODER-Schaltung 604 ist, niedrig, so
dass die Schalter 613, 614 des Schaltteils 600 AN gehen,
und die Schalter 611, 612 werden ausgeschaltet,
und der Schalter 602 geht AN, und Ströme, welche durch die Elektromagneten 301A, 301B fließen, werden
durch den Stromsteuerteil 401 unter Verwendung des Befehlsteils
SE12 als Anziehungskraft-Befehlswert 407 gesteuert.
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In
der Position 610 des beweglichen Kerns 1, durch
Fließen
lassen eines Bremsstroms bzw. Verzögerungsstroms E32 durch den
Elektromagneten 301A, und Fließen lassen eines Bremsstroms
bzw. Verzögerungsstroms
E22 durch den Elektromagneten 301B in eine Richtung entgegengesetzt
zum Bremsstrom bzw. Verzögerungsstrom
E32 während einer
Zeit U22, werden der bewegliche Kern 1 und der feste Kern 20 abgestoßen, und
zusätzlich
zur Abstoßung
der Auslösefeder 30 usw.,
bremst bzw. verzögert
der bewegliche Kern 1 schnell. Im beweglichen Kern 1 nimmt
die Geschwindigkeit ab, und eine Ausgabe des Zeitgebers TU22 wird
in der Bewegung an eine zweite Position zum Zeitpunkt T22 einer
geringfügig
davor stehenden Position zu einem niedrigen Signal 611,
so dass der Schalter 602 AUS geht, und der Stromsteuerteil 401 ausgeschaltet
wird, und die Bremsströme
bzw. Verzögerungsströme E32, E22
unterbrochen werden, und der beweglichen Kern 1 bewegt
sich mit Trägheit
für eine
Zeitspanne von einer Position 611 an eine Position 313.
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Hierbei
sind die Werte der Bremsströme
bzw. Verzögerungsströme E32,
E22 und die Werte der Zeit U21, U22 so eingestellt, dass eine Geschwindigkeit
an der Position der Ziffer 313, Zeit T5 des beweglichen
Kerns 1 zu Null wird.
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Im übrigen kann
die Zeit T22 mit der Zeit T5 übereinstimmen.
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Nach
dem Ablauf der Zeit U4 seit dem AN-Schalten des Schalters 304S wird
eine Ausgabe des Zeitgebers TU4 zu einem hohen Signal, und das Schaltsteuersignal 408 wird über die
ODER-Schaltung 413 hoch, um den Schaltteil 403 einzuschalten. Gleichzeitig
geht der Schalter 426 AN, und der Befehlsteil SE16 wird
dem Stromsteuerteil 401 als Anziehungskraft-Befehlswert 407 bereitgestellt.
Gleichzeitig, da eine Ausgabe des Zeitgebers TU23 ein niedriges
Signal ist, wird ein Schaltsignal, welches eine Ausgabe der NODER-Schaltung 604 ist,
hoch, und die Schalter 611; 612 des Schaltteils 600 gehen AN,
und die Schalter 613, 614 werden ausgeschaltet, und
Ströme,
welche durch die Elektromagneten 301A, 301B fließen, werden
durch den Stromsteuerteil 401 gesteuert.
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Daher,
an der Position 313, welche im wesentlichen die zweite
Position des beweglichen Kern 1 ist, werden Ansaugströme E16,
E26 gleicher Richtung durch die Elektromagneten 301A, 301B fließen gelassen,
und der bewegliche Kern 1 wird angesaugt und am festen
Kern 20 gehalten.
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Wie
oben beschrieben, durch ein AN-Signal des Schalters 304S werden
die Beschleunigungsströme
E31, E21, durch die Elektromagneten 301A, 302B für eine Zeit
U21 in der Anziehungsrichtung des beweglichen Kerns 1 und
des festen Kerns 20 fließen gelassen, und zu dem Zeitpunkt,
zu dem der bewegliche Kerns 1 einen Abstand in der Nähe des festen Kerns 20 erreicht,
werden die Verzögerungsströme bzw.
Bremsströme
E32, E22 für
eine Zeit U22 in der Abstoßungsrichtung
des beweglichen Kerns 1 und des festen Kerns 20 fließen gelassen,
und zu einem Zeitpunkt, zu dem der bewegliche Kerns 1 die
zweite Position erreicht, werden die Ansaugströme E16, E26 in die Anziehungsrichtung
des beweglichen Kerns 1 und des festen Kerns 20 fließen gelassen,
so dass die Schaltzeit des elektromagnetischen Schützes schnell
ist, und ein Stoss durch eine Kollision unterdrückt werden kann, da er so konstruiert
ist, dass die Geschwindigkeit des beweglichen Kerns auf beinahe
Null reduziert wird durch rasches Bremsen bzw. Verzögern, und
der bewegliche Kern 1 erreicht den festen Kern 20.
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Der
Betrieb im Fall des Öffnens
des wie oben erwähnt
konstruierten elektromagnetischen Schützes wird durch 15 bis 19 beschrieben.
Nun, wenn der Schalter 304S zum Zeitpunkt T7 ausgeschaltet
wird, da eine Ausgabe des Zeitgebers TU23 hoch wird, geht der Schalter 603 AN,
und der Anziehungskraft-Befehlswert 407 wird dem Stromsteuerteil 401 aus
dem Befehlsteils SE7 bereitgestellt, und eine Ausgabe der NODER-Schaltung 604.
wird niedrig, und die Schalter 613, 614 des Schaltteils 600 gehen AN,
und Beschleunigungsströme
E33, E23 werden für
eine Zeit U23 in der Abstoßungsrichtung
des beweglichen Kerns 1 und des festen Kerns 20 fließen gelassen.
Somit wird der bewegliche Kern 1 gegenüber dem festen Kern 21 abgestoßen, bewegt
sich aber nicht unmittelbar zu einem Zeitpunkt der Ziffer 315,
welche in (e) gezeigt ist. Nach einer Weile beginnt die Beschleunigung
ab Ziffer 316, und zusätzlich
zur Abstoßung
der Auslösefeder 30 usw.,
werden die Abstoßungsbeschleunigungsströme E33,
E23 bei Ziffer 612 der Zeit T23 unterbrochen, wenn die
Geschwindigkeit zunimmt.
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Zum
Zeitpunkt T8 nach Ablauf der Zeit U7 seitdem der Schalter 304S AUS
ging, wird der Zeitgeber TU7 hoch, und der Schaltteil 403 wird
durch das Schaltsteuersignal 408 über die ODER-Schaltung 413 eingeschaltet.
Gleichzeitig, da Ausgänge
der Zeitgeber TU22, TU23 ein niedriges Signal haben, hat ein Ausgang
der NODER-Schaltung 604 ein hohes Signal, und die Schalter 611, 612 gehen
AN, und die Schalter 613, 614 gehen AUS, und der
Schalter 421 geht AN, und die Ströme, welche durch die Elektromagneten 301A, 301B fließen, werden
durch den Stromsteuerteil 401 unter Verwendung des Befehlsteils
SE11 als Anziehungskraft-Befehlswert 407 gesteuert.
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Zum
Zeitpunkt T8 einer Position 317 des beweglichen Kerns 1,
wird ein Bremsstrom bzw. Verzögerungsstrom
E37 durch den Elektromagneten 301A fließen gelassen, und ein Bremsstrom
bzw. Verzögerungsstrom
E27 wird durch den Elektromagneten 301B in die gleiche
Richtung wie der Bremsstrom bzw.
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Verzögerungsstrom
E32 fließen
gelassen, für
eine Zeit U8. Die Anziehungskraft wirkt auf den beweglichen Kern 1 zu
einem Zeitpunkt der Ziffer 318, und der bewegliche Kern 1 bremst
ab bzw. verzögert.
Da die Ausgabe des Zeitgebers TU8 zum Zeitpunkt T11, was eine erste
Position 218 des beweglichen Kerns 1 ist, zu einem
niedrigen Signal wird, geht der Schalter 427 AUS, und der
Stromsteuerteil 401 wird ausgeschaltet und die Verzögerungsströme bzw.
Bremsströme E37,
E27 werden unterbrochen, und der bewegliche Kern 1 behält einen Freigabezustand
durch die Auslösefeder 30 usw. glatt.
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Hierbei,
da die Geschwindigkeit des beweglichen Kerns 1 zum Zeitpunkt
T11 langsam geworden ist, wird die Stossgeschwindigkeit selbst im
Falle einiger Abweichung vorwärts
oder rückwärts niedrig,
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Daher,
werden durch ein AUS-Signal des Schalters 304S die Ansaugströme E16,
E26, welche durch die Elektromagneten 201A, 301B fließen, unterbrochen,
und dann werden die Beschleunigungsströme E33, E23 für eine Zeit
U23 in der Abstoßungsrichtung
des beweglichen Kerns 1 und des festen Kerns 20 fließen gelassen,
und dann werden die Verzögerungsströme bzw.
Bremsströme
E37, E27 durch die Elektromagnete 201A, 301B für eine Zeit
U8 in der Anziehungsrichtung des beweglichen und des festen Kerns 20 nach
der Zeit U7 fließen
gelassen, und zu einem Zeitpunkt, zu dem der bewegliche Kern 1 die
erste Position erreicht, werden die Verzögerungsströme bzw. Bremsströme E37,
E27 unterbrochen, so dass die Freigabezeit des elektromagnetischen
Stützes
schnell ist, und ein Stoss durch eine Kollision unterdrückt wird,
und ein Kontakt einen Strom schnell schalten oder unterbrechen kann,
so dass die Lichtbogendauer kurz wird, und ein Schmelzen oder eine
Beschädigung
aufgrund der Lichtbogenhitze klein ist, und sich die Lebensdauer
des Kontakts verlängert.
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Wie
oben beschrieben, gibt es gemäß einer ersten
Erfindung Wirkungen, dass ein Stoss im Falle des Schaltens und Öffnens eines
elektromagnetischen Schützes
unterdrückt
werden kann, das Stossgeräusch
klein wird, und das Prellen eines elektrischen Kontakts verringert
wird.
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Nach
einer zweiten oder vierten Erfindung gibt es Wirkungen, dass ein
Stoss im Falle des Schaltens eines elektromagnetischen Schützes unterdrückt werden
kann, das Stossgeräusch
klein wird und das Prellen eines elektrischen Kontakts verringert
wird.
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Gemäß einer
dritten oder fünften
Erfindung gibt es Wirkungen, dass ein Stoss im Falle des Öffnens eines
elektromagnetischen Schützes
unterdrückt
werden kann, ein Stossgeräusch
klein wird, und das Prellen eines elektrischen Kontakts verringert
wird.
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Nach
einer sechsten Erfindung gibt es Wirkungen, dass eine Anziehung
zwischen einem beweglichen Kern und einem festen Kern sicherer wird in
dem Fall eines elektromagnetischen Schützes, zusätzlich zu den Wirkungen der
zweiten oder vierten Erfindung.
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Gemäß einer
siebten Erfindung gibt es Wirkungen, dass ein Stoss im Falle des
Schaltens eines beweglichen Kerns unterdrückt werden kann, um Variationen
in einer Spannungsänderung,
einer Teilekonstanten usw. zu widerstehen, und das Prellen eines
elektrischen Kontakts verringert wird, da die Steigung der Geschwindigkeit
zu dem Zeitpunkt, zu dem der bewegliche Kern sich einer zweiten
Position nähert,
im Falle des Schaltens eines elektromagnetischen Schützes verringert
ist.
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Gemäß einer
achten Erfindung gibt es Wirkungen, dass ein Stoss im Falle des
Schaltens eines beweglichen Kerns unterdrückt werden kann, um Variationen
in einer Spannungsänderung,
einer Teilekonstanten usw. zu widerstehen, und das Prellen des elektrischen
Kontakts verringert wird, da die Steigung einer Geschwindigkeit
zu dem Zeitpunkt, zu dem der bewegliche Kern sich einer zweiten
Position nähert, im
Falle des Öffnens
eines elektromagnetischen Schützes
verringert ist.
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Gemäß einer
neunten Erfindung gibt es Wirkungen, dass einer Änderung der Spannung oder einer Änderung
der Temperatur widerstanden wird, zusätzlich zu allen Wirkungen der
ersten bis achten Erfindung.
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Gemäß einer
zehnten Erfindung gibt es Wirkungen, dass ein Stoss im Falle des
Schaltens eines elektromagnetischen Schützes mit Wechselstrombetrieb
unterdrückt
werden kann, und ein Stossgeräusch
klein wird und das Prellen eines elektrischen Kontakts verringert
wird.
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Gemäß einer
elften Erfindung gibt es Wirkunken, dass ein Stoss im Falle des Öffnens eines
elektromagnetischen Schützes
mit Wechselstrombetrieb unterdrückt
werden kann, und ein Stossgeräusch kleiner
wird und ein Prellen eines elektrischen Kontakts verringert wird.
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Gemäß einer
zwölften
Erfindung gibt es Wirkungen, dass ein Stoss im Falle des Schaltens
eines beweglichen Kerns unterdrückt
werden kann, während
die Betriebszeit im Falle des Schaltens eines elektromagnetischen
Schützes
verkürzt
werden kann, ein Stossgeräusch
klein wird, und ein Prellen eines elektrischen Kontakts verringert
wird.
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Gemäß einer
dreizehnten Ausführung
gibt es Wirkungen, dass ein Stoss im Falle des Schaltens eines beweglichen
Kerns unterdrückt
werden kann, während
die Betriebszeit im Falle des Öffnens
eines elektromagnetischen Schützes
verkürzt
wird, ein Stossgeräusch
klein wird und ein Prellen eines elektrischen Kontakts verringert
wird.
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Gewerbliche
Anwendbarkeit
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Wie
oben beschrieben ist ein erfindungsgemäßer elektromagnetischer Schütz geeignet
zur Verringerung eines Stoßes
im Falle des Schaltens und Öffnens.