DE2204041A1 - Electromagnet, in particular for driving electrical switching devices - Google Patents
Electromagnet, in particular for driving electrical switching devicesInfo
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Description
Elektromagnet, insbesondere zum Antrieb elektrischer SchaltgeräteElectromagnet, in particular for driving electrical switching devices
Die Erfindung betrifft ein Elektromagnet, insbesondere zum Antrieb elektrischer Schaltgeräte, mit zueinander relativ beweglichen Kern- und Ankerteilen, welche Teile bei Erregung einer an ihnen angebrachten Wicklung aufeinanderschlagende Polflechen aufweisen.The invention relates to an electromagnet, in particular for driving electrical switchgear, with relatively movable core and armature parts, which parts have pile flecks hitting one another when a winding attached to them is excited.
Für den Antrieb elektromagnetischer Schaltgeräte, z.B. Schütze werden allgemein mit E- oder LJ-förmigen Eisenkernen versehene Elektromagnete verwendet. Um ein Klebenbleiben eines Elektromagneten zu verhindern, ist im magnetischen Kreis ein Remanenzluftspalt erforderlich. Dieser Remanenzluftspalt ist in den meisten Fällen bei E-Kernen zwischen dem mittleren Schenkel des Ε-Kernes und dem Anker angeordnet. Dia Lebensdauer eines solchen Elektromagneten hängt von Remanenzluftspalt ab. Wenn die aufeinanderschlagenden Polflächen am Anker und an den beiden Seitenschenkeln des Ε-Kernes durch das. häufige Aufschlagen des Ankers verschlagen sind, verschwindet der Re- | manenzluftspalt zwischen dem Anker und dem mittleren Schenkel des Ε-Kernes und das Schütz kann kleben bleiben.For driving electromagnetic switching devices, e.g. contactors Electromagnets generally provided with E- or LJ-shaped iron cores used. To prevent an electromagnet from sticking To prevent this, a remanent air gap is required in the magnetic circuit. In most cases of E-cores, this remanent air gap is between the middle leg of the Ε-core and the armature arranged. The life of such an electromagnet depends on Retentive air gap. If the clashing pole faces on the Anchor and on the two side legs of the Ε-core by the. Frequent If the anchor is struck, the re- | disappears manent air gap between the armature and the middle leg of the Ε core and the contactor can stick.
Um ein Klebenbleiben eines Ε-Kernes erst nach einer hohen Schaltzahl zu erreichen, sind verschiedene Nassnahmen bekannt. Die bekannteste Massnahme für die Erhöhung der Schaltzahl bis zum Klebenbleiben eines Elektromagneten mit Ε-Kern ist das Oelen der Kerne. P278 Various names are known to ensure that a Ε core does not stick until after a high number of operations. The best known measure for increasing the number of operations until an electromagnet with a Ε core sticks is oiling the cores. P278
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Durch das Delen der Kerne erreicht man gegenüber einem ungeölten Kern eine etwa 10 bis 15-fache Schaltzahl-bis zum Klebenbleiben. Diese Massnahme ist trotzdem unbefriedigend, weil die heute vorhandenen OeIe einerseits auf die Kontakte kriechen können, wo sie eine schlechte Kontaktsicherheit verursachen und anderseits verharzen und eintrocknen, wodurch die schaltzahlerhöhende Schmier- und Dämpfungswirkung des Oeles und somit die mechanische Lebensdauer des Elektromagneten stark vermindert wird.Through the delenation of the cores you can reach a non-oiled one Core about 10 to 15 times the number of operations - until it sticks. This measure is nevertheless unsatisfactory because the oils available today can, on the one hand, crawl onto the contacts where they are cause poor contact reliability and, on the other hand, resinify and dry up, which increases the number of switching operations and increases the lubricating and damping effect of the oil and thus the mechanical service life of the electromagnet is greatly reduced.
Es ist auch bekannt, Magnetkerne elektrischer Apparate in ihrem Gehäuse mit einem Giessharz zu vergiessen. Das Harz füllt dabei die zwischen den einzelnen Blechen des Elektromagneten vorhandenen Spalten auch aus. Diese Elektromagnete sind in Bezug auf Lebensdauer etwas besser als trockene, unbehandelte Kerns. Die Anzahl Schaltungen dieser Elektromagnete bis zum Klebenbleiben sind etwa die doppelten von den trockenen und unbehandelten Kernen. Mit Hilfe dieser Lösung kann die Lebensdauer des mit OeI behandelten Kernes nicht erreicht werden.It is also known to encapsulate magnetic cores of electrical apparatus in their housing with a casting resin. The resin fills in the process also remove the gaps between the individual sheets of the electromagnet. These electromagnets are in terms of lifespan slightly better than dry, untreated core. The number of cycles of these electromagnets until they stick are about twice that of the dry and untreated kernels. With the help of this solution, the life of the treated with OeI can be increased Core cannot be reached.
Für die Erhöhung der Schaltzahl bis zum Klebenbleiben eines Elektromagneten ist fernsr bekannt, den Polflächen ein trockenes Schmiermittel, z.B. Molybdändisulfid zuzuführen. Das trockene Schmiermittel wird dabei zwischen den Blechen des Kernes, oder in einem den Magnetkörper umgebenden porösen Körper gespeichert. Versuche haben gezeigt, dass die Lebensdauer der mit einer trockenen Schmiermittelzufuhr ausgeführten Kerne weit unterhalb derjenigen der geölten Kerne liegt.For increasing the number of operations until an electromagnet sticks is known to use a dry lubricant on the pole faces, e.g. to supply molybdenum disulphide. The dry lubricant is placed between the metal sheets of the core or in one of the magnet bodies surrounding porous body stored. Tests have shown that the life of using a dry lubricant supply executed cores is far below that of the oiled cores.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung zu finden^um die Lebensdauer eines geöiten Elektromagneten mit einem .ungeölten Elektromagneten zu erreichen und zu übertreffen.The object of the invention is to find a solution to the service life an open electromagnet with an unlubricated electromagnet to achieve and to surpass.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch, gelöst, dass mindestens eine von je zwei aufeinanderschlagenden Polflächen mit mindestens einer mit Kunststoff gefüllten Ausnehmung versehen ist und die Oberfläche des in die Ausnehmung eingebetteten Kunststoffes mit' der Polfläche bündig ist.The problem posed is achieved in that at least one of two mutually hitting pole faces with at least one with Plastic-filled recess is provided and the surface of the plastic embedded in the recess is flush with the pole face is.
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Versuche haben gezeigt, dass mit der Polfläche bündig angebrachter Kunststoff durch seine schmierende und dampfende Wirkung die Lebensdauer eines Elektromagneten gegenüber einem unbehandelten Kern um den Faktor 10 bis 20 erhöht. Der Kunststoff verteilt sich durch das Aufeinanderprallen der Polflächen filmartig auf die ganze Polfläche. Tests have shown that it is fitted flush with the pole face Due to its lubricating and steaming effect, plastic extends the service life of an electromagnet compared to an untreated core increased by a factor of 10 to 20. The plastic is distributed through the collision of the pole faces like a film on the entire pole face.
Als Kunststoff können Epoxydharz, Polyester., Polyurethanharz oder ein anderer Kunststoff verwendet werden.As plastic, epoxy resin, polyester., Polyurethane resin or another plastic can be used.
Eine weitere Erhöhung der Lebensdauer ist möglich, indem man zum Kunststoff ein trockenes Schmiermittel beimischt. Als trockenes Schmiermittel kann z.B. flolybdändisulfid Verwendung finden.A further increase in the service life is possible by going to Plastic mixed with a dry lubricant. For example, flolybdenum disulphide can be used as a dry lubricant.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigelegten Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing. Show it:
Fig. 1 einen Ε-Kern in Seitenansicht,1 shows a Ε core in side view,
Fig. 2 den gleichen Ε-Kern in Draufsicht, Fig. 3 die eine Polfläche eines E-Kernes, Fig. 4 und 5 Einzelblechteile.Fig. 2 shows the same Ε core in plan view, Fig. 3 shows one pole face of an E core, 4 and 5 individual sheet metal parts.
In Fig. 1 ist die Seitenansicht eines E-förmigen geblechten Eisenkernes 1 dargestellt. Die beiden Seitenschenkel 2 sind an den Polflächen 3 mit Kurzschlussringen 4 versehen, um ein Brummen des Elektromagneten zu vermindern. Der In Fig. 1 nicht dargestellte Anker liegt bei Erregung einer nicht dargestellten, den mittleren Schenkel 5 umgebenden Wicklung an den Polflächen 3 der beiden Seitenschenkel auf. Zwischen dem Anker und der Polfläche 6 des mittleren Schenkels 5 ist ein-Remanenzluftspalt angeordnet, um ein Klebenbleiben des Elektromagneten zu verhindern.In Fig. 1 is the side view of an E-shaped sheet iron core 1 shown. The two side legs 2 are provided with short-circuit rings 4 on the pole faces 3 to prevent the electromagnet from humming to diminish. The armature, not shown in Fig. 1, is when a not shown, the middle leg is excited 5 surrounding winding on the pole faces 3 of the two side legs on. A remanence air gap is arranged between the armature and the pole face 6 of the middle leg 5 in order to prevent it from sticking to prevent the electromagnet.
Die Kurzschlussringe 4 sind in die in den beiden Seitenschenkeln 2 angebrachten Nuten eingelegt. Die zwischen dem Kurzschlussring 4* und der Ebene der Polfläche 3 vorhandenen Ausnehmungen 7 sind mit einem Kunststoff ausgefüllt. Die Oberfläche des in die Ausnehmun-The short-circuit rings 4 are in the two side legs 2 inserted grooves. The recesses 7 present between the short-circuit ring 4 * and the plane of the pole face 3 are with filled with a plastic. The surface of the recess
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gen 7 eingebetteten Kunststoffes ist mit der Polfläche 3 bündig. Beim wiederholten Aufschlagen der PoIflachen wird .der Kunststoff aus den Ausnehmungen 7 immer mehr auf den aus Eisen bestehenden Teil der Polfläche 3 ausgedrängi, wo denn ein Kunststoffilm entsteht. Der Kunststoffilm verhindert durch seine schmierende und dämpfende Wirkung eine schnelle Abnützung der Pol flächen 3 und verlängert dadurch die Lebensdauer des Elektrcricgneten.gen 7 embedded plastic is flush with the pole face 3. When the poles are hit repeatedly, the plastic becomes from the recesses 7 more and more to those made of iron Part of the pole face 3, where a plastic film is created. The plastic film prevents by its lubricating and dampening effect rapid wear of the pole surfaces 3 and prolonged thereby the lifespan of the electrical system.
In Fig. 3 ist die eine Polfläche ß eines Kernes S mit scliach^rsttförmig verteilten Ausnehmungen 10 dargestellt. Die Ausnehmungen IG sind in die einzelnen Bleche 11 und 12 des Kernes 9 eingestanzt, siehe Fig. 4 und Fig. 5. Es können auch mehrere r.it an der gleicher-Stelle angebrachten Ausnehmungen lü versehene Bische 31 oder 12 r.eb; nander angeordnet sein. Der Kurzschlussring 4 in Fig. 3 ist wie ir Fig. 1 und 2 im Kern 9 befestigt. Die Ausneh~ung£n 7 ■»' 10 sind mit einem Kunststoff ausgefüllt.In FIG. 3, one pole face β of a core S is in the shape of a scliach ^ rstt distributed recesses 10 shown. The recesses IG are punched into the individual sheets 11 and 12 of the core 9, see Fig. 4 and Fig. 5. There can also be several r.it at the same place attached recesses lü provided Bische 31 or 12 r.eb; be arranged nander. The short-circuit ring 4 in Fig. 3 is like ir 1 and 2 fastened in the core 9. The exceptions £ n 7 ~ '10 are with filled with a plastic.
Din Polfläche dfsr Anordnung nach Fig. 3, 4 und 5 ist um die durch die Ausnehmungen 10 und 7 beanspruchte Fläche vergrösscrt. Zu diesem Zweck sind die Bleche 11 und 12 in der !Jähe der PoIf3.sch·.,· ü breiter. Diese Anordnung ist besonders, vorteilhaft, weil durrh die grössere Aufschlagsfläche dia spezifisch-;; kinetische Auftreffenergie verkleinert wird, was zu einer Lsbsnsdeuererhchung beitreg"; und weil die induktion an der Polfläche 8 durch die AusrsBhmung^n 7 und 10 nicht erhöht wird, wodurch die Halte-AmperewIndungszahl des Elektromagneten nicht erhöht wird.The pole face of the arrangement according to FIGS. 3, 4 and 5 is enlarged by the area occupied by the recesses 10 and 7. For this purpose, the plates 11 and 12 are in! Abruptness of PoIf3.sch ·. · Ü wider. This arrangement is particularly advantageous because the larger impact area dia specifically- ;; kinetic energy of impact is reduced, which contributes to an increase in the voltage, and because the induction at the pole face 8 is not increased by the design 7 and 10, so that the holding ampere-turns of the electromagnet is not increased.
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