DE2435209C3 - Schaltmatrix mit magnetisch gesteuerten Kontakten - Google Patents
Schaltmatrix mit magnetisch gesteuerten KontaktenInfo
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Description
auf das Magnetglied (1) derart angeordnet sind, daß 35 Magnetglied aus zwei Teilen ausgeführt, und jeder der
die durch sie erregter Magnetflüsse koaxial sind. Wicklungen weist je zwei Wicklungsteile auf, wobei der
eine Wicklungsteil der ersten Wicklung eine Windungs-
3. Schaltmatrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (2, 3) in bezug
auf das Magnetglied (1) derart angeordnet sind, daß die durch sie erregten Magnetflüsse orthogonal sind.
4. Schaltmatrix nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch geschlossene Windungen (12), die die magne
tisch gesteuerten Kontakte (4) umfassen und aus einem unmagnetischen Werkstoff hergestellt sind,
dessen elektrische Leitfähigkeit zum Schutz der magnetisch gesteuerten Kontakte (4) gegen die
Einwirkung des alternierenden abnehmenden Magnetfeldes ausreicht.
5. Schaltmatrix nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß, falls jedes Magnetglied (1)
magnetisch mit einem magnetisch gesteuerter. Kontakt (4) gekoppelt ist, dieser Kontakt (4) von
einer geschlossenen Windung (12) umfaßt ist.
6. Schaltmatrix nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß, falls jedes Magnetglied (1)
magnetisch mit mindestens zwei magnetisch gesteuerten Kontakten (4) gekoppelt ist, alle diese
Kontakte (4) von einer geschlossenen Windung umfaßt sind.
7. Schaltmatrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisch gesteuerten
Kontakte (4) derart angeordnet sind, daß die magnetischen Achsen sämtlicher magnetisch gesteuerten
Kontakte (4) parallel zu den Spalten der Matrix sind.
zahl enthält, die zur Sättigung eines Teiles des Magnetgliedes bei dessen Durchfließen von einem
Steuerstirom ausreicht, während der andere Wicklungsteil eine doppelt so große Windungszahl wie der erste
Wicklungsteil aufweist. Der erste Wicklungsteil der zweiten Wicklung enthält eine Windungszahl, die zur
Sättigung des zweiten Teiles des Magnetgliedes ausreicht, wobei der andere Wicklungsteil dieser
Wicklung eine doppelt so große Windungszahl wie der erste Wicklungsteil aufweist. Die Wicklungsteile sind in
bezug auf die Teile des Magnetgliedes derart angeordnet, daß beim getrennten Durchfließen jeder Wicklung
von einem Strom eine entgegengesetzt gerichtete Magnetisierung der Teile des Magnetgliedes entsteht,
wobei die dem betreffenden Magnetglied entsprechenden magnetisch gesteuerten Kontakte, falls sie geschlossen
waren, geöffnet werden. Wenn der Steuerstrom auf einmal durch die zwei Wicklungen geschickt wird, wird
der magnetische Fluß im Magnetglied addiert, und die entsprechenden magnetisch gesteuerten Kontakte
schließen sich (vgl. z. B. US-PS 30 37 085, Kl. 335-159).
Nachteilig ist bei der betreffenden bekannten Schaltmatrix mit magnetisch gesteuerten Kontakten,
daß bei einer derartigen Anordnung der Teile des Magnetgliedes und der Wicklungsteile gegeneinander
die Anforderungen an die Identität dieser Teile des Magnetgliedes sehr hoch sind, was erhöhte Anforderun-
6S gen an deren Herstellungstechnologie verursacht, sie
kostspielig und unwirtschaftlich macht. Darüber hinaus wird die Fertigung für eine derartige Schaltmatrix durch
die Notwendigkeit eines Aufwickeins von komplizier-
(ί
η für jedes Magnetglied individuellen Wicklungsteiien .^schwert, was bei einer Massenfertigung gleichfalls
euer und unwirtschaftlich ist.
p;n anderer Nachteil der betreffenden bekannten
^chaltmatrix mit magnetisch gesieuerten Kontakten s 'esteht Jarin, daß während der Wirkzeit eines
Steuerimpulses bei den magnetisch gesteuerten Koniakten ein kurzzeitiges Schließen in allen denjenigen
Magnetgliedern der gewählten Zeile und Spalte auftritt, • denen die magnetomotorische Kraft des Ansprechens io
'n magnetisch gesteuerten Kontakte unterhalb der
etomotorischen Djfferenzkraft während der Wirk-
mf des Steuerimpulses liegt. Dies erschwert die
A nutzung der betreffenden bekannten Matrix zum Umschalten von Kanälen für diskrete Information und 15
setzt darüber hinaus die Lebensdauer der magnetisch ^steuerten Kontakte herab.
Ebenfalls nachteilig sind bei dieser bekannten Schaltmairix mit magnetisch gesteuerten Kontakten die
unvermeidbar großen Abmessungen der gesamten 20
Ein weiterer Nachteil der betreffenden bekannten
Matrix besteht darin, daß bei der Auswahl eines Magnetgliedes sämtliche geschlossenen magnetisch
gesteuerten Kontakte sowohl in der ausgewählten Zeile 25 als auch in der ausgewählten Spalte sich offnen, was
keineswegs optimal vom Standpunkt einer Reduzierung des Steuersystems ist, wenn ein öffnen aller vorher
eeschlcssenen magnetisch gesieuerten Kontakte lediglich nach einer Koordinate (Zeile oder Spalte) gefordert
W'es ist auch eine andere Schaltmatrix mit magnetisch
gesteuerten Kontakten bekannt, bei der als Stromquellen Generatoren für alternierende abklingende Stromimpulse
zur Anwendung gelangen, wobei das Signal von einer der Quellen mit einer Voreilung um eine halbe
Ppriode gegenüber dem Signal von der anderen Quelle gegeben wird (vgl. z. B. US-PS 34 48 435, Kl. 340 bis 166).
Ähnlich ist eine Schaltungsanordnung für Fernmelde-Vermittlungsanlagen
mit aus Koppelkontakten von bistabilen Koppelrelais aufgebauten Koppelvielfachen
bekanntgeworden (vgl. DT-OS 20 47 343), in denen für eine Verbindungsherstellung Zusammenschaltungen je
einer Zeilenleitung mit je einer Spaltenleitung in jedem der Koppelvielfache vorgenommen werden, wobei die
Koppelrelais als stromrichtungsunabhängige Haftrelais ausgebildet sind und durch Wechselspannungsimpulse
abklingender Amplitude betätigt werden, von denen d-n Koppelrelais einer Zeile nur die Halbwellen der
einen Polarität, den Koppelrelais einer Spalte nur die Halbwellen der anderen Polarität und nur dem am
Kreuzungspunkt von Zeile und Spalte liegenden, also dem markierten Koppelrelais die Halbwellen beider
Polaritäten derart zugeführt werden, daß es abwechselnd gegensinnig und in abnehmendem Maß erregt
W1Eine derartige Lösung hat, obwohl sie die Konstruktion
der Matrix etwas vereinfacht, die Hauptnachteile der oben erwähnten bekannten Matrix jedoch nicht
beseitigt sondern umgekehrt die Wahrscheinlichkeit kurzzeitigen Schließens bei den magnetisch gesteuerten
Kontakten erhöht und die Energieverluste fur die Steuerung gesteigert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der genannten Nachteile eine cerarüge
Schaltmatrix mit magnetisch gesteuerten Kontakten zu schaffen deren schalt- und gerätetechnische Ausfuhrung
es gestatten, das Steuersystem für die Matrix zu vereinfachen sowie kurzzeitiges Schließen bei den
magnetisch gesteuerten Kontakten während der Arbeit unter gleichzeitiger Vereinfachung des Aufbaus und
Verringerung der Abmessungen der gesamten Matrix zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltmatrix mit
magnetisch gesteuerten Koniakten, die Magnetglieder enthält, die Zeilen und Spalten der Matrix bilden und aus
einem Magnetwerkstoff ausgeführt sind, der mindestens zwei Stabile Magnetisierungszustände aufweist, wobei
jedes Magnetgüed von zwei Wicklungen umschlossen ist, deren eine im Stromkreis der diesem Glied
entsprechenden Zeile der Matrix und deren andere im Stromkreis der diesem Glied entsprechenden Spalte der
Matrix liegt und magnetisch mit mindestens einem ihm entsprechenden magnetisch gesteuerten Kontakt gekoppelt
ist, wobei sämtliche die Zeilen bildenden Wicklungen elektrisch mit dem Ausgang einer ersten
Stromquelle über eine Schaltung zur Auswahl einer Zeile und sämtliche die Spalten bildenden Wicklungen
mit dem Ausgang einer zweiten Stromquelle über eine Schaltung zur Auswahl einer Spalte gekoppelt sind,
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste Stromquelle - wie für sich bekannt - ein Generator fur
alternierende, nach der Amplitude abnehmende Stromimpulse und die zweite Stromquelle ein Gleichstromgenerator
ist, wobei die ausgewählten Wicklungen fur Zeile und Spalte auf das entsprechende Magnetglied
gleichzeitig durch ein alternierendes abnehmendes und ein Gleich-Magnetfeld einwirken, um dieses Magnetglied
nach einer Magnetisierungskurve ohne Hysterese ?u magnetisieren.
Durch die erfindungsgemäße Lehre wird eine
physikalisch grundsätzlich neue Magnetisierung erreicht, nämlich eine Anhysterese- oder hysteresefreie
Magnetisierungskurve, indem zwei verschiedene Arten von Stromquellen benutzt werden, deren eine, der einen
Koordinatenrichtung zugeordnete gedämpften Wechselstrom abgibt, die zweite, der anderen Koordinatenrichtung
zugeordnete dagegen Gleichstrom, um ein abkling2ndes Wechsel-Magnetfeld bzw. Gleich-Magnetfeld
zu erzeugen.
Im Gegensatz dazu geht es beim bekannten Stand der Technik entweder um die Magnetisierung nach einer
Normalmagnetisierungskurve (vgl. US-PS 34 48 435 und DT-OS 20 47 343) oder um eine Sättigungshystereseschleife
(vgl. US-PS 30 37 085). „CUI.
Dementsprechend hat die erfindungsgemaße Schaltmatrix die folgenden Vorteile gegenüber dem benunntgewordenen
Stand der Technik:
1. vereinfachter Aufbau;
2. verringerte Abmessung; .
3. Wegfall eines kurzzeitigen Schließens magnetisch gesteuerter Kontakte;
4. vereinfachte Steuerung; .
5. größere Lebensdauer bzw. Betriebssicherheit der magnetisch gesteuerten Kontakte;
6 höhere Wirtschaftlichkeit.
Es ist zweckmäßig, daß die Wicklungen in bezug auf das Magnetglied derart angeordnet sind, daß die durch
sie erregten Magnetflüsse koaxial sind.
Es ist auch vorteilhaft, daß die Wicklungen in bezug
auf das Magnetglied derart angeordnet sind daß die durch sie erregten Magnetflüsse orthogonal sind.
Die Erfindung wird weitergebildet durch geschlossene
Windungen, die die magnetisch gesteuerten Kontakte umfassen und es einem unmagnetischen Werkstot!
hergestellt sind, dessen elektrische Leitfähigkeit zum
Schutz der magnetisch gesteuerten Kontakte gegen die
Einwirkung des alternierenden abnehmenden Magnetfeldes ausreicht.
Falls jedes Magnetglied magnetisch mit einem magnetisch gesteuerten Kontakt gekoppelt ist, ist dieser
Kontakt zweckmäßig von einer geschlossenen Windung umfaßt.
Falls aber jedes Magnetglied magnetisch mit mindestens zwei magnetisch gesteuerten Kontakten
gekoppelt ist, ist es zweckmäßig, alle diese Kontakte von einer geschlossenen Windung zu umfassen.
Es ist schließlich zweckmäßig, die magnetischen Achsen sämtlicher magnetisch gesteuerter Kontakte
parallel zu den Spalten der Matrix anzuordnen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung
zeigt
Fig. 1 einen magnetisch gesteuerten Kontakt einer
Schaltmatrix gemäß der Erfindung mit einem ihm entsprechenden Magnetglied und mit Wicklungen,
F i g. 2 ein Schaltsymbol eines magnetisch gesteuerten Kontaktes einer Schaltmatrix gemäß der Erfindung mit
einem ihm entsprechenden Magnetglied und mit Wicklungen,
F i g. 3 ein Prinzipschaltbild einer Schaltmairix gemäß
der Erfindung mit magnetisch gesteuerten Kontakten,
Fig.4 ein Gerätebild eines Ausführungsbeispiels
gemäß der Erfindung der Schaltmatrix mit magnetisch gesteuerten Kontakten,
F i g. 5 einen von einer geschlossenen Windung umfaßten, magnetisch gesteuerten Kontakt und ein ihm
entsprechendes Magnetglied mit Wicklungen gemäß der Erfindung,
F i g. 6 ein Gerätebild eines anderen Ausführungsbeispiels der Schaltmatrix mit magnetisch gesteuerten
Kontakten gemäß der Erfindung,
Fig.7 durch einen Gleichstromgenerator und einen
Generator für einen nach der Amplitude abfallenden Strom erzeugte Stromimpulse gemäß der Erfindung,
Fi g. 8 die Abhängigkeit der magnetischen Induktion
vom Strom für verschiedene Magnetisierungsarten gemäß der Erfindung,
F i g. 9 den Durchlaufsinn von FluBdichtevektoren bei
einem Magnetglied im ersten Ausführungsbeispiel der gerätetechnischen Ausführung einer Matrix gemäß der
Erfindung,
Fig. 10 den Durchlaufsinn von Flußdichtevektoren bei einem Magnetglied im zweiten Ausführungsbeispiel
der gerätclechnischen Ausführung einer Matrix gemäß der Erfindung.
Es sei jetzt eine Schaltmatrix mit magnetisch gesteuerten Kontakten betrachtet.
Jedes Magnetglied 1 (F i g. 1) der Schaltmatrix ist von Wicklungen 2 und 3 umschlossen und magnetisch mit
einem magnetisch gesteuerten Kontakt 4 verbunden. Das Magnctglicd 1 ist aus einem Magnetwerkstoff
ausgeführt, der mindestens zwei stabile Magnctisicrungszuständc aufweist. Als dieser Magnetwerkstoff
kommt ein Werkstoff mit rechteckiger Hystereseschleife in Frage. Der magnetisch gesteuerte Kontakt 4 kann
sowohl hermetisch gekapselt als auch nicht gekapselt sein.
Fig. 2 zeigt ein Schaltsymbol des betreffenden magnetisch gesteuerten Kontaktes 4 und des ihm
entsprechenden Magnclgliedcs 1 mit den Wicklungen 2 und 3.
Sämtliche Magnetglicdcr 1 (I" ig. J) bilden Zeilen A1,
x, v„ und Spalten \i. ... \,„ tier Schalmiiilriv
Die Wicklungen 2 der Magnetglieder 1 bilden einen Stromkreis der entsprechenden Zeile χ und die
Wicklungen 3 einen Stromkreis der entsprechenden Spalte y der Steuermatrix.
Die magnetisch gesteuerten Kontakte 4 sind durch Schienen 5 für die Zeilen χ und Schienen 6 für die
Spalten γ zu einer Schaltmatrix vereinigt.
Der durch die Wicklungen 2 gebildete Stromkreis jeder Zeile χ ist durch eine für sich bekannte Schallung 7
ίο zur Auswahl einer Zeile und einen Generator 8 für alternierende, nach der Amplitude abnehmende Stromimpulsc
geschlossen. Der Generator 8 ist auch nach einer bekannten, eine eigene Speisequclle mit begrenztem
Energievorrat aufweisenden Multivibratorschalij tung ausgeführt. Als Generator 8 kann auch ein
bekannter Stromgenerator mit Sloßerrcgungs-Schwingkreis eingesetzt werden.
Der durch die Wicklungen 3 gebildete Stromkreis jeder Spalte ist durch eine für sich bekannte Schaltung 9
»o zur Auswahl einer Spalte und einen Gleichstromgenerator
10 geschlossen.
Fig.4 zeigt eines der Ausführungsbeispiele des Gerätebildes einer Schaltmatrix mit magnetisch gesteuerten
Kontakten.
zj Sämtliche magnetisch gesteuerten Kontakte 4 sind in
bezug auf das Magnetglied 1 derart angeordnet, daß deren magnetische Achsen A parallel zu den Spalten y
der Matrix sind.
Das Magnetglied 1, Polschuhe 11 und die dem ersteren entsprechenden magnetisch gesteuerten Kontakte
4 bilden einen geschlossenen magnetischen Kreis, wobei die zwei magnetisch gesteuerten Kontakte 4 von
einer geschlossenen Windung 12 umfaßt sind, die aus einem unmagnetischen Werkstoff ausgeführt ist, der
eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, die zum Schutz dieser magnetisch gesteuerten Kontakte 4 gegen die
Einwirkung des alternierenden abnehmenden Magnetfeldes ausreicht. Als Werkstoff der geschlossenen
Windung 12 kommen Kupfer und Aluminium in Frage. Falls mit dem Magnetglied 1 nur ein magnetisch
gesteuerter Kontakt 4 (Fig.5) verbunden ist, ist er einzeln von einer Windung 12 umschlossen.
In dem Gerätebild von Fig.4 sind die Wicklungen 2
und 3 in bezug auf ihr Magnetglied 1 derart angeordnet, daß die durch sie erregten Magnetflüsse koaxial sind.
Im Gerätebild der in Fig. 6 wiedergegebenen
Schaltmairix sind die Wicklungen 2 und 13 bezüglich jedes Magnetgliedes 1 in der Weise angeordnet, daß die
durch sie erregten Magnetflüsse orthogonal sind. Bei
einer derartigen Anordnung der Wicklungen 2 und 13 entfällt die Notwendigkeit des Anordnens der geschlos
scncn Windungen 12 (Fig.4) um die magnetisch gesteuerten Kontakte 4 (Fig.6), während die Forn
jedes Magnctgliedcs 14 derart ist, daß sich darin cir
durch die Wicklung 2 erregter Magnetfluß schließt.
F i g. 7 zeigt durch den Generator 8 erzeugte Impuls» 15 eines alternierenden, nach der Amplitude abnehmen
den Stroms und einen durch den Generator K erzeugten Gleichstromimpuls 16. Hier ist auf de
<>o Ordinatenachsc der Strom / auf der Abszissenachse di
Zeit ι aufgetragen.
Fig. 8 zeigt die Abhängigkeit 17 der magnetische
Induktion fl(Ordinatcnachsc) vom Strom /(Abs/.isser
achse) bei einer I lyMeresemapneiisieniny und di
('ü gleiche Abhängigkeit 18 bei einer Magnetisierung dt
Magnetgliedcs I (F i g. 4) ohne Hysterese.
F i g. 9 zeigt bedingt den Duruhlaufsinn von Flußdiel
tcvcktoren Ii= und IL im Magnetglicd 1 bei dem 1
Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiel der gerätetechnischen
Ausführung der Schaltmatrix.
Fig. 10 zeigt gleichfalls den Durchlauf sinn von Flußdichtevektoren ß_ und B- im Magnetglied 1 für die
in F i g. 6 dargestellte gerätetechnische Ausführung der Schaltmatrix.
Die erfindungsgemäße Schaltmatrix mit magnetisch gesteuerten Kontakten arbeitet wie folgt:
Auf einen Befehl von einer (nicht gezeigten) äußeren Steuereinrichtung schließen die Schaltung 7 (F i g. 3) zur
Auswahl einer Zeile und die Schaltung 9 zur Auswahl einer Spalte die Ausgänge der Generatoren 8 und 10 an
die ausgewählte Zeile bzw. Spalte an.
Auf den nächstfolgenden Befehl der äußeren Steuereinrichtung gibt der Generator 8 ein Steuersignal
in Form von alternierenden, nach der Amplitude abnehmenden, in F i g. 7 dargestellten Stromimpulsen 15
und der Generator 10 (F i g. 3) einen gleichfalls in dieser F i g. 7 wiedergegebenen Gleichstromimpuls 16 ab. Die
Impulse 15 und 16 sind zeitlich gegeneinander derart abgegeben, daß sie entweder gleichzeitig, wie dies in
F i g. 7 gezeigt, wirksam werden oder der der Gleichstromimpuls früher ais die alternierenden, nach der
Amplitude abnehmenden Stromimpulse 15 beginnt und später als diese endet.
Die Impulse 16 magnetisieren, indem sie die Wicklungen 3 (Fig.3) der ausgewählten Spalte
durchlaufen, sämtliche Magnetglieder 1 außer dem Glied 1, das im Kreuzungspunkt mit der ausgewählten
Zeile liegt, nach der Neukurve 17 (Fig.8) der Magnetisierung. Hierbei ist die Amplitude des Impulses
16 (Fig.7) derart gewählt, daß keine wesentliche Änderung der Restinduktion des Magnetgliedes 1
(Fig. 3) eintritt.
Die alternierenden, nach der Amplitude abnehmenden Stromimpulse 15 (Fig.7) entmagnetisieren, indem
sie die Wicklungen 2 (Fig.3) der ausgewählten Zeile durchlaufen, alle Magnetglieder 1 (wenn sie vormagnetisiert
waren) außer dem im Kreuzungspunkt mit der ausgewählten Spalte befindlichen Magnetglied 1.
Hierbei ist die Stromamplitude des ersten Impulses 15 (F i g. 7) aus der Folge der alternierenden, nach der
Amplitude abnehmenden Impulse 15 ausreichend zur Sättigung des Magnetgliedes 1 (F i g. 1) gewählt.
Das im Kreuzungspunkt der ausgewählten Zeile und Spalte befindliche Magnetglied 1 gerät in den
Wirkungsbereich zweier Magnetfelder: eines schwachen, den Magnetisierungszustand des Magnetgliedes 1
selbständig nicht ändernden magnetischen Gleichfeldes und eines alternierenden, nach der Amplitude abnehmenden
Magnetfeldes, dessen erste Impulse dieses ausgewählte Magnetglied 1 ummagnetisieren. Bekanntlich
wird das Magnetglied 1 unter der Wirkung der zwei genannten Magnetfelder nach der Magnetisierungskurvc
18 (Fig.8) ohne Hysterese magnetisiert, und die Induktion B im Magnetglied 1 (Fig.3) erreicht den
durch einen Punkt 19 (F i g. 8) angedeuteten Wert.
Am Ende der Wirkzeit der Stromimpulse 15 und 16 (F i g. 7) erweisen sich sämtliche Magnetgliedcr 1
(Fig.3) der ausgewählten Zeile außer dem im Kreuzungspunkt der ausgewählten Spalte und Zeile
liegenden Glied 1 als entmagnetisiert, und sämtliche damit verbundenen magnetisch gesteuerten Kontakte 4
sind geöffnet.
Sämtliche Magnetglieder 1 der ausgewählten Spalte außer dem im Kreuzungspunkt der ausgewählten Spalte
und Zeile befindlichen Glied 1 ändern ihren früheren Magnetisicrungszustand nicht, d. h. diejenigen Magnetglieder
1, die vormagnetisiert waren, während die mit ihnen gekoppelten magnetisch gesteuerten Kontakte 4
geschlossen waren, bleiben magnetisiert und deren magnetisch gesteuerten Kontakte 4 geschlossen; diejenigen
Magnetglieder 1 aber, die früher entmagnetisiert waren, während die mit ihnen gekoppelten magnetisch
gesteuerten Kontakte 4 offen waren, bleiben entmagnetisiert und deren magnetisch gesteuerte Kontakte 4
offen.
Nur das im Kreuzungspunkt der ausgewählten Zeile und Spalte befindliche ausgewählte Magnetglied 1
erweist sich als nicht magnetisiert unabhängig vom vorhergehenden Magnetisierungszustand, und die min
ihm gekoppelten magnetisch gesteuerten Kontakte 4 als geschlossen.
Wenn die Wicklungen 2 und 3 bezüglich des Magnetgliedes 1 derart angeordnet sind, wie dies in
Fig.4 gezeigt ist, sind die in Fig.9 angedeuteter;
Flußdichtevektoren ß_ und B~ parallel, und in allen
ίο Magnetgliedern 1 der ausgewählten Zeile entstehen
alternierende Magnetflüsse, die sich als ausreichend für kurzzeitiges Schließen der mit diesen Magnetgliedern 1
gekoppelten magnetisch gesteuerten Kontakte 4 erweisen.
Ϊ5 Jedoch macht ein in den magnetisch gesteuerten
Kontakten 4 (Fig.4) mit Hilfe der geschlossenen Windung 12 erzeugter magnetischer Gegenfluß, indem
er den genannten alternierenden Magnetflüssen überlagert wird, diese wirkungslos.
Wenn die Wicklungen 2 und 13 in bezug auf das Magnetglied 1 derart angeordnet sind, wie dies in F i g. 6
gezeigt ist, sind die in F i g. 10 angedeuteten Flußdichtevektoren B- und B- orthogonal, und die alternierenden
Magnetflüsse wirken auf die magnetisch gesteuerten Kontakte 4 (F i g. 6) keineswegs ein.
Die magnetischen Achsen A (F i g. 4) aller magnetisch gesteuerten Kontakte 4 und folglich die magnetischen
Längsachsen aller Magnetglieder 1 sind parallel zu den Spalten der Matrix, deshalb sind die in der Zeile
benachbarten Magnetglieder 1 von den Wicklungen der gleichen Zeile umschlossen.
Die größte magnetische Wechselwirkung entsteht bei der Arbeit zwischen den nach der Zeile benachbarten
Magnetgliedern 1, deren magnetische Achsen parallel sind.
Während der Magnetisierung eines der Magnetglieder 1 entsteht eine geringfügige entgegengesetzt
gerichtete Magnetisierung der in der Zeile benachbarten Magnetglieder 1 nach der Magnetisierungskurve
ohne Hysterese. Die Größe dieser entgegengerichtetet Magnetisierung hängt vom Abstand zwischen den nacl
der Zeile benachbarten Magnetgliedern 1 ab. Die Größi der direkten magnetischen Beeinflussung der magne
tisch gesteuerten Kontakte 4 durch die benachbarte!
Glieder 1 ist gleichfalls vom Abstand zwischen diesen i
der Zeile benachbarten Magnetgliedern 1 abhängig.
Bei einer Verringerung des Abstandes zwischen de benachbarten Magnetgliedern 1 in der Zeile gerate
also die mit diesen benachbarten Magnetgliedern
to gekoppelten magnetisch gesteuerten Kontakte 4 in de
Wirkungsbereich zweier entgegengerichteter M; gnetilüsse, wobei mit abnehmendem Abstand zwisch«
den in der Zeile benachbarten Magnetgliedern d Absolutwert dieser Flüsse zunimmt, während deren a
6S die magnetisch gesteuerten Kontakte 4 einwirken!
Differenz gering bleibt. Der Abstand nach der Zei zwischen den Magnetgliedcrn 1 richtet sich bei ein
derartigen gerätetechnischen Ausführung einer Scha
709 646/
matrix nach keiner kritischen Wechselwirkung, sondern ist lediglich durch die Möglichkeiten der technischen
Realisierung bedingt.
Die erfindungsgemäße Schaltmatrix mit magnetisch gesteuerten Kontakten kann in Schalt- bzw. Koppelfeldern
von Fernsprechvermittlungsstellen zum Umschalten eines Zwei- und Vierdrahtsprechweges, in Schaltnetzwerken
für Koppelsignale einer Fernsprechvermittlungsstelle zur Anschaltung der genannten Signale
sowie in Teilnehmerschaltungen einer Vermittlungsstelle als Trennrelais eingesetzt werden.
Außerdem ist dank eines sicheren Ausschlusses selbst kurzzeitigen Schließens bei den magnetisch gesteuerten
Kontakten 4 nach der ausgewählten Zeile und Spalte der Matrix (außer dem gewählten magnetisch gesteuerten
Kontakt 4) der Einsatz der vorliegenden Schaltmatrix zum Umschalten diskreter Information möglich.
Die erfindungsgemäßc Schaltmatrix kann auch bei dem Ausführungsbeispiel, wo jedes Magnetglied 1
magnetisch nur mit einem magnetisch gesteuerten Kontakt 4 verbunden ist, zum Umschalten von Signalen
bei den Gebern von Kontroll- und Diagnoseeinrichtungen verwendet werden.
Da die Magnetglieder 1 nach der Magnetisierungskurve ohne Hysterese magnetisiert werden, kann der
zulässige Streuwert für die magnetomotorischen Kräfte des Ansprechens und für den Rückkehrkoeffizienten der
magnetisch gesteuerten Kontakte 4 relativ groß gewählt werden, was darauf zurückzuführen ist, daß die
magnetomotorische Kraft des entmagnetisierten Ma
gnetgliedes 1 einen notwendig kleinen Wert aufgrünt der Form und Symmetrie der alternierenden, nach dei
Amplitude abnehmenden Stromimpulse 15 (F i g. 7) unc die magnetomotorische Kraft des magnetisierter
Magnetgliedes 1 (F i g. 4) einen notwendig großen Wer aufgrund der Auswahl der Koerzitivkraft des Werk
Stoffs und des Querschnitts des Magnetgliedes 1 ir Grenzen eines zulässigen Energieaufwandes für die
Steuerung erreichen kann.
Darüber hinaus besteht ein Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltmatrix darin, daß der zulässige Streuwen
für die Impulsamplituden 15 (Fig. 7) eines alternieren
den abnehmenden Stroms und für die Gleichstromimpulse 16 gleichfalls in relativ weiten Grenzen gewählt
werden kann.
Von Vorteil ist bei der erfindungsgemäßen Schaltmatrix auch eine beträchtliche Verminderung der Abmessungen
aufgrund der möglichen Annäherung der Magnetglieder 1 (Fig.4) dank eines Ausgleichs der
Wechselwirkung der in der Zeile benachbarten Magnetglieder 1 in bezug auf die magnetisch gesteuerten
Kontakte 4.
Schließlich ist aufgrund der Eigenschaft der erfindungsgemäßen Schakmstrix, den Magnetisierungszu-
stand der Magnetglieder 1 längs der Spalte bei Einspeisung von Steuerimpulsen nicht zu ändern, die
Herstellung von Schalt-Makromatrizen möglich, die sich aus spaltenweise verbundenen Schaltmatrizen
zusammensetzen, was gestattet, die Anzahl der Kontak-
te zu verringern und die Steuerung zu vereinfachen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Schaltmatrix mit magnetisch Kontakten, die Magnatglieder ei ' '
und Spalten der Matrix bilden Λ aus einem Magnetwerkstoff ausgeführt sind, der mindestens
zwei stabile Magnetisierungszustände aufweist, wobei jedes Magnetglied von zwei Wicklungen
umschlossen ist, deren eine im Stromkreis der diesem Glied entsprechenden Zeile der Matrix und
deren andere im Stromkreis der diesem Glied entsprechenden Spalte der Matrix liegt und magnetisch
mit mindestens einem ihm entsprechenden magnetisch gesteuerten Kontakt gekoppelt ist,
wobei sämtliche die Zeilen bildenden Wicklungen elektrisch mit dem Ausgang einer ersten Stromquelle
über eine Schaltung zur Auswahl einer Zeile und sämtliche die Spalten bildenden Wicklungen mit
dem Ausgang einer zweiten Stromquelle über eine Schaltung zur Auswahl einer Spalte gekoppelt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stromquelle — wie für sich bekannt — ein
Generator (8) für alternierende, nach der Amplitude abnehmende Stromimpulse und die zweite Stromquelle
ein Gleichstromgenerator (10) ist, wobei die ausgewählten Wicklungen (2,3) für Zeile und Spalte
auf das entsprechende Magnetglied (1) gleichzeitig durch ein alternierendes abnehmendes und ein
Gleich-Magnetfeld einwirken, um dieses Magnetglied (1) nach einer Magnetisierungskurve (18;
F i g. 8) ohne Hysterese zu magnetisieren.
2. Schaltmatrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (2, 3) in bezug
Die Hrfindung betrifft die Schalt- bzw. Vermittlungstechnik,
insbesondere eine Scha't- bzw. Vermittlungsmatrix (Koppeleinrichtung) mit magnetisch gesteuerten
Kontakten, die in Fernsprech- und Fernschreibvermittlungsstellen als Koppeleinrichtung für die Sprechkreise
und Übertragungskreise diskreter Information zur Anwendung gelangt.
Es sind Schaltmatrizen mit magnetisch gesteuerten
Kontakten bekannt, deren Wirkungsweise auf einer
ιυ Steueriinpulsgabe nach Koordinaten einer Matrix
beruht, in deren Kreuzungspunkten Magnetglieder liegen. Diese bekannten Schaltmatrizen gestatten eine
Auswahl aus m ■ η magnetischen Gliedern durch Einspeisung von Kurzzeitsignalen lediglich in die m + η
Steuerleitungen.
Bei den bekannten Schaltmatrizen mit magnetisch gesteuerten Kontakten gibt es Magnetglieder, die
Zeilen und Spalten einer Matrix bilden und aus einem Magnei werkstoff ausgeführt sind, der mindestens zwei
stabile Magnetisierungszustände aufweist, wobei jedes dieser Magnetglieder von zwei Wicklungen umschlossen
ist, deren eine im Stromkreis einer diesem Magnetglied entsprechenden Zeile der Matrix und
deren andere Wicklung im Stromkreis einer diesem Magnetglied entsprechenden Spalte liegt, und magnetisch
mindestens mit einem ihm entsprechenden magnetisch gesteuerten Kontakt gekoppelt ist, wobei
sämtliche Wicklungen jeder Zeile elektrisch mit dem Ausgang einer ersten Stromquelle über eine Schaltung
zur Auswahl einer Zeile und sämtliche Wicklungen jeder Spalte mit dem Ausgang einer zweiten Stromquelle
über eine Schaltung zur Auswahl einer Spalte gekoppelt sind.
Bei einer der bekannten Schaltmatrizen ist das
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742435209 DE2435209C3 (de) | 1974-07-22 | Schaltmatrix mit magnetisch gesteuerten Kontakten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742435209 DE2435209C3 (de) | 1974-07-22 | Schaltmatrix mit magnetisch gesteuerten Kontakten |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2435209A1 DE2435209A1 (de) | 1976-02-05 |
DE2435209B2 DE2435209B2 (de) | 1977-04-07 |
DE2435209C3 true DE2435209C3 (de) | 1977-11-17 |
Family
ID=
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