DE2751877C2 - Holding magnet relay for quick release - Google Patents
Holding magnet relay for quick releaseInfo
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- DE2751877C2 DE2751877C2 DE19772751877 DE2751877A DE2751877C2 DE 2751877 C2 DE2751877 C2 DE 2751877C2 DE 19772751877 DE19772751877 DE 19772751877 DE 2751877 A DE2751877 A DE 2751877A DE 2751877 C2 DE2751877 C2 DE 2751877C2
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Description
Die Erfindung betrifft ein Haltemagnetrelais zur Schneilauslösung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a holding magnet relay for quick release according to the preamble of the claim 1.
Ein derartiges Haltemagnetrelais ist bekannt aus der DE-AS 10 59 093 und soll insbesondere bei elektrischen Haushaltsgeräten verwendet werden. Wesentlich ist dabei, daß die beiden Joche gesättigt werden müssen, um den von dem Permansntmagneten erzeugten magnetischen Fluß zu verringern. Der von den Steuerwicklungen erzeugte magnetische Fluß verringert die auf den (beweglichen) Anker ausgeübten Anziehungskräfte daher nur indirekt über das Sättigen der beiden Joche. Notwendigerweise können die beiden Joche nur außerhalb des Luftspaltes vorgesehen sein. Anderenfalls würde der aufgrund der Steuerwicklungen erzeugte magnetische Fluß den Luftspalt durchsetzen, und könnte die Sättigung der beiden Joche, worauf das Prinzip des bekannten Haltemagnetrelais beruht, nur erreicht werden, wenn eine hohe Anziehungskraft des Ankers sichergestellt wird, was wiederum im Gegensatz zum Zweck steht. Bei dem bekannten Haltemagnetrelais wirkt also der durch die Steuerwicklung fließende Strom nur indirekt.Such a holding magnet relay is known from DE-AS 10 59 093 and is intended in particular for electrical Household appliances are used. It is essential that the two yokes must be saturated, to reduce the magnetic flux generated by the permanent magnet. The one from the The magnetic flux generated by the control windings reduces that exerted on the (moving) armature Forces of attraction therefore only indirectly through the saturation of the two yokes. Necessarily both can Yokes can only be provided outside the air gap. Otherwise it would be due to the tax developments generated magnetic flux enforce the air gap, and the saturation of the two yokes, whereupon the Principle of the well-known holding magnet relay, can only be achieved if the Ankers is ensured, which in turn is contrary to the purpose. With the well-known holding magnet relay so the current flowing through the control winding only has an indirect effect.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Haltemagnetrelais der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Steuerstrom direkt wirken kann, derart, daß höhere Steuerstromempfindlichkeit erreicht ist.It is the object of the invention to design a holding magnet relay of the type mentioned in such a way that the Control current can act directly in such a way that higher control current sensitivity is achieved.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst.The problem is solved by the characterizing features of the claim.
Ein Haltemagnetrelais zur Schnellauslösung, das einen Magnetkreis aufweist, der durch zwei Joche mit je zwei Schenkeln gebildet ist und einen Steuerkreis besitzt, der nur auf einem Schenkel jedes Jochs aufgewickelt ist, ist ebenfalls bekannt (FR-PS 12 38 731); der durch die Steuerwicklung erzeugte magnetische Fluß durchsetzt dabei den Luftspalt.A holding magnet relay for quick release, which has a magnetic circuit that is connected by two yokes with each two legs is formed and has a control circuit that is only on one leg of each yoke is wound is also known (FR-PS 12 38 731); the magnetic flux generated by the control winding penetrates the air gap.
Jedoch ist auch hier keine Anregung entnehmbar, zwei Joche zu verwenden, von denen eines einen Schenkel und das zweite zwei Schenkel aufweistHowever, here, too, there is no suggestion to use two yokes, one of which is one Leg and the second has two legs
Die Funktion des erfindungsgemäß ausgebildeten Haltemagnetrelais beruht im Wesentlichen auf der Unsymmetrie der Anziehungskräfte des Ankers. Die von den in den Steuerwicklungen fließenden Strömen erzeugten Wechselflüsse überlagern sich mit dem vom Permanentmagneten erzeugten Gleichfluß. Der Gesamtfluß ist daher in einem bestimmten Schenkel verringert, wodurch eine Unsymmetrie der Anziehungskräfte für den Anker hervorgerufen wird.The function of the holding magnet relay designed according to the invention is essentially based on the Unbalance in the forces of attraction of the anchor. The currents flowing in the control windings The alternating fluxes generated are superimposed on the direct flux generated by the permanent magnet. The total flow is therefore reduced in a given leg, creating an imbalance in the forces of attraction for the anchor is caused.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es ίο zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the embodiment shown in the drawing ίο shows
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Haltemagnetrelais, ,wobei lediglich der Magnetkreis dargestellt ist,1 shows a magnetic holding relay according to the invention, only the magnetic circuit being shown.
F i g. 2, 3 Kräftediagramme der auf den Anker des Relais gemäß F i g. 1 ausgeübten Kräfte, Fig.4 eine Schaltungsanordnung, bei der ein erfindungsgemäßes Haltemagnetrelais verwendet istF i g. 2, 3 diagrams of the forces acting on the armature of the relay according to FIG. 1 forces exercised, 4 shows a circuit arrangement in which a holding magnet relay according to the invention is used
F i g. 1 zeigt ein erfindungsgemäß ausgebildetes Haltemagnetrelais. Ej ist in einem (nicht dargestellten) Gehäuse angeordnet und weist einen Magnetkreis auf, der durch ein erstes Joch 2 und ein zweites Joch gebildet ist, das zwei Schenkel 3a und 36 aufweist wobei die beiden Joche 2, 3 durch einen Permanentmagneten 4 miteinander verbunden sind. Weiter ist ein beweglicher oder bewegbarer Anker 5 vorgesehen. Auf den einen Schenkel 3a des zweiten Jochs 3 ist eine Steuerwicklung 6 aufgewickelt; auf den Anker 5 wird mittels eines durch eine (nicht dargestellte) Feder vorgespannten Hebels 8 eine Rückstellkraft ausgeübt Die Kraftlinien des magnetischen Flusses sind in Volumen für den Gleichfluß dargestellt dessen Quelle der Permanentmagnet 4 ist, sowie mit Strichlinien für den Wechselfluß, dessen Quelle die magnetomotorische Kraft ist die durch das Fließen des Stroms durch die Steuerwicklung 6 erzeugt wird. Bezüglich des Wechselflusses entspricht die Pfeilrichtung einer der Halbwellen, wobei der magnetische Gesamtfluß abnimmt, wodurch das öffnen des Haltemagnetrelais möglich wird, wenn die Kraft infolge magnetischer Anziehungskräfte nicht mehr ausreicht, um die entgegenwirkende mechanische Rückstellkraft zu überwinden.F i g. 1 shows a holding magnet relay designed according to the invention. Ej is in a (not shown) Housing arranged and has a magnetic circuit formed by a first yoke 2 and a second yoke is, which has two legs 3a and 36, the two yokes 2, 3 by a permanent magnet 4 are connected to each other. A movable or movable armature 5 is also provided. On the one Leg 3a of the second yoke 3 is wound up with a control winding 6; on the anchor 5 is by means of a a (not shown) spring-biased lever 8 exerts a restoring force The lines of force of the magnetic flux are shown in volume for the constant flux whose source is the permanent magnet 4, as well as with broken lines for the alternating flux, the source of which is the magnetomotive force is generated by the flow of the current through the control winding 6. Corresponds to the alternating flow the direction of the arrow of one of the half-waves, whereby the total magnetic flux decreases, whereby the opening of the holding magnet relay becomes possible when the force is no longer due to magnetic forces of attraction sufficient to overcome the counteracting mechanical restoring force.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel teilt sich, wenn kein Strom durch die Steuerwicklung 6 fließt, der vom Permanentmagneten 4 erzeugte Gleichfluß gleichmäßig zwischen den Schenkeln 3a und 3b auf und es wird über den Anker 5 und das erstere Joch 2 der Magnetkreis geschlossen. Der Anker 5 unterliegt somit drei Anziehungskräften & /33 und fo sowie einer der resultierenden Kraft /'entgegenwirkenden mechanischen Kraft F, die etwas kleiner ist und die mittels des Hebels 8 im Schwerpunkt der Anziehungskräfte /2, /33 und /36 wirkt (F i g. 2).In the embodiment shown in Fig. 1, when no current flows through the control winding 6, the direct flux generated by the permanent magnet 4 divides evenly between the legs 3a and 3b and the magnetic circuit is closed via the armature 5 and the former yoke 2. The armature 5 is thus subject to three attractive forces & / 33 and fo as well as a mechanical force F counteracting the resulting force / ', which is somewhat smaller and which acts by means of the lever 8 in the center of gravity of the attractive forces / 2, / 33 and / 36 (F i g. 2).
Wenn ein Wechselstrom durch die Steuerwicklung 6 fließt, entsteht ein Wechselfluß im Joch 3 und im entsprechenden Abschnitt des Ankers 5. Für Halbwellen in einer ersten Richtung ist der Wechselfluß in der in F i g. 1 in Strichlinien dargestellten Weise gerichtet und es wird der Anker 5 um die Achse 2-36 verschwenkt. Für Halbwellen in der entgegengesetzten Richtung wird der Anker 5 dagegen um die Achse 2-3a verschwenkt. Die Wechselflüsse überlagern sich nämlich dem Gleichfluß derart, daß für eine Halbwelle der einen Richtung der Gesamtfluß im Schenkel 3a verringert wird, während er im Schenkel 3b erhöht wird (wie das in F i g. 1 dargestellt ist). F i g. 3 zeigt das zugeordnete Kräftediagramm. Die Kraft /'3a ist kleiner als die Kraft Λ34, wodurch sich eine Verschiebung des Ansatzpunktes der resultierenden Kraft /' ergibt, derart, daß die mechanische Kraft F nicht mehr ausgeglichen werden kann,When an alternating current flows through the control winding 6, an alternating flux arises in the yoke 3 and in the corresponding section of the armature 5. For half waves in a first direction, the alternating flux is in the direction shown in FIG. 1 directed in the manner shown in broken lines and the armature 5 is pivoted about the axis 2-36. For half waves in the opposite direction, however, the armature 5 is pivoted about the axis 2-3a. The alternating fluxes are superimposed on the constant flux in such a way that for a half-wave in one direction the total flux in leg 3a is reduced, while it is increased in leg 3b (as shown in FIG. 1). F i g. 3 shows the associated force diagram. The force / ' 3a is smaller than the force Λ34, which results in a shift of the point of application of the resulting force /' in such a way that the mechanical force F can no longer be compensated,
weshalb der Anker 5 verschwenkt wird. Für eine Halbwelle entgegengesetzter Richtung trifft ähnliches zu, wobei die Verschwenkung des Ankers 5 um die Achse 2-3a erfolgt.which is why the armature 5 is pivoted. The same applies to a half-wave in the opposite direction to, the pivoting of the armature 5 about the axis 2-3a takes place.
Fig.4 zeigt die Anwendung eines erfindungsgemä-Ben Haltemagnetrelais zur Fehlerstrom-Überwachung eines Nutzkreises eines Elektrogerätes. Ein erfindungsgemäß ausgebildetes Haltemagnetrelais 9 ist vorgesehen, um Kontakte 10, 11 zu öffnen, wenn ein Fehlerstrom auftritt um die Versorgung von dem Elektrogerät 12 abzutrennen. Ein Transformator 13 weist zwei Primärwicklungen 14, 15 mit entgegengesetztem Wicklungssinn sowie eine Sekundärwicklung 16 auf, die auf das Haltemagnetrelais 9 einwirkt. Wenn kein Fehlerstrom aufritt werden die Primärwicklungen 14 und 15 vom gleichen Strom /durchflossen, wodurch der Magnetkreis des Transformators 13 keine Erregung besitzt Wenn ein Fehlerstrom Λ auftritt, wird die eine Primärwicklung 14 vom Strom / und die andere Primärwicklung 15 vom Strom I-l\ durchflossen. Wenn der Fehlerstrom I\ einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, wird der Magnetkreis des Transformators 13 erregt und es fließt, ein Strom Λ in der Sekundärwicklung 16. Dieser Stro.n I2 bewirkt ein Abheben des Ankers des Haltemagnetrelais 9 und damit eine Entriegelung einer Verriegelungseinrichtung 17, die Tiechanisch mit dem Haltemagnetrelais 9 verbunden ist und durch die Entriegelung das Öffnen der Kontakte 10 und 11 zur Folge hat.4 shows the use of a holding magnet relay according to the invention for fault current monitoring of a useful circuit of an electrical device. A holding magnet relay 9 designed according to the invention is provided in order to open contacts 10, 11 when a fault current occurs in order to disconnect the supply from the electrical device 12. A transformer 13 has two primary windings 14, 15 with opposite winding directions and a secondary winding 16 which acts on the holding magnet relay 9. If no fault current Aufritt the primary windings 14 and 15 are the same current / flows through, whereby the magnetic circuit of the transformer 13 no excitation has When a fault current Λ occurs, a primary winding 14 of the current / and the other primary winding 15 is traversed by the current Il \. If the fault current I \ exceeds a certain threshold value, the magnetic circuit of the transformer 13 is excited and a current Λ flows in the secondary winding 16. This Stro.n I 2 causes the armature of the holding magnet relay 9 to be lifted and thus a locking device 17 to be unlocked , which is connected to the holding magnet relay 9 in Tiechanisch, and the unlocking causes the contacts 10 and 11 to open.
Wesentlich ist somit die Steuerwicklung 6 bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Haltemagnetrelais so auszuführen, daß die in jedem der Joche erzeugten magnetischen Flüsse zu jedem Zeitpunkt in entgegengesetzter Richtung umlaufen.The control winding 6 in the holding magnet relay embodied according to the invention is thus essential execute that the magnetic fluxes generated in each of the yokes at each point in time in opposite Circulate direction.
Das erläuterte Haltemagnetrelais ist nicht nur für Wechselstrom sondern auch für Gleichstrom verwendbar. Während herkömmliche Gleichstrom-Haltemagnetreiais nur auslösen, wenn der Gleichstrom eine vorgegebene bestimmte Polarität besitzt, löst das erläuterte Haltemagnetrelais unabhängig von der Polarität des Gleichstroms aus.The explained holding magnet relay can be used not only for alternating current but also for direct current. While conventional DC holding magnet relays only trigger when the DC current has a Has a predetermined specific polarity, the explained holding magnet relay triggers regardless of the Polarity of the direct current.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (1)
mit einem Magnetkreis, der durch zwei Joche gebildet ist, die untereinander durch einen Permanetmagneten verbunden sind, sowie durch einen Anker, der einer Rückstellkraft ausgesetzt ist, die bei anliegendem Anker etwas kleiner als die durch den Permanentmagneten erzeugten Anziehungskräfte ist, und die auf den Anker in der Mitte zwischen den Angriffspunkten der Anziehungskräfte ausgeübt wird, undHolding magnet relay for quick release,
with a magnetic circuit that is formed by two yokes that are connected to one another by a permanent magnet, as well as by an armature that is exposed to a restoring force that is slightly smaller than the attractive forces generated by the permanent magnet when the armature is attached, and that acts on the armature is exerted in the middle between the points of application of the attractive forces, and
daß sowohl der durch den Permanentmagneten (4) als auch der durch die Steuerwicklung (6) erzeugte magnetische Fluß den Luftspalt durchsetzen.the control winding (6) only flowed on one bar! (3a; this yoke (3a, 3b) is wound up and
that both the permanent magnet (4) and the magnetic flux generated by the control winding (6) penetrate the air gap.
Applications Claiming Priority (1)
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