DE3408898A1

DE3408898A1 - Relais mit einem l-foermigen joch

Info

Publication number: DE3408898A1
Application number: DE19843408898
Authority: DE
Inventors: Georgi Dipl.-Ing. 6710 Frankenthal Cwetanski; Roland Dipl.-Ing. Kupferschmitt (FH), 6834 Ketsch; Helmut Dipl.-Ing. 6930 Eberbach Otermann
Original assignee: Brown Boveri und Cie AG Germany; BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1984-03-10
Filing date: 1984-03-10
Publication date: 1985-09-12
Anticipated expiration: 2004-03-11
Also published as: DE3408898C3; FR2561037A1; CH667161A5; DE3408898C2

Description

BROWN, BOVERI & CIE Aktiengesellschaft Mannheim 08. März 1984

Mp.-Nr. 533/84 ZPT/P4 - Ft/Sd

Relais mit einem L-förmigen Joch

Die Erfindung betrifft ein Relais mit einem L-förmigen
Joch, einem an einem Schenkel des Joches parallel zum
anderen Schenkel verlaufenden Magnetkern, dessen freies Ende ein Polfläche bildet, und mit einem Magnet-Klappanker, der am Joch drehbar aufgelagert ist und den Kern überdeckt.

Sie betrifft insbesondere das Antriebsmagnetsystem für
ein derartiges Relais.

Antriebssysteme der eingangs genannten Art werden bei
Relais, insbesondere bei Schützen und dergleichen
verwendet; die Aufgabe der Kontruktion bzw. Entwicklung derartiger Antriebssysteme besteht im wesentlichen
darin, die Montagekosten der Antriebssysteme zu verringern und ggf. bei gleicher Leistung die Abmessungen des Antriebssystems zu verkleinern.

Es stellt sich, um diese zu erreichen, die Aufgabe, den Anker eines Antriebes mit L-förmigem Joch in seiner

äußeren Form bzw. Außenkontur möglichst zu optimieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die

kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. 5

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Bemessungsregel wird die Anker-Außenkontur bei einer runden Ankerplatte eine ebenfalls runde oder wenigstens elliptische Form einnehmen. Dabei ist der Anker in dem Bereich, in dem er auf der Polfläche des Schenkels des L-förmigen Joches

aufliegt, verbreitert ausgebildet. 15

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt:
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Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Antriebssystems und

Fig. 2 eine Aufsicht auf das Antriebssystem gemäß Fig. 1.

Das Antriebssystem besitzt ein L-förmiges Joch 10, an dessen einem Schenkel 11 ein Magnetkern 12 angebracht bzw. befestigt ist, der parallel zum anderen Schenkel des Magnetjoches 10 verläuft. Am freien Ende des Magnetkerns 12 ist eine Polplatte 14 befestigt, deren Mittelpunkt exzentrisch zu der Mittelachse des Magnetkerns liegt, und zwar um die Strecke d hin zu dem Schenkel des Joches 10 versetzt. An der Kante 15 des freien Endes des Schenkels 13 des Joches 10 ist ein Klappanker 16

aufgelagert * *

Der Klappanker 16 besitzt eine an die Polplatte 14 angepaßte Außenkontur. Man erkennt eine Feldlinie 20, die aus der unteren Randkante 21 der Polplatte 14 austritt und nach oben hin zur Klappankerplatte 16 gekrümmt ist. Sie tritt in die der Polplatte 14 zugewandte Fläche 22 genau an deren äußren Rand ein. Nach dem Verlauf dieser aus der unteren Randkante 21 der Polplatte 14 austretenden Feldlinie 20 wird die Ankerplatte 16 bemessen. Dies führt dazu, daß die Ankerplatte 16 einen der Polplatte 14 angepaßten Bereich 18 und einen Auflagerungsbereich 17 aufweist, zwischen welchen aufgrund obiger Bemessungsregel ein Bereich 17a mit verringertem Querschnitt liegt. Die Ankerplatte 16 bzw. der Bereich 18 setzt sich nämlich dabei nicht kontinuierlich und geradlinig hin fort in den Bereich 17, sondern verläuft nach innen zur Mittelachse A1-A1 hin, um noch eine Anpassung an den Bereich zu erhalten, der links von der Mittelachse bzw. Mittellinie der Polplatte 14 liegt.

Eine Abschätzung der einzelnen Abmessungen erhält man wie folgt:

Wie allgemein bekannt ist, treten die Feldlinien nahezu senkrecht aus einem ferromagnetischen Medium in die Umgebung aus. Darum ergibt sich etwa der Verlauf der Feldlinie 20. Der Einfachheit halber sind diese durch einen Kreisbogen mit einem Radius ρ angenähert.

Dann gilt:

sin a = P -(t+s) (1) L-f

woraus folgt:

' Ο*

ρ = L χ sin of + t+s (1a) 1 + sin ft'

zusätzlich ist:

^X2 = P - t - s (2)

tg Oe

D = X2 - X1

Hierin ist:
L= Länge des Ankers

R = Radius des Ankers im kreisförmigen Bereich P = Kreisradius der Feldlinie 20 t = Dicke der Ankerplatte

s = Abstand des Drehpunktes des Ankers von der Oberfläche der Pol- bzw. Ankerplatte D = Durchmesser der Ankerplatte Xl= Abstände der Ankerplatte vom Jochschenkel 13

Xp= " " " ti ti 13

Mit obigen Ansätzen kann bei einer vorgegebenen Ankerform eine Optimierung der Polplatten- bzw. Ankerplattenfläche gefunden werden, bei der das Magnetfeld optimal

ausgenutzt werden kann.
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Man bestimmt über die Gleichungen (1) und (1a) den Wert und hieraus mit (2) den Wert X2. Die Gleichung (3) ergibt angenähert den Durchmesser der Ankerplatte.

Mit dieser erfindungsgemäßen Bemessungsregel wird die Ausnutzung und damit der Wirkungsgrad verbessert. Es wird nämlich auf diese Weise das Streufeld, das bei geöffnetem Klappanker 16 zu Beginn des Stromflusses durch die nicht dargestellte Spule erzeugt wird, möglichst gering gehalten. Damit kann die Anzugskraft am

Klappanker verstärkt werden, ohne daß eine Vergrößerung des Klappankers 16 erforderlich wird. Die Kontur kann dann mittels Iterationsverfahren rechnerisch ermittelt werden, wobei zu beachten ist, daß der Bereich bei 17A natürlich den Festigkeitsbedingungen genügen muß.

Claims

Ansprüche 5

1. Relais mit einem L-förmigen Joch (10), einem an einem Schenkel (11) des Joches parallel zum anderen Schenkel (13) verlaufenden Magnetkern (12), an dessen freiem Ende eine Polfläche vorgesehen ist, und mit einem Magnet-Klappanker (16), der am Joch drehbar aufgelagert ist und den Kern überdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Polfläche durch eine am freien Ende des Kerns (12) exzentrisch dazu befestigte Platte (14) gebildet ist, und daß der Anker (16) im Bereich der Platte eine Außenkontur aufweist, die so bemessen ist, daß die Feldlinien (20), die aus dem Rand der Platte an der bezogen auf den Anker entfernten Kante (21) austreten, gerade noch in die der Platte zugewandten Ankerfläche

eintreten.
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2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte um einen Betrag (d) zum Jochschenkel (13) hin versetzt an dem Kern (12) befestigt ist.

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (14) kreisförmig ausgebildet ist.

4. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (16) einen die Platte (14) überdeckenden, der Platte angepaßten Bereich aufweist, an dem ein verbreiterter Fortsatz (17) angeformt ist, mittels dem der Anker am Jochschenkel (13) aufgelagert ist.