DE389701C - Induktionserelais - Google Patents

Description

Bei den Wechselstromrelais, bei welchen die j Induktionswirkung eines festen Magneten auf ! einen¹ beweglichen Anker ausgenutzt wird, tritt | der übelstand auf, daß die Zug- oder Dreh- I kraft entweder auf dem gesamten Ankerweg ; konstant ist, oder daß dieselbe in der Anfangs- ' lage des Ankers groß und in der Nähe der j Endlage, wo für den Kontaktschluß die größte | Kraft gebraucht wird, sehr klein wird.

ίο Gemäß der Erfindung soll ein Relais geschaffen werden, bei dem umgekehrt die Ankerkraft am Ende der Bewegung am größten ist, wie es bei gewöhnlichen Gleichstrommagneten ohne weiteres der Fall ist.

Dies wird dadurch erreicht, daß der in den Weg für die magnetischen Kraftlinien eingeschaltete Luftspalt, in welchem sich in bekannter Weise eine kurzgeschlossene Spule bewegt, teilweise durch Eisen überbrückt ist, wobei diese Überbrückung gleichzeitig den Anschlag für den Rahmen in derjenigen Lage bildet, welche der Arbeitsstellung des Relais entspricht.

Zur Erläuterung sind in der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Abb. ι sind P₁, P₂ die Pole eines Wechselstrommagneten, in deren Bohrung ein zylindrischer Eisenkörper e konzentrisch und unbeweglich gelagert ist. Der Luftspalt zwischen dem Zylinder α und den Polen P₁, P₂ wird teilweise durch Zwischenlagen η aus weichem Eisen überbrückt, die zweckmäßig mit dem einen oder anderen der beiden Teile verbunden oder auch mit ihm aus einem Stück hergestellt sein können. In dem Luftspalt schwingt ein kurzgeschlossener Kupferrahmen r, der sich bei stromlosem Relais unter Einwirkung des Gewichts g gegen den Anschlag α legt. Sobald ein Wechselfeld vorhanden ist, wird in dem Kupferrahmen ein Strom hervorgerufen, so daß infolge der Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Feld und dem Feld des induzierten Stromes ein Drehmoment auftritt. Hierdurch wird der Rahmen entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne angezogen und gelangt dann in die in der Zeichnung dargestellte Lage.

*} Von dem Patentsucher ist als Erfinder angegeben worden:

Fran\ Hirt in Berlin.

Durch die Zwischenlage -n wird an sich der Widerstand für die magnetischen Kraftlinien verringert und hierdurch bei gleicher Amperewindungszahl die Feldstärke und somit das Drehmoment erhöht. Außerdem aber wird erreicht, daß das Drehmoment .im. .lf'tyfP" Teile, des Spulenweges aulk>r(.>rdeutliclj.-,.aDa-iiclisL lintTseineri" Hoclistwert dann erreicht, wenn die Drehspuie die Zwischenlage η berührt,
ίο In vielen Fällen, /.. B. beim Eisenbahnsicherungswesen, kommt es vor, daß din solches Relais nur bei einem Wechselstrom von bestimmter Periodenzahl ansprechen soll. Um ein derartiges sogenanntes Frequenzrelais zu erreichen, werden zwei Erregerspulen verwendet, deren Achsen aufeinander senkrecht stehen. Der bewegliche Rahmen wird hierbei so angeordnet, daß bei Erregung von nur einer der beiden Wicklungen ein Drehmoment nicht auftreten kann. Eine derartige Anordnung ist in Abb. 2 dargestellt. Das magnetische Feld wird hierbei nicht durch ausgeprägte Pole, sondern dadurch erzeugt, daß die Erregerwicklungen .V₁ und .s\, in Nuten des zylindrisch ausgebildeten magnetischen Schlußstückes liegen, welche durch Polansätze des Joches getragen werden. Diese Polansätze sind zweckmäßig in der Mitte zwischen den beiden Achsen der beiden Wicklungen angeordnet, so daß sie bei gleichzeitiger Erregung der beiden Spulen eine leitende Überbrückung des Luftspaltes für die resultierenden Kraftlinien bilden und so die. oben auseinandergesetzte Wirkung ausüben. Der bewegliche Kupferrahmen wird zweckmäßig so angeordnet, daß seine Ruhelage mit der Achse der einen Wicklung übereinstimmt. Bei Erregung der Wicklung S₁ entsteht das Feld ^₁, bei Erregung der Wicklung .V₂ das Feld φ₂. Die resultierenden Kraftlinien Lei Erregung beider Spulen sind durch φ r bezeichnet. Bei Erregung nur einer Spule kann ein Drehmoment nicht auftreten, da die von der Spule .<, erzeugten Kraftlinien die Rahmenebene überhaupt nicht schneiden und die von der Spule .v, erzeugten Kraftlinien in der Rahmenebene liegen. Dagegen kann das unter 45^ gegin die Rahmen liegende resultierende Feld ein Drehmoment ausüben, das um so größer wird, je mehr sich die Spule den Polansätzen nähen. Ein Drehmoment kann aber nur zustande kommen, wenn die Periodenzahlen der die beiden Erregerwicklungen durchfließenden Wechselströme gleich sind, da sonst der Winkel zwischen der Richtung des resultierenden Feldes und der Rahmenebene dauernd schwanken würde.

Selbstverständlich kann man auch die in der Abb. ι angegebene Anordnung mit ausgeprägten Polen auch bei dem Frequenzrelais verwenden und umgekehrt die in Abb. 2 angegebene Erregung bei dem einfachen Relais nach Abb. x.

Unter Umständen kann es auch erwünscht sein, das Relais in Abhängigkeit von bestimmten Vorgängen vollständig auszuschalten. Zu diesem Zwecke kann man beispielsweise die Wicklung der Drehspuie an eine Stromzuführung (Schleifring oder Feiler) legen, die es ermöglicht, den Kurzschluß der Spule aufzuheben.

Ein Relais der beschriebenen Bauart kann beispielsweise im Eisenbahnsicherungswesen verwendet werden. Hierbei würde eine der Wicklungen im Gleisstromkreis, die andere im Lokalstromkreis liegen. Um zu erreichen, daß das betreffende zu stellende Signal erst dann betätigt werden kann, wenn das rückliegende Signal in die Haltestellung gekommen ist, wird die Wicklung der Drehspuie erst bei Haltlage dieses Signals kurzgeschlossen, so daß dann erst das Relais in Tätigkeit, treten kann.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche: g₅

   ι. Induktionsrelais mit einer kurzgeschlossenen, in einem magnetischen Felde beweglichen .Spule, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Weg für die magnetisehen Kraftlinien eingeschaltete Luftspalt teilweise durch magnetisch leitendes ,Material überbrückt wird und diese überbrückung gleichzeitig als Anschlag für den Rahmen in derjenigen Endlage dient, welche der Arbeitsstellung des Relais entspricht.
2. 2. Induktionsrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unabhängig voneinander erregbare Wicklungen so angeordnet sind, daß ihre Einzelfelder für sich kein Drehmoment in der Spule erzeugen, sondern ein Drehmoment nur entsteht, wenn beide Wicklungen von Strömen gleicher Frequenz erregt werden.
3. 3. Induktionsrelais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung der Drehspule an eine Stromzuführung über Federn oder Schleifringe gelegt ist, so daß es möglich ist, den Kurzschluß der Spule in Abhängigkeit von bestimmten Zuständen aufzuheben.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.