DE399828C

DE399828C - Electromagnetic relay

Info

Publication number: DE399828C
Application number: DEA39857D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1923-04-29
Filing date: 1923-04-29
Publication date: 1924-08-01

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN
AM t. AUGUST 1924ISSUED
Government office. AUGUST 1924

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21g GRUPPE VIII/2Ig-) CLASS 21g GROUP VIII / 2Ig-)

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. in Baden, Schweiz.Public company Brown, Boveri & Cie. in Baden, Switzerland.

Elektromagnetisches Relais. Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. April 1923 ab. Electromagnetic relay. Patented in the German Empire on April 29, 1923.

Für elektromagnetische Relais, bei welchen das wirksame Drehmoment durch das Zusammenwirken zweier Wicklungen (Hauptwicklung und Hilfswicklung) erzeugt wird, wie z. B. Ferrarisrelais oder dynamometrische Relais, hat man vorgeschlagen, durch ein beweg-Hch angeordnetes Teilstück des Magnetkernes, der die von den beiden Magnetwicklungen erzeugten Flüsse führt, bei einem bestimmten Strom in der Hauptwicklung einen Kontakt schließen zu lassen, durch den die vorher unterbrochene Hilfswicklung erst eingeschaltet wird. Ohne diesen Hilfskontakt wird das Relais bei einer gewissen Stromstärke gerade .dem durch ein Gewicht oder eine Feder er-. zeugten Gegendrehmoment das GleichgewichtFor electromagnetic relays in which the effective torque is achieved through interaction two windings (main winding and auxiliary winding) is generated, how z. B. Ferraris relays or dynamometric relays, it has been proposed to use a moving-Hch arranged section of the magnetic core, which generated the two magnetic windings Flux leads to a contact at a certain current in the main winding to close, through which the previously interrupted auxiliary winding is only switched on will. Without this auxiliary contact, the relay will straighten at a certain amperage .be created by a weight or a spring. generated counter-torque the equilibrium

halten und bei einer nur wenig größeren Stromstärke anlaufen, jedoch wegen des geringen Unterschiedes zwischen treibendem und Gegendrehmoment sehr unsicher arbeiten, be~ sonders wenn im Relais veränderliche Reibungswiderstände zu überwinden sind. Durch den Hilfskontakt dagegen läßt sich erreichen, daß das Relais bei schwachem Strom gar kein Drehmoment entwickelt und daß die Hilfswicklung erst bei einer Stromstärke geschlossen wird, bei welcher das Drehmoment des Relais um so viel größer ist als das Gegendrehmoment, daß veränderliche Reibungswiderstände und dergleichen praktisch ohne Einfluß auf das Arbeiten des Relais sind.hold and start at a slightly higher amperage, but because of the low Difference between driving and counter torque work very unsafe, be ~ especially when variable frictional resistance has to be overcome in the relay. By the auxiliary contact, on the other hand, ensures that the relay does not operate at all when the current is weak Developed torque and that the auxiliary winding closed only at a current strength at which the torque of the relay is so much greater than the counter torque, that variable frictional resistances and the like are practically without influence on the operation of the relay.

Der Hilfskontakt, der in den meisten Fällen einen Stromkreis mit sehr kleinen elektromotorischen Kräften zu schließen hat, bedeutet aber eine nicht unerhebliche Fehlerquelle. Eine geringe Verschmutzung dieses Kontaktes, etwa durch eingedrungenen Staub, kann bereits hinreichen, um ein Ansprechen des Relais zu verhindern. Ein weiterer Nachteil der oben erläuterten Anordnung ist der, daß auf das bewegliche Teilstück des Magnetkernes nach Einschalten der Hilfswicklung durch das dadurch bedingte Hinzukommen eines neuen magnetischen Teilflusses eine stärkere Anziehungskraft ausgeübt wird als vorher. Es wird infolgedessen zwischen derjenigen Stromstärke, bei der das Relais ansprechen soll und derjenigen, bei der es wieder in die Ruhestellung zurückkehrt, wenn der Überstrom während der Laufzeit des Relais zurückgeht, ! eine verhältnismäßig große Differenz bestehen. Erfindungsgemäß kann der ersterwähnte Nachteil dadurch vermieden werden, daß das Relais mit zwei Hilfswicklungen ausgerüstet wird, von denen die eine mit der Hauptwick- ! lung zusammen ein Drehmoment in dem einen ^! Sinn, die andere mit der Hauptwicklung 21t- ^! sammen ein Drehmoment im entgegengesetzr ten Sinn erzeugt, und daß mindestens eine der beiden Hilfswicklungen über Kontakte geführt wird, die durch ein Hilfsrelais geöffnet werden können, so daß nach dem Ansprechen des Hilfsrelais nur noch eine der beiden Hilfswicklungen wirksam ist. Die Hilfswicklungen brauchen' nicht von einem Teil des Primärstromes durchflossen zu sein, sondern können I auch in bekannter Weise als Kurzschlußwicklungen oder Kurzschlußringe ausgebildet sein. Sowohl die Hauptwicklung wie die Hilfswicklungen können in mehrere Teile unterteilt und ] auch auf verschiedenen Magnetkernen angebracht sein. Gleicht man die beiden Hilfswicklungen so ab, daß beide zusammen mit der Hauptwicklung kein Drehmoment ergeben, so wird das Relais erst nach dem öffnen einer der Hilfswicklungen anlaufen können. Da in derartigen Hilfswicklungen nur kleine i elektromotorische Kräfte auftreten und nur schwache Ströme fließen, so macht das Öffnen eines solchen Stromkreises auch bei den stärksten Strömen in der Hauptwicklung keinerlei Schwierigkeiten. Dagegen wird der wichtige Vorteil erreicht, daß die Kontakte, die das Öffnen der Hilfswicklungen besorgen, nicht durch Verschmutzung voneinander getrennt werden können, weil sie im normalen Betrieb j ständig geschlossen sind. Auch eine gegebenenfalls eintretende Verschmutzung eines ! dieser Kontakte und dadurch verursachte mangelhafte Leitfähigkeit könnte höchstens ein unerwünschtes Auslösen des Relais, nicht aber ein weit gefährlicheres Ndchtansprechen bei Kurzschluß strom herbeiführen.The auxiliary contact, which in most cases has to close a circuit with very small electromotive forces, is a not inconsiderable source of error. A small amount of soiling of this contact, for example due to the penetration of dust, can be sufficient to prevent the relay from responding. A further disadvantage of the arrangement explained above is that, after the auxiliary winding has been switched on, a stronger attractive force is exerted on the movable part of the magnetic core than before due to the addition of a new partial magnetic flux. As a result, there is a difference between the current strength at which the relay is to respond and that at which it returns to the rest position if the overcurrent decreases during the relay's running time! there is a relatively large difference. According to the invention, the first-mentioned disadvantage can be avoided in that the relay is equipped with two auxiliary windings, one of which with the main winding! ment together a torque in the one ^! Sense, the other with the main winding 21t- ^! together a torque generated in the opposite direction, and that at least one of the two auxiliary windings is passed through contacts that can be opened by an auxiliary relay, so that only one of the two auxiliary windings is effective after the auxiliary relay responds. The auxiliary windings do not need to have part of the primary current flowing through them, but can also be designed in a known manner as short-circuit windings or short-circuit rings. Both the main winding and the auxiliary windings can be subdivided into several parts and placed on different magnetic cores. If the two auxiliary windings are adjusted so that they do not produce any torque together with the main winding, the relay will only be able to start after opening one of the auxiliary windings. Since only small electromotive forces occur in such auxiliary windings and only weak currents flow, opening such a circuit does not cause any difficulties even with the strongest currents in the main winding. On the other hand, the important advantage is achieved that the contacts which open the auxiliary windings cannot be separated from one another due to contamination, because they are constantly closed during normal operation. Also any contamination of a! These contacts and the poor conductivity caused by them could at most cause an undesired triggering of the relay, but not a far more dangerous non-response in the event of a short-circuit current.

Das Hilfsrelais, welches die im Stromkreis ! der Hilfswicklung liegenden Kontakte in Tätigkeit setzt, kann ein besonderes Maximalrelais sein, an dessen Stelle jedoch auch ein ■ durch die Hauptwicklung des Relais selbst erregter Magnetanker verwendet werden kann, der erfindungsgemäß so angeordnet sein soll, daß er nicht den von den Hilfswicklungen erzeugten Magnetfluß führt. Auf diese Weise : wird erreicht, daß der Magnetfluß im Anker durch das Öffnen und Schließen der Hilfswicklung praktisch nicht verändert wird. Der j Stromwert, bei dem der Kontakt bei steigendem Strom sich öffnet, ist also praktisch der gleiche wie derjenige, bei dem er bei sinkendem Strom sich schließt.The auxiliary relay, which the in the circuit! the auxiliary winding contacts in activity sets, can be a special maximum relay, but in its place also a ■ excited by the main winding of the relay itself Magnetic armature can be used, which should be arranged according to the invention so that it does not generate the generated by the auxiliary windings Magnetic flux leads. In this way: it is achieved that the magnetic flux in the armature by opening and closing the auxiliary winding is practically unchanged. The j current value at which the contact increases when Current opens, so it is practically the same as the one in which it is falling Electricity closes.

Die Abb. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, α ist die Treibscheibe eines Ferrarisrelais. Auf diese Scheibe wirkt ein Magnetsystem b ein, welches die Hauptwicklung c und die beiden Hilfswicklungen (I₁ und (I₂ trägt. Beide Hilfswicklungen sind in diesem Beispiel als Kurzschluß wicklungen an- ioo genommen. Das Magnetsystem trägt einen beweglichen Anker e. Wird dieser Anker angezogen, so wird der Hilfskontakt f geöffnet und dadurch der Stromkreis der Hilfswicklung d,_z unterbrochen. Die Hilfswicklung ^₁, welche einen Teil des Magnetkernes umschließt, der zum gegenüberliegenden Gesamtkernquerschnitt unsymmetrisch liegt, erzeugt nun mit der Hauptwicklung c zusammen ein Drehmoment in der Scheibe a, so daß das tio Gewicht g hochgewunden und der Auslösekontakt h geöffnet wird.Fig. 1 shows an embodiment of the invention, α is the drive pulley of a Ferrari relay. A magnet system b acts on this disk, which carries the main winding c and the two auxiliary windings (I ₁ and (I _2. In this example, both auxiliary windings are assumed to be short-circuit windings. The magnet system carries a movable armature e. If this When the armature is attracted, the auxiliary contact f is opened and the circuit of the auxiliary winding d, _{z is} interrupted. The auxiliary winding ^ ₁ , which encloses a part of the magnetic core that is asymmetrical to the opposite total core cross-section, now generates a torque in the together with the main winding c Disk a, so that the tio weight g is wound up and the release contact h is opened.

Das Hilfsrelais, welches die im Stromkreis der Hilfswickhingen liegenden Kontakte in Tätigkeit setzt, kann auch ein Energierichtungsrelais sein. Erfindungsgemäß kann die Anordnung so getroffen werden, daß die beiden Hilfswicklungen über Kontakte geführt werden, von denen durch das Energierichtungsrelais je nach der Richtung der Energieströmung der eine oder der andere geöffnet wird, so daß die Drehrichtung des Relais vonThe auxiliary relay, which connects the contacts in the auxiliary winding circuit in Activity can also be an energy direction relay. According to the invention, the Arrangement can be made so that the two auxiliary windings passed through contacts of which through the energy direction relay depending on the direction of energy flow one or the other is opened, so that the direction of rotation of the relay of

der Richtung des Energiestromes abhängig ist. Diese Wirkung kann dann dazu benutzt werden, daß je nach der Richtung des Energiestromes in einer Leitung der eine oder der andere von zwei verschiedenen Schaltern ausgelöst wird.depends on the direction of the energy flow. This effect can then be used to that depending on the direction of the energy flow in a line, one or the other of two different switches is triggered will.

Unter Umständen kann es auch vorteilhaft sein, die beiden Hilfswicklungen so zu bemessen, daß sich die beiden mit ihnen erzeugten Drehmomente nicht vollständig aufheben. Man kann beispielsweise diejenige Hilfswicklung die zum Ansprechen des Relais geöffnet wird, so bemessen, daß sie zusammen mit der Hauptwicklung ein größeres Drehmoment erzeugt als die andere Hilfswicklung. Solange der durch die Hauptwickliung fließende Strom unter demjenigen Grenzwert liegt, bei dem die eine Hilfswicklung geöffnet wird, wird dann auf das Drehsystem ein Drehmoment ausgeübt, durch welches es nach der Ruhestellung hin in Bewegung gesetzt wird. Man kann auf diese Weise die andernfalls erforderliche, etwa durch ein Gewicht oder eine Feder zu erzeugende mechanische Gegenkraft vermeiden, was dann von Vorteil ist, wenn die Laufzeit des Relais möglichst unabhängig von der Stärke des Überstromes sein soll.Under certain circumstances it can also be advantageous to dimension the two auxiliary windings so that that the two torques generated with them do not cancel each other out completely. For example, you can do the one Auxiliary winding which is opened to respond to the relay, dimensioned so that they go together generates a greater torque with the main winding than the other auxiliary winding. As long as the current flowing through the main winding is below the limit value at which one auxiliary winding is opened, a torque is then applied to the rotary system exercised by which it is set in motion after the rest position. You can do the otherwise this way required mechanical counterforce to be generated, for example, by a weight or a spring Avoid, which is an advantage if the running time of the relay is as independent as possible should be of the strength of the overcurrent.

Um ein nicht beabsichtigtes Auslösen des Relais zu vermeiden, das etwa dadurch entstehen kann, daß die Scheibe oder der Anker des Relais infolge ihrer Massenträgheit noch bis zur Kontaktgabe weiterläuft, obwohl der überstrom etwa durch Auslösen eines anderen Relais bereits vorher verschwunden ist, kann man erfindungsgemäß einen weiteren von dem Hilfsrelais (Hilfsmaximalrelais oder Teilstück im Magnetkern des Hauptrelais) in Tätigkeit gesetzten Kontakt in den Auslösestromkreis des Relais einschalten. Dieser weitere Hilfskontakt kann je nach der übrigen Anordnung ein Öffnungs- oder ein Schließkontakt sein; denn da für den Auslösestromkreis normalerweise eine verhält-In order to avoid unintentional triggering of the relay, which might arise as a result can that the disc or the armature of the relay due to their inertia still continues until contact is made, although the overcurrent has been triggered by another Relay has already disappeared before, you can according to the invention another of the auxiliary relay (auxiliary maximum relay or part in the magnetic core of the main relay) Switch on the activated contact in the trigger circuit of the relay. This additional auxiliary contact can depending on the rest of the arrangement be an opening or a closing contact; because there for the Tripping circuit normally has a behavior

4-5 nismäßig höhere Spannung verwendet wird, ist hier auch bei Verwendung eines Schließkontaktes die Gefahr, daß durch Verschmutzungen eine ausreichende Kontaktgabe verhindert wird, sehr gering.4-5 a slightly higher voltage is used, this is also the case when using a make contact the risk that a sufficient contact is prevented by contamination is very low.

Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigt die Abb. 2. Die Buchstaben α bis h haben hier die gleiche Bedeutung wie in Abb. 1. k ist ein weiterer Hilfskontakt, der ebenfalls durch den Magnetanker e in Tätigkeit gesetzt wird und im Auslösestromkreis des Relais liegt. Er ist in diesem Beispiel als Öffnungskontakt angenommen und demgemäß parallel zu dem Öffnungskontakt h gelegt, so daß der Kontakt h nur dann den Auslösestromkreis wirklich öffnen kann, wenn auch der Kontakt k geöffnet, also der Anker e angezogen ist.An exemplary embodiment for this is shown in Fig. 2. The letters α to h have the same meaning here as in Fig. 1. k is another auxiliary contact, which is also activated by the armature e and is in the relay's tripping circuit. It is assumed in this example as an opening contact and placed accordingly parallel to the opening contact h, so that the contact hours only can really open the trip circuit, even if the contact is opened k, so the anchor e is applied.

Die Einrichtung kann auch so getroffen werden, daß die Auslösevorrichtung durch das Hilfsmaximalrelais oder den durch die Hauptwicklung erregten Magnetanker mechanisch verriegelt wird, wenn dieses Hilfsrelais oder dieser Magnetanker sich in Ruhestellung befindet. The device can also be made so that the release device by the Auxiliary maximum relay or the magnet armature excited by the main winding mechanically is locked when this auxiliary relay or this armature is in the rest position.

Claims

Patent-to sayings:

1. Electromagnetic relay in which the effective torque due to the interaction of two windings (Main winding and auxiliary winding) is generated, characterized in that " there are two auxiliary windings, one of which is associated with the hatip winding one torque in one sense, the other with the main winding together generate a torque in the opposite sense, and that at least one of the two windings is over Contacts is guided, which can be opened by an · auxiliary relay, so that after the auxiliary relay has responded, only one of the two auxiliary windings is still effective.

2. Relay according to claim 1, characterized in that instead of a special one Auxiliary relay a magnet armature that is self-excited by the main winding of the relay is used, but does not carry the magnetic flux generated by the auxiliary windings.

3. Relay according to claim 1, characterized in that the auxiliary relay is an energy direction relay is.

4. Relay according to claim 3, characterized in that the two auxiliary windings are led via contacts, of which the energy direction relay each one or the other is opened according to the direction of the flow of energy.

5. Relay according to claim 1, characterized in that that the two auxiliary windings are dimensioned so that the two of them generated with the main winding Torques do not cancel each other out completely.

6. Relay according to claim 1, characterized in that one of the auxiliary relay activated contact is switched on in the tripping circuit of the relay.

1 sheet of drawings,