DE4129265A1 - ELECTROMAGNETIC SWITCHGEAR - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltgerät mit einem mehrteiligen Magnetkern, der mittels Spule in Schließrichtung betätigbar ist, insbesondere Schaltrelais mit Klappankermagnetkern.The invention relates to an electromagnetic switching device with a Multi-part magnetic core that can be actuated in the closing direction by means of a coil is, in particular switching relay with hinged armature magnetic core.
Elektromagnetische Schaltgeräte bestehen im wesentlichen aus einem meist zweiteiligen Magnetkern, der mit einer Spule versehen ist. Der Magnetkern, d. h. die beiden Magnetkernsegmente bestehen dabei aus dünnen, bis zur Dicke des Magnetkernes aufeinandergeschichteten einzelnen Trafoblechen. Ein solcher geblechter Magnetkern reduziert die Wirbelstromverluste. Bei der Beaufschlagung der Spule mit elektrischer Spannung erzeugt der so fließende Strom in der Spule ein Magnetfeld, welches im Magnetkern geführt wird. Dieses über die Spule erzeugte Magnetfeld führt dazu, daß sich die beiden Magnetkernsegmente gegenseitig anziehen und einen geschlossenen Magnetkreis bilden. Dabei ist der Magnetkern so segmentiert, daß er aus einem feststehenden, die Spule tragenden Teil besteht und einem beweglichen, sogenannten Anker. Der Anker ist bei der Verwendung eines solchen Magnetsystems mit Schaltelementen unter Bildung eines Relais verbunden. Electromagnetic switching devices essentially consist of one two-part magnetic core, which is provided with a coil. The Magnetic core, d. H. the two magnetic core segments consist of thin, stacked up to the thickness of the magnetic core individual transformer sheets. Such a laminated magnetic core reduces the Eddy current losses. When loading the coil with electrical Voltage, the current flowing in the coil generates a magnetic field, which is guided in the magnetic core. This generated over the coil Magnetic field causes the two magnetic core segments attract each other and form a closed magnetic circuit. Here the magnetic core is segmented so that it consists of a fixed, the Coil-carrying part and a movable, so-called anchor. The anchor is included when using such a magnet system Switching elements connected to form a relay.
Aus der DE 26 14 926 ist ein elektromagnetisches Schaltgerät bekannt, bei dem ein solcher mittels Spule betätigbarer Magnetkern als Klappankermagnetkern ausgebildet ist und in einem Schaltrelais Verwendung findet. Bei diesem elektromagnetischen Schaltgerät ist zwischen feststehendem Magnetkernsegment und Anker im unbetätigten Zustand ein Luftspalt. Sobald die Spule mit einer elektrischen Spannung bzw. einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, schließen die auftretenden magnetischen Kräfte den Magnetkreis durch Anziehen des Ankers an den feststehenden Magnetkern. Um im unbetätigten Zustand der Spule den Anker wieder vom feststehenden Magnetkern zu lösen, ist der Anker mit einer entsprechenden Feder verbunden.An electromagnetic switching device is known from DE 26 14 926, in which such a magnetic core operable by coil as Folding armature magnetic core is formed and in a switching relay Is used. With this electromagnetic Switching device is between the fixed magnetic core segment and armature in the unactuated condition an air gap. Once the coil with a electrical voltage or an electrical current is applied, the magnetic forces that occur close the magnetic circuit Tighten the armature to the fixed magnetic core. To in the unactuated Condition of the coil the armature again from the fixed magnetic core solve, the anchor is connected to a corresponding spring.
Der in einem Magnetsystem für den Ankerhub erforderliche Luftspalt erzeugt im Magnetkreis einen hohen magnetischen Widerstand. Um die für die Ankerbewegung benötigte Magnetkraft zu erreichen, muß eine hohe magnetische Spannung erzeugt werden. Dies wird durch einen entsprechend hohen Spulenstrom, der durch den Spulendrahtwiderstand bestimmt wird, erreicht. Hat der Anker seine Hubbewegung ausgeführt, so ist der Luftspalt geschlossen. Der Magnetkreiswiderstand wird damit in diesem geschalteten Zustand sehr klein und der Magnetfluß steigt entsprechend an. Die Magnetflußstärke liegt nun im geschalteten Zustand weit über dem zum Halten des Ankers benötigten Maß. Die der Spule damit quasi unnötig zugeführte Scheinleistung führt bei einem lang angehaltenen geschalteten Betriebszustand zu einer Erwärmung der Spule. Demzufolge ist die Verlustleistung eines solchen elektromagnetischen Schaltgerätes sehr groß. Dies fällt zwar bei einer Einzelanordnung eines Relais nicht ins Gewicht, summiert sich jedoch bei einer Vielfachanordnung von Schaltgeräten in einer größeren Schaltungsanordnung. Aus der DE 15 40 507 ist ein elektromagnetisches Schaltgerät bekannt, bei dem in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg des Ankers ein verstellbarer magnetischer Nebenschluß durch sogenannte Flußleitstücke bewirkt wird. Die Flußleitstücke bestehen dabei aus gleitend geführten Schiebern aus unmagnetischem Material mit in Längsrichtung verteilten Öffnungen, in denen Einlagen aus magnetisierbarem Material eingebracht sind. Diese Schieber verschieben sich bei der Magnetankerbewegung derart, daß der Nebenschluß mehr oder weniger wirksam wird, je nach Schaltzustand. hierdurch entsteht die Anpassung des Kraftbedarfs in Abhängigkeit vom Ankerweg. Auch hierbei wird keine direkte Herabsetzung der der Spule zugeführten elektrischen Leistung bewirkt, und es entstehen im Prinzip die gleichen Nachteile wie im oben beschriebenen Stand der Technik. Beim Einbau solcher elektromagnetischen Schaltgeräte in beispielsweise bewegten oder vibrierenden Anlageteilen besteht außerdem die Gefahr, daß sich der Klappanker aufgrund von mechanischen Schwingungen kurz abhebt und so beispielsweise einen geschlossenen elektrischen Kontakt kurzzeitig aufhebt. Auch die Verschmutzung der Magnetkernflächen, die nach Schließung des Luftspaltes aufeinanderliegen, führt oftmals zu einem Flattern der Magnetkernsegmente und damit der darüber geschalteten elektrischen Kontakte. Dadurch können je nach Art der über solche Geräte geschalteten Betriebsteile gefährliche Betriebszustände entstehen.The air gap required for the armature stroke in a magnet system creates a high magnetic resistance in the magnetic circuit. To the for To achieve the magnetic force required to move the armature must be high magnetic voltage are generated. This will be done by one accordingly high coil current, which is determined by the coil wire resistance, reached. If the anchor has carried out its lifting movement, it is Air gap closed. The magnetic circuit resistance is thus in this switched state very small and the magnetic flux increases accordingly at. The magnetic flux strength is now well above that in the switched state measure required to hold the anchor. That of the coil is practically unnecessary supplied apparent power leads when switched on for a long period Operating state for heating the coil. As a result, it is Power loss of such an electromagnetic switching device very much large. This does not apply to a single arrangement of a relay Weight, but adds up in a multiple arrangement of Switchgear in a larger circuit arrangement. From DE 15 40 507 an electromagnetic switching device is known, in which depending an adjustable magnetic from the path of the anchor Shunt is caused by so-called flux guide pieces. The Flußleitteile consist of sliding slides non-magnetic material with longitudinally distributed openings, in which inserts made of magnetizable material are introduced. These Sliders move during the armature movement in such a way that the Shunt becomes more or less effective, depending on the switching state. this creates the adjustment of the power requirement depending on Anchor path. Again, there is no direct reduction in the coil supplied electrical power causes, and in principle arise the same disadvantages as in the prior art described above. At the Installation of such electromagnetic switching devices in, for example moving or vibrating system parts there is also the risk that the hinged anchor stands out briefly due to mechanical vibrations and so for example a closed electrical contact briefly picks up. Soiling of the magnetic core surfaces, too lying on top of each other after the air gap closes, often leads to a flutter of the magnetic core segments and thus the switched over them electrical contacts. This can, depending on the type of such devices switched operating parts dangerous operating conditions arise.
Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, bei einen elektromagnetischen Schaltgerät der gattungsgemäßen Art die elektrische Verlustleistung zu reduzieren und die Betriebssicherheit zu erhöhen.The invention therefore has as its object one electromagnetic switching device of the generic type the electrical Reduce power loss and increase operational safety.
Die gestellte Aufgabe wird bei einem elektromagnetischen Schaltgerät der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Magnetkern mit einem Magnetflußsensor zur Ermittlung einer dem magnetischen Fluß proportionalen Größe verbunden ist, und daß der Magnetflußsensor mit einer elektronischen Regeleinrichtung derart verschaltet ist, daß die der Spule zugeführte elektrische Leistung über die ermittelte magnetflußproportionale Größe regelbar ist. The task is with an electromagnetic switching device Generic type according to the invention solved in that the magnetic core with a magnetic flux sensor to determine the magnetic flux proportional size and that the magnetic flux sensor with an electronic control device is connected such that the electrical power supplied to the coil via the determined Size proportional to the magnetic flux is adjustable.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt. Durch die vorliegende Erfindung ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. Da der magnetische Widerstand und damit der magnetische Fluß im Magnetkreis vom Betrag des Luftspaltes abhängig sind, kann über den Magnetflußsensor darauf Einfluß genommen werden durch eine Nachregelung der der Spule zugeführten Leistung. Beim geöffneten, d. h. über Luftspalt beabstandeten Magnetkreis wird der Spule zum Schließen des Magnetkreises eine entsprechend große elektrische Leistung zugeführt. Ist nun der magnetische Kreis geschlossen, so sinkt der magnetische Widerstand im Magnetkreis ab und der Magnetfluß steigt entsprechend an, was durch den Magnetflußsensor registriert werden kann. Eine dem magnetischen Fluß proportionale Größe ist bei der Verwendung eines Hallelementes als Magnetflußsensor, die so erzeugte Hallspannung. Diese Hallspannung ist als Eingangsgröße mit einer elektronischen Regeleinrichtung verschaltet und beeinflußt kontinuierlich abhängig vom Betrag des Magnetflusses die der Spule zugeführte elektrische Leistung bzw. Spannung. Dies bedeutet, daß auf sehr vorteilhaft einfache Weise nach Schließen des magnetischen Kreises die der Spule zugeführte elektrische Leistung auf das Maß reduziert wird, was nötig ist, um den Magnetkreis geschlossen zu halten. Damit wird die Verlustleistung erheblich reduziert und die Betriebstemperatur der Spule bzw. des gesamten elektromagnetischen Schaltgerätes wird ebenfalls reduziert. Auch für den Fall, daß der magnetische Kreis, aus welchen Gründen auch immer, flattert, wird über diese Regeleinrichtung eine entsprechende Kompensation herbeigeführt, so daß der magnetische Kreis in betätigten Zustand stets geschlossen bleibt. Für den Fall, daß der Anker ungewollt abhebt, registriert der Magnetflußsensor einen Magnetflußabfall und öffnet damit die elektronische Regeleinrichtung derart, daß der Spule kurzzeitig eine größere elektrische Spannung zugeführt wird, bis der Anker, bzw. der Magnetkreis wieder geschlossen ist. Dies führt neben der Reduktion der Verlustleistung und der Arbeitstemperatur auch zu einer erhöhten Betriebssicherheit besonders für die Verwendung von Schaltelementen in bewegten Anlageteilen. Neben der Möglichkeit, ein Hallelement als Magnetflußsensor einzusetzen, besteht in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Möglichkeit, den Magnetflußsensor als eine mit einem magnetfeldempfindlichen elektrischen Widerstand versehene Widerstandsbrücke auszubilden. Hierbei ist der magnetfeldempfindliche Widerstand direkt mit dem Magnetkern verbunden, und mit den übrigen nicht magnetfeldempfindlichen Widerständen zu einer Widerstandsbrücke verschaltet. Bei Änderung des Widerstandes aufgrund einer Magnetflußänderung ändern sich die Spannungsverhältnisse in der Widerstandsbrücke, was dann für sich als magnetflußproportionale Größe am Eingang der Regeleinrichtung verwendbar ist.Further advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims presented. Obtained by the present invention yourself a number of advantages. Because the magnetic resistance and so the magnetic flux in the magnetic circuit depends on the amount of the air gap are influenced by the magnetic flux sensor by readjusting the power supplied to the coil. At the open, d. H. Magnetic circuit spaced via air gap is the A correspondingly large coil to close the magnetic circuit electrical power supplied. Now is the magnetic circle closed, the magnetic resistance in the magnetic circuit drops and the magnetic flux increases accordingly, what is caused by the magnetic flux sensor can be registered. A quantity proportional to the magnetic flux is when using a Hall element as a magnetic flux sensor, so generated Hall voltage. This Hall voltage is included as an input variable an electronic control device interconnected and influenced continuously depending on the amount of magnetic flux that of the coil supplied electrical power or voltage. This means that on very advantageous simple way after closing the magnetic circuit the electrical power supplied to the coil is reduced to the minimum becomes what is necessary to keep the magnetic circuit closed. In order to the power loss is significantly reduced and the operating temperature the coil or the entire electromagnetic switching device also reduced. Even in the event that the magnetic circuit is off Whatever the reason, is fluttering through this control device appropriate compensation is effected, so that the magnetic The circuit always remains closed when actuated. In case that the armature unintentionally lifts, the magnetic flux sensor registers one Magnetic flux drop and thus opens the electronic control device such that the coil momentarily has a greater electrical voltage is fed until the armature or the magnetic circuit is closed again is. This leads to the reduction of the power loss and the Working temperature also increases operational reliability for the use of switching elements in moving system parts. Next the possibility of using a Hall element as a magnetic flux sensor, exists in a further advantageous embodiment of the invention Possibility to use the magnetic flux sensor as one with a Magnetic field sensitive electrical resistance provided Train resistance bridge. Here is the magnetic field sensitive Resistor directly connected to the magnetic core, and to the rest resistors that are not sensitive to magnetic fields to form a resistance bridge interconnected. If the resistance changes due to a Magnetic flux change the voltage relationships in the Resistance bridge, which is then a variable proportional to the magnetic flux is usable at the entrance of the control device.
In letzter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das elektromagnetische Schaltgerät als Betätigungselement eines Ventils einsetzbar. Hierbei kann über den mehrteiligen Magnetkern eine Betätigung des Ventilstößels bzw. des Ventilschiebers vorgenommen werden. Das heißt, der bewegliche Teil des mehrteiligen Magnetkernes weist die kraftschlüssige Verbindung mit dem Ventilschieber auf. Ein solches elektromagnetisches Schaltgerät in einem Ventil schaltet dann flüssige oder gasförmige Medien bzw. Druckmittel. Auch hierbei ergeben sich die oben genannten Vorteile, daß geschaltete Zustände zuverlässig und sicher aufrechterhalten werden.In the last advantageous embodiment of the invention that is electromagnetic switching device as an actuating element of a valve applicable. Here, a multi-part magnetic core Actuation of the valve tappet or the valve slide carried out will. That is, the moving part of the multi-part magnetic core has the non-positive connection with the valve slide. A such electromagnetic switching device in a valve then switches liquid or gaseous media or pressure medium. Here too result the advantages mentioned above, that switched states are reliable and be maintained safely.
Insgesamt ergibt sich für alle Ausgestaltungsmöglichkeiten der besondere Vorteil der Reduktion der aufgenommenen Leistung im geschalteten Zustand.Overall, there is a special one for all design options Advantage of reducing the power consumed when switched Status.
Der erfindungsgemäße Einsatz eines Operationsverstärkers als elektronische Regeleinrichtung eröffnet in jedweder Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung den Vorteil, daß der Operationsverstärker am Ausgang einen großen variablen Spannungsbereich liefert, so daß es möglich ist, Spulen bzw. Elektromagnete verschiedener Leistungsaufnahmen jeweils über den gleichen Operationsverstärker ansteuern zu können.The use of an operational amplifier according to the invention as electronic control device opens in any Design possibility of the invention the advantage that the Operational amplifier at the output a large variable voltage range supplies, so that it is possible to coils or electromagnets different power consumption over the same To be able to control operational amplifiers.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert.The invention is illustrated in the drawing and in more detail below explained.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 Elektromagnetisches Schaltgerät mit Klappankermagnetkern, Fig. 1 Electromagnetic switching device with hinged armature magnetic core,
Fig. 2 Elektromagnetisches Schaltgerät mit Hallsonde in zusätzlichem Luftspalt. Fig. 2 electromagnetic switching device with Hall probe in an additional air gap.
Fig. 1 zeigt die Anordnung eines elektromagnetischen Schaltgerätes mit Spule und Magnetkern in der Ausgestaltung eines Klappankermagnetkerns. Mit dem Magnetkern verbunden ist ein Magnetflußsensor 3 angeordnet, der den magnetischen Fluß innerhalb des Magnetkreises über eine dem Magnetfluß proportionale Größe ermittelt. Der Magnetkern besteht im feststehenden Teil aus einem U-förmigen Magnetkern 1, auf den am offenen Ende ein Klappanker 2 klappbar angeordnet ist. In dem dort dargestellten Zustand ist der Magnetkreis geöffnet, d. h. zwischen Klappanker 2 und feststehendem Magnetkern 1 ist ein Luftspalt. Der Magnetflußsensor kann dabei aus einem Hallelement bestehen, welches eine dem Magnetfluß proportionale Hallspannung liefert. Eine weitere Möglichkeit zur Ausgestaltung besteht darin, den Magnetflußsensor als magnetfeldempfindlichen Widerstand aufzubauen, der mit einer Widerstandsbrücke verschaltet ist. Beide Ausgestaltungsmöglichkeiten registrieren im wesentlichen den magnetischen Streufluß um den Magnetkern herum und sind außen an dem Magnetkern angeordnet. Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit bei Verwendung eines Hallelementes ist weiter unten in Fig. 2 beschrieben. Die vom Magnetflußsensor 3 gelieferte magnetflußproportionale Größe wird als Eingangsgröße 6 einem Operationsverstärker zugeführt. Diese als Operationsverstärker ausgestaltete elektronische Regeleinrichtung 5 liefert dann am Ausgang 7 eine der magnetflußproportionalen Größe proportionale Ausgangsspannung, die der Spule 4 des elektromagnetischen Schaltgerätes zugeführt wird. Sinkt nun der magnetische Fluß innerhalb des Magnetkerns ab, d. h. hebt sich der Anker vom übrigen Magnetkern ab, so wird letztendlich die Spulenspannung vom Operationsverstärker erhöht, und zwar solange bzw. so hoch, bis der Anker wieder angezogen und der Magnetkreis wieder geschlossen ist. Fig. 1 shows the arrangement of an electromagnetic switching device with coil and magnetic core in the configuration of a folding armature magnetic core. A magnetic flux sensor 3 is connected to the magnetic core and determines the magnetic flux within the magnetic circuit via a variable proportional to the magnetic flux. The magnetic core consists in the fixed part of a U-shaped magnetic core 1 , on the open end of which a hinged armature 2 is arranged foldable. In the state shown there, the magnetic circuit is open, ie there is an air gap between the hinged armature 2 and the fixed magnetic core 1 . The magnetic flux sensor can consist of a Hall element which supplies a Hall voltage proportional to the magnetic flux. Another possible embodiment is to construct the magnetic flux sensor as a magnetic field-sensitive resistor, which is connected to a resistance bridge. Both design options essentially register the magnetic stray flux around the magnetic core and are arranged on the outside of the magnetic core. Another configuration option when using a Hall element is described further below in FIG. 2. The magnitude proportional to the magnetic flux supplied by the magnetic flux sensor 3 is fed as an input variable 6 to an operational amplifier. This electronic control device 5 , which is designed as an operational amplifier, then supplies at the output 7 an output voltage which is proportional to the magnitude proportional to the magnetic flux and which is supplied to the coil 4 of the electromagnetic switching device. If the magnetic flux within the magnetic core now drops, ie if the armature lifts off from the rest of the magnetic core, then the coil voltage from the operational amplifier is ultimately increased, namely until the armature is attracted again and the magnetic circuit is closed again.
Bei der Ausgestaltung des Magnetflußsensors als magnetfeldempfindlicher Widerstand innerhalb einer damit verschalteten Widerstandsbrücke hat der Einfachheit wegen konstruktive Vorteile. Dabei registriert dieser magnetfeldempfindliche Widerstand, der mit dem Magnetkern direkt verbunden ist, nicht das im Magnetkern geführte Magnetfeld, sondern das um den Magnetkern herum existierende Streufeld. Da dies jedoch ebenfalls ein Maß für den im Magnetkern geführten Magnetfluß ist, ist diese Möglichkeit zweckmäßig und wirkungsvoll einsetzbar. Eine Änderung des Magnetflusses innerhalb des Magnetkreises hat ebenfalls auch eine Änderung des Streuflusses zur Folge, so daß auch diese Streufeldregistrierung eine magnetflußproportionale Größe liefert. Der magnetfeldempfindliche Widerstand ist in einer sogenannten Widerstandsbrücke verschaltet. Die Widerstandsbrücke kann dabei so abgestimmt werden, daß im normalen, d. h. geschlossenen Zustand des Magnetkreises die Widerstandsverhältnisse in der Widerstandsbrücke symmetrisch sind. Ein Abheben des Klappankers würde eine Widerstandsänderung in magnetfeldempfindlichen Widerstand bewirken, was zur Folge hätte, daß die Widerstandsverhältnisse in der Widerstandsbrücke asymmetrisch werden. Diese Asymmetrie erzeugt in der Widerstandsbrücke Spannungsdifferenzen, die dann letztendlich die dem Magnetfluß proportionale und der Regeleinrichtung eingespeiste Größe zur Regelung der Spulenspannung bzw. des Spulenstromes liefern. Besonders vorteilhaft ist bei dieser Anordnung, daß der Magnetflußsensor einfach außen an den Magnetkern angebracht werden kann.In the design of the magnetic flux sensor as a magnetic field sensitive The resistor has resistance within a resistor bridge connected to it Simplicity because of design advantages. This registers Magnetic field sensitive resistor that directly with the magnetic core is connected, not the magnetic field guided in the magnetic core, but that stray field existing around the magnetic core. However, since this too is a measure of the magnetic flux conducted in the magnetic core Possibility to use it appropriately and effectively. A change in Magnetic flux within the magnetic circuit also has one Change in the leakage flow, so that this too Stray field registration provides a quantity proportional to the magnetic flux. The Magnetic field sensitive resistance is in a so-called Resistor bridge connected. The resistance bridge can do so be voted that in normal, d. H. closed state of the Magnetic circuit the resistance relationships in the resistance bridge are symmetrical. Lifting the hinged anchor would make one Resistance change in magnetic field sensitive resistor do what would have the consequence that the resistance in the Resistance bridge become asymmetrical. This asymmetry creates in the Resistance bridge voltage differences, which then ultimately the Magnetic flux proportional and fed to the control device for Provide control of the coil voltage or the coil current. Especially It is advantageous in this arrangement that the magnetic flux sensor is simple can be attached to the outside of the magnetic core.
Fig. 2 zeigt die Verwendung eines Hallelementes als Magnetflußsensor mit einer weiteren Anordnungsmöglichkeit im Magnetkreis. Da es sich bei einem Hallelement meist um ein dünnes Blättchen handelt, welches bei optimaler Nutzung von den Feldlinien des Magnetfeldes direkt durchströmt werden soll, ist hier vorgesehen, den Magnetkreis an einer definierten Stelle durch einen möglichst kleinen Luftspalt 8 zu unterbrechen, in den dann das Hallelement einzuschieben ist. Hierbei werden die Magnetfeldlinien noch effizienter genutzt. Dieser zusätzliche Luftspalt erzeugt natürlich einen weiteren magnetischen Widerstand innerhalb des Magnetkreises. Dieser ist bei der Verwendung eines Hallelementes, welches sehr dünn ausgebildet werden kann, jedoch in Kauf zu nehmen. Eine Änderung des magnetischen Flusses innerhalb des Magnetkreises hat eine Änderung der Hallspannung zur Folge, die ihrerseits dann auch wieder als magnetflußproportionale Größe der Regeleinrichtung 5 am Eingang 6 zugeführt werden kann. Fig. 2 shows the use of a Hall element as a magnetic flux sensor with a further arrangement possibility in the magnetic circuit. Since a Hall element is usually a thin leaflet, which is to be flowed through directly by the field lines of the magnetic field when it is optimally used, it is provided here that the magnetic circuit is interrupted at a defined point by an air gap 8 which is as small as possible and into which then Hall element is to be inserted. Here, the magnetic field lines are used even more efficiently. This additional air gap naturally creates another magnetic resistance within the magnetic circuit. However, this is to be accepted when using a Hall element, which can be made very thin. A change in the magnetic flux within the magnetic circuit results in a change in the Hall voltage, which in turn can then be fed back to the control device 5 at the input 6 as a quantity proportional to the magnetic flux.
Ist der Magnetkreis nach Spannungsbeaufschlagung der Spule geschlossen, so wird entsprechend die Spulenspannung und damit der Spulenstrom auf das Maß herabgesetzt, was nötig ist, um den Magnetkreis geschlossen zu halten. Damit wird die Verlustleistung nahezu zu Null geregelt, und außerdem findet eine permanente Überwachung des Schaltzustandes des elektromagnetischen Schaltgerätes statt. Einer Störung, d. h. einem ungewollten Öffnen wird dabei stets durch Regeln der Spulenspannung bzw. des Spulenstromes entgegengewirkt. If the magnetic circuit is closed after the coil has been energized, the coil voltage and thus the coil current are correspondingly increased reduced the amount necessary to close the magnetic circuit hold. This regulates the power loss almost to zero, and there is also permanent monitoring of the switching status of the electromagnetic switching device instead. A disturbance, i. H. one unwanted opening is always controlled by regulating the coil voltage or counteracted the coil current.
Insgesamt wird damit die Betriebssicherheit eines elektromagnetischen Schaltgerätes wesentlich erhöht, wobei sich dann auch noch der Nebeneffekt ergibt, daß die Arbeits- bzw. Betriebstemperatur eines solchen Gerätes ebenfalls herabgesetzt wird.Overall, the operational safety of an electromagnetic Switching device significantly increased, which then also Side effect shows that the working or operating temperature of a such device is also reduced.
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