Magnetisch-thermisches Überstromrelais In der Elektrotechnik werden
vielfach Relais gebraucht, die einen Stromkreis steuern (öffnen oder schließen)
oder eine mechanische Funktion ausüben in Abhängigkeit von Strom und Zeit. Hierbei
soll in speziellen Fällen die Zeit wieder eine Funktion der veränderlichen Temperatur
irgendeines gegebenen Körpers (etwa der Wicklung eines Motors) sein, der vor Überhitzung
geschützt werden muß.Magnetic-thermal overcurrent relay In electrical engineering
often relays are used to control a circuit (open or close)
or perform a mechanical function as a function of current and time. Here
in special cases the time should again be a function of the variable temperature
any given body (such as the winding of a motor) that protects against overheating
must be protected.
Zur Auslösung solcher Relais wird in den meisten Fällen die Wärmeausdehnung
oder die Änderung der elektrischen Leitfähigkeit mit der Temperatur benutzt. Da
die Relais oftmals. verschiedenen Zwecken dienen müssen, hat man sie regelbar ausgebildet.
Beispielsweise sollen sie dazu dienen, Motoren vor Überlastung zu schützen, sie
sollen aber auch die Ausnutzung der Motoren bis zur äußerst möglichen Grenze zulassen.
Sie müssen also gewisse Stromschwankungen in den Motoren zulassen und erst beim
Überschreiten einer gewissen Temperatur abschalten. Da nun aber die Belastungscharakteristik
in Anlauf und Betrieb, die Wärmekapazität, die Abkühlungsverhältnisse usw. bei verschiedenen
Maschinen sehr verschieden sein können, da endlich der eine Motorenbesitzer eine
höhere Sicherheit des Schutzes, der andere eine höhere Ausnutzung vorzieht, so reicht
die bisher übliche und bekannte Einstellbarkeit des Relais auf eine bestimmte Stromcharakteristik
nicht mehr aus. Neben dieser muß daher vor allem die Zeitcharakteristik und die
Wärmekapazität, gegebenenfalls auch die Wärmeableitung regelbar sein. Um dies zu
ermöglichen, hat man einen Elektromagneten mit einem der Erwärmung ausgesetzten
Bimetallelement derart kombiniert, daß das freie, unter dem Einfluß der Wärme sich
bewegende Ende des Bimetallelementes einen ebenfalls beweglich befestigten Eisenanker
in den Anziehungsbereich des Elektromagneten führt.In most cases, thermal expansion is used to trigger such relays
or the change in electrical conductivity with temperature. There
the relays often. have to serve different purposes, they have been trained to be controllable.
For example, they should serve to protect motors from overload, they
but should also allow the engines to be used up to the extremely possible limit.
So you have to allow certain current fluctuations in the motors and only when
Switch off when a certain temperature is exceeded. But now there are the load characteristics
in start-up and operation, the heat capacity, the cooling ratios etc. at different
Machines can be very different, since finally there is one engine owner
higher security of protection, which others prefer a higher utilization, so is enough
the usual and known adjustability of the relay to a certain current characteristic
no longer off. In addition to this, the time characteristics and the
Heat capacity, possibly also the heat dissipation, can be regulated. To do this
enable, one has an electromagnet with one exposed to the heating
Bimetal element combined in such a way that the free, under the influence of heat
moving end of the bimetal element also has a movably attached iron armature
leads into the area of attraction of the electromagnet.
Um nun eine möglichst umfassende Anwendungsmöglichkeit eines derartigen
Relais zu gewinnen, wird nach der Erfindung sowohl das Bimetallelement als auch
der Anker des Elektromagneten je in einer Klemme befestigt, die den Erfordernissen
des jeweiligen Betriebes entsprechend einstellbar sind. Außerdem werden aber auch
Einrichtungen getroffen, die den Wärmeübergang vom Heizkörper zu dem von ihm geheizten
Bimetall zu verändern erlauben.In order to have the most comprehensive possible application of such a
Winning relay, according to the invention, both the bimetallic element and
the armature of the electromagnet is fixed in a clamp that meets the requirements
of the respective operation can be adjusted accordingly. But also will
Facilities taken to ensure the transfer of heat from the radiator to the one heated by it
Allow bimetal to change.
Ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung ist aus der schematischen
Zeichnung zu ersehen. a ist ein Elektromagnet, vor dessen Polen ein Eisenanker b
steht, der von einer schwachen Blattfeder c in seiner Ruhelage gehalten ist und
der eine Kontaktbrücke d trägt. Um im Ruhezustand des Relais den Abstand zwischen
Magnet a und Anker b einstellen zu können, ist die Feder c in einem
Zahnsektor e befestigt, der um eine Achse drehbar von der Stellschraube f in verschiedenen
Stellungen festgehalten werden kann. Dem Anker b ist das Ende eines Bimetallstreifens
g derart zugeordnet, daß bei der durch Erwärmung erfolgenden Durchbiegung des Bimetallstreifens
dieser den Anker den Polen des Elektromagneten so weit nähert, bis eine Anziehung
zwischen beiden stattfindet und dadurch
mit kräftigem Ruck die
Kontakte n geöffnet und die Kontakte m geschlossen werden. Die Entfernung des Bimetallstreifens
g vom Anker b ist ebenfalls einstellbar, indem der Streifen g ebenfalls in einem
von der Stellschraube i einstellbaren Zahnsektor la befestigt ist.An embodiment of the invention can be seen from the schematic drawing. a is an electromagnet with an iron armature b in front of its pole, which is held in its rest position by a weak leaf spring c and which carries a contact bridge d. In order to be able to adjust the distance between magnet a and armature b when the relay is at rest, the spring c is fastened in a toothed sector e which can be held in various positions by the adjusting screw f so that it can rotate about an axis. The armature b is assigned the end of a bimetallic strip g in such a way that when the bimetallic strip is bent as a result of heating, it approaches the armature to the poles of the electromagnet until an attraction takes place between the two and thereby the contacts n open with a strong jerk and the contacts m to be closed. The distance of the bimetallic strip g from the armature b is also adjustable in that the strip g is also fastened in a toothed sector la that can be adjusted by the adjusting screw i.
Die Wärmezufuhr zu dem Bimetallstreifen erfolgt bei dem Beispiel indirekt.
Ein Heizkörper k ist in der Nähe des Bimetallstreifens so angebracht, daß er mittels
der Stellschraube o dem Bimetallstreifen genähert oder von ihm entfernt werden kann.
Liegt die Gesamtanordnung in einem Vakuum, so erfolgt der Wärmeübergang durch Strahlung;
in Luft erfolgt er durch Strahlung und Konvektion, in geringerem Maße auch durch
Wärmeleitung, desgleichen in Öl oderanderen Medien. Mankann den Heizkörper auch
so ausbilden, daß er den Bimetallstreifen direkt berührt und daß durch die Veränderung
der Größe der Berührungsfläche die Variation des Wärmeübergangs erzielt wird. Endlich
kann der Wärmeübergang auch dadurch verändert werden, daß man zwischen Heizkörper
und Bimetallstreifen eine Wand verschieden tief einschiebt.The heat supply to the bimetal strip takes place indirectly in the example.
A heater k is attached in the vicinity of the bimetal strip so that it means
the adjusting screw o can be approached or removed from the bimetal strip.
If the entire arrangement is in a vacuum, the heat is transferred by radiation;
in air it occurs through radiation and convection, and to a lesser extent through
Thermal conduction, also in oil or other media. You can also use the radiator
train so that it touches the bimetal strip directly and that through the change
the size of the contact surface the variation of the heat transfer is achieved. Finally
the heat transfer can also be changed by moving between radiators
and bimetallic strips insert a wall at different depths.
Das Relais wird zweckmäßig in einem zur Füllung mit Öl geeigneten
Behälter untergebracht. Einmal liegen dadurch die Steuerkontakte in und
n unter Öl, welcher Umstand eine erheblich höhere Belastbarkeit zuläßt, und
dann kann durch die Veränderung der Ölfüllung die Wärmekapazität des Relais geregelt
werden. Die Magnetspule a und die Heizspule k können in dem gleichen Stromkreis
liegen.The relay is expediently housed in a container suitable for filling with oil. On the one hand, the control contacts are in and n under oil, which allows a considerably higher load capacity, and then the thermal capacity of the relay can be regulated by changing the oil filling. The magnetic coil a and the heating coil k can be in the same circuit.