DE481639C - Elektromagnetischer UEberstromschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Überstromschalter, bei dem ein unter der Wirkung einer Rückholfeder stehender und vom Hauptstrom durchflösse» ner beweglicher Kontakthebel sich in einem elektromagnetischen Felde verschiebt und parallel zu den Unterbrechungskontakten ein Widerstand liegt.

Eine solche Vorrichtung ist, allein gebraucht, offenbar ungenügend, um eine genaue Wirkungsweise -sicherzustellen; denn von der Trennung der Kontakte an hören die elektromagnetischen Kräfte auf, und der Kontakthebel schließt wieder unter der Einwirkung der Feder, um von neuem zu öffnen, führt also eine Pendelbewegung aus.

Ferner sind Überstromschalter bekannt, bei welchen ein in einem Felde beweglicher Arm durch seine Bewegung einen Widerstand kurzschließt, der, mit einer Spannungsspule kombiniert, den Strom begrenzt.

Die Erfindung beseitigt die vorher erwähnte Pendelbewegung ,und ermöglicht die Anwendung des Prinzips der Kurzschließung, eines Widerstandes durch die Bewegungen eines beweglichen Armes bei Überstromschaltern der vorherbezeichneten Art. Dadurch wird es möglich, einen dauernden Überstrom in einem sehr geringen Bruchteil einer Sekuncle zu unterbrechen, dann geöffnet zu halten, solange der Strom eine vorher bestimmte Stärke nicht unterschritten hat, und selbsttätig wieder zu schließen, wenn der Strom die letztgenannte Stärke unterschreitet.

Gemäß der Erfindung wird bei der Öffnung des Überstromschalters das magnetische Feld nicht vernichtet, sondern durch einen oder mehrere Hilfsströme Von begrenzter Stärke erhalten, die vom Hauptstrom abhängig sind. Dies wird dadurch erreicht, daß bei der Öffnungsbewegung· des Kontakthebels ein Widerstand kurzgeschlossen wird, der den Strom auf eine gewisse Stärke mindert, und der auf diese Weise begrenzte Strom durchfließt einen beweglichen Arm auch nach der Öffnung durch die Vermittlung z. B. von Schleifkontakten, welche in Dauerkontakt mit dem beweglichen Ende dieses Armes stehen. Letzterer ist der Sitz der elektromagnetischen Kräfte, welche den Kontakthebel offen zu halten streben, solange der Strom nicht eine vorherbestimmte Stärke unterschritten hat. Wenn der Strom diese Stärke unterschritten hat, bringt eine Feder den Kontakthebel selbsttätig in die Schließstellung.

In der Zeichnung sind in Abb. 2 bis 7 verschiedene Ausführungsbeispiele des Überstromschalters gemäß der Erfindung dargestellt, während

Abb. ι zum Unterschied einen bekannten 6q

elektromagnetischen Überstromschalter ohne die besondere Einrichtung, welche Gegenstand der Erfindung ist, veranschaulicht.

Abb. 2 zeigt einen Überstromschalter mit S einem einzigen vom Hauptstrom abgezweigten Hilfsstrom.

Abb. 3 und 4 zeigen Überstromschalter mit doppelten Hilfsströmen, von welchen einer vom Hauptstrom abgezweigt, der andere induziert und durch die Änderungen der Feldstärke erzeugt ist.

Abb. 5 zeigt einen Schalter, ähnlich dem in Abb. 4 dargestellten, mit Änderung der Länge des Hilf sstromes in bezug auf die Länge des Hauptstromes. . ■-, * ' ;

Abb. 6 zeigt einen Schalter ähnlich demjenigen der Abb. 2 mit der in Abb. 5 dargestellten Besonderheit.

Abb. 7 ist eine andere Ausführungsform des Überstromschalters gemäß. Abb. 5.

In den Abbildungen bezeichnet h die Auslösespule, / den bei α angelenkten Kontaktarm, b die Rückholfeder dieses Armes, d den festen Anschlagkontakt für den beweglichen Kontaktarm α und e einen Schleifkontakt oder eine nachgiebige Verbindung, welche mit dem Arm / 'dauernd in Berührung ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 2 ist ein Widerstand c in einer Abzweigung vom Hauptstromkreis zwischen den Kontakten d und e angeordnet; diese Abzweigung ist kurzgeschlossen, wenn der Kontakt f, d geschlossen ist.

Wenn der Hauptstrom die Stromstärke, für welche der Überstromschalter berechnet ist, überschreitet, öffnet sich der Kontakt d, f. Aber anstatt unterbrochen zu werden oder in die Auslösespulen zu fließen, wie es bei gewissen bekannten Überstromschaltern der Fall ist, geht der Strom nun über d, c, e, f; das elektromagnetische Feld wird nicht vernichtet, und der Anzug des Ankers / durch die Spule h überwiegt die Zugwirkung der Feder b so lange, bis die Hauptstromstärke eine vorher bestimmte Stärke unterschreitet. In diesem Augenblick überwiegt die Wirkung der Feder, der Kontakt d, f schließt sich von neuem und schließt den Widerstand c kurz.

Bei den Ausführungsbeispielen der Abb. 3 und 4 kommt zu dem beim Überstromschalter nach Abb. 2 erzeugten Hilfsstrom ein durch die Veränderung des elektromagnetischen Feldes bei der Unterbrechung einerseits und die Änderungen des Hauptstromes andererseits erzeugter induzierter Strom hinzu.

Diese induzierten Ströme werden durch einen Parallelsteg g des beweglichen Kontaktarmes, der der Wirkung des Feldes ausgesetzt ist, in bekannter Weise erzeugt. Die Änderungen des Hauptstromes rufen Strömungsänderungen im Innern des Parallelstegs hervor und lassen in ihm induzierte Ströme entstehen. Teile des Parallelstegs g, welche der Einwirkung eines Feldes ausgesetzt sind, sind der Sitz elektromagnetischer Kräfte, welche die Bewegung des beweglichen Kontaktarmes / beeinflussen.

Die aus diesen induzierten Strömen resultierenden Drehkräfte, welche den Schalter offen zu halten streben, verschwinden natürlich, sobald die Ursache der Stromänderungen verschwunden ist.

Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich ist, kann man, um die Verminderung der Öffnungsdrehkräfte auszugleichen und den Überstromschalter trotz entgegengesetzter Wirkung der Feder offenzuhalten, drei Faktoren, welche diese elektromagnetischen Drehkräfte zu verstärken imstande sind, benutzen.

1. Einwirkung auf die wirksame Länge des beweglichen Armes (Abb. 5, 6, 7). Nach Trennung der Kontakte durchströmt der durch den Widerstand verminderte Hauptstrom eine größere Länge des im Felde liegenden beweglichen Armes. Aus Abb. 5 und 6 ist erkennbar, daß bei Berührung der Kontakte der Strom über d, f, h geht; hierbei ist nur der untere Teil des Armes wirksam. Wenn die Kontakte getrennt sind, geht der Strom z.. B. bei Abb_. 6 über d, c, e, i, h, wobei der Arm in seiner ganzen Länge wirksam ist. ...

Nach der Trennung der Hauptkontakte ^ckann der Strom noch einen Zusatzhebel 7 (Abb. 7) durchfließen, dessen elektromagnetische Drehkräfte sich denjenigen des Haupthebels dank einer mechanischen Verbindung k zwischen diesen beiden Hebeln hinzufügen. - .

2. Einwirkung auf die den beweglichen ' Kontaktarm durchfließende Stromstärke. In der Schließstellung zweigt von dem beweglichen Arm ein Leiter ab, so daß er nur von einem Bruchteil des Gesamtstromes durchflossen wird. Vom Augenblick der Trennung der Hauptkontakte an unterbricht das Spiel eines Hilfskontaktes den Zweigstromkreis. Der gesamte Strom ist dann gezwungen, den beweglichen Arm zu durchfließen, wodurch die elektromagnetischen Kräfte verstärkt werden.

'3. Einwirkung auf das Feld, in welchem der bewegliche Arm sich befindet. Es genügt, außer den gewöhnlichen Erregerspulen (Auslösuspulen) dieses Feldes zusätzlieche Hilfsspulen anzuordnen, welche erst nach der Trennung der Hauptkontakte von einem Strom durchflossen werden.

Diese Spulen werden entweder mit dem Begrenzungswiderstand hintereinander oder

parallel mit diesem Widerstand oder einem Teil geschaltet.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetischer Überstromschalter, bei dem ein unter der Wirkung einer Rückholfeder stehender und vom Hauptstrom durchfloss ener beweglicher Kontakthebel sich in einem elektromagnetischen Felde verschiebt und parallel zu den Unterbrechungskontakten ein Widerstand liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der einerseits am festen Kontakt (d) befestigte Parallelwiderstand (c), andererseits an einem mit dem freien Ende des beweglichen .Kontakthebels (a) in jeder Schaltstellung in Berührung bleibenden Schleifkontakt -(e) angeschlossen ist.

2. Überstromschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakthebel (a) durch einen Parallelsteg (g) überbrückt ist und mit diesem zusammen eine Schleife bildet, die einen Teil des elektromagnetischen Feldes umfaßt.

3. Überstromschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des vom Hauptstrdm durchflossenen Teiles des beweglichen Kontakthebels (a) vor der Unterbrechung der Kontakte kleiner ist als nach der Unterbrechung.

4. Überstromschalter nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen mit dem Kontakthebel (a) gekuppelten parallelen Drehhebel (/), dessen Drehpunktende mit dem Parallel widerstand (c) verbunden ist und dessen freies Ende auf einer Verlängerung (e^r) des Schleifkontaktes (e) gleitet (Abb. 7).

5. Überstromschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakthebel (a) in der Schließstellung einen parallel zu ihm liegenden Nebenschluß von geringerem Widerstand als dem des Kontakthebels (α) überbrückt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen