DE612298C

DE612298C - Differentialrelais mit zwei mechanisch gekuppelten Ankern, von denen jeder unter dem Einfluss zweier Spulen steht

Info

Publication number: DE612298C
Application number: DEA60304D
Authority: DE
Inventors: Walter Hackbart
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-01-14
Filing date: 1931-01-14
Publication date: 1935-04-17

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 17. APRIL 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 g GRUPPE 4oi

' Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Januar 1931 ab

Zum Vergleich, zweier Strom- oder Spannungswerte verwendet man vielfach Differentialrelais, bei denen die zu vergleichenden elektrischen Größen Zugkräfte hervorrufen., die an einem gemeinsamen Betätigungsglied in entgegengesetztem Sinne angreifen. Ein solcher Vergleich zweier elektrischer Größen ist z. B. erforderlich, wenn die in parallelen Leitungsstrecken fließenden Ströme verglidien werden sollen', um bei ungleicher Belastung eine Schutzeinrichtung auszulösen, oder wenn die Spannungen zweier parallel zu schaltenden Kraftnetze oder Maschinell verglichen werden sollen, um eine stoßfreie' Paraufschaltung zu ermöglichen. Es ist in diesen Fällen wichtig, daß das Differentialrelais schon auf wenige Prozent Ungleichheit der Ströme 'anspricht und nach Verschwinden dieser Ungleichheit seine Einstellung ändert.

ao Diese Forderung ist praktisch sehr schwer zu erfüllen, da einesteils die Reibung des Betätigungsgliedes, andernteils die Veränderlichkeit der Zugkraft in den Triebsystemen·, die bei den meisten Ausführungsformen von der Winkelstellung des als Waagebalken) ausgebildeten Betätigungsgliedes abhängt, eine Unempfmdlichkeit bedingen., die die Einstellungsänderung bei nur kleinen Unterschieden der antreibenden Amperewindungen verhindern. Mit solchen. Anordnungen läßt sich daher kaum ein Ansprechen bei einer Ungleichheit, die kleiner als 20 o/_o ist, erreichen.

Eine größere Empfindlichkeit besitzen auch die bekannten Differentialrelais nicht, bei denen zwei auf dasselbe Betätigtmgsiglied in entgegengesetztem Sinne mechanisch wirkende Triebsysteme vorgesehen sind, von denen jedes aus zwei von je einer der zu vergleichenden elektrischen' Größen erregten Wicklungen besteht, deren' Wirkung einander entgegengesetzt ist; denn bei den bekannten Ausführungen derartiger Relais ist ein gemeinsamer Anker für die von sämtlichen Wicklungen hervorgerufenen Triebflüsse vorgesehen. Durch das Zusammenwirken' der einzelnen Triebflüsse in dem gemeinsamen Anker kommt nämlich keine eigentliche Differentialwirkung zustande.

Auch ein bekanntes Differentialrelais, bei dem die beiden Anker mechanisch voneinander getrennt sind und bei dem auf jedem Anker zwei Wicklungen, einwirken, die vom Strom der beiden zu vergleichenden» elektrischen Größen durchströmt sind, besitzt keine größere Empfindlichkeit. Die auf demselben Anker wirkenden Spulen sind nämlich, derart angeordnet, daß die Amperewindungen im gleichen Sinne wirken, so daß die Differenz der beiden Ströme keine größere Kraftwirkung hervorruft, als -wenn, jeder Anker nur

Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Walter Hackbart in Berlin-Baumschulenweg.

unter dem Einfluß einer einzigen von je einem der zu vergleichenden Ströme durchflossenen Wicklung stehen würde.

Bei einem derartigen Relais läßt sich die Empfindlichkeit dadurch steigern, daß erfindungsgemäß die AW-Zahlen. der auf denselben Anker im entgegengesetzten Sinne wirkenden Spulen verschieden groß sind und daß jeder der beiden Ströme auf den einen ίο Anker in einer Spule: größerer AW-Zahl einwirkt als auf den anderen.

In Abb. ι und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die beiden auf den Waagebalken c einwirkenden Trieb- »5 systeme α und b sind mit je zwei Wicklungen H₁, a₂ und b_L, b₂ ausgerüstet, wobei die Wicklungen ^₁ und b₂ von dem Strom Z₁, die Wicklungen a₂ und O₁ von dem Strom i₂ durchflossen werden. a_t und a%, die dem ao Triebsystem α angehören, und O₁ und b₂ des Triebsystems b sind so angeordnet, daß die von ihnen ausgeübten Kräfte einander entgegenwirken, und zwar in der Weise, daß beim Triebsystem« die von der Wicklung^, beim Triebsystem & die von der Wicklung b_y hervorgerufene Triebkraft überwiegt. Da bei dem Ausführungsbeispiel die Wicklungen O₁ und a₂ sowie b_L und &₂ ^aui denselben Ankerkern einwirken, brauchen also nur die Windungszahlen der Wicklungen a_L und O₁ größer zu sein als die Windungszahlen der Wicklungen a₂ und &₂.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Steigt der Strom Z₁ etwas an, so nehmen die von den Wicklungen a_t und &₂ hervorgerufenen Triebkräfte zu. Da nun im Triebsystem α die Wirkung von a_x gegenüber der Wirkung von a₂ überwiegt, wird das von α ausgeübte Drehmoment verstärkt. Im Triebsystem b dagegen wird das in der Hauptsache von O₁ unter dem Einfluß von /₂ ausgeübte Drehmoment durch Zunahme der schwächenden Amperewindungen in b₂ verringert. Das auf den Waagebalken c ausgeübte Drehmoment wird demnach sowohl durch Änderung der Triebkräfte in α als auch der in b beeinflußt." Dadurch wird erreicht, daß schon eine relativ geringe Stromänderung zur Erzeugung einer Kraftwirkung ausreicht, die den Waagebalken c bis zur Kontaktgabe zu drehen vermag.

Damit diese Wirkung in allen Fällen sicher eintritt, müssen die Wicklungen O₁ und a₂ des Triebsystems α und in entsprechender Weise die Wicklungen des Triebsystems & so bemessen sein, daß auch beim Auftreten der größten Differenz der zu üb erwachenden Nctzgrößen, bei der das Relais noch arbeiten soll, die von derjenigen Wicklung ausgeübte Triebkraft überwiegt, die im normalen Betrieb einen Überschuß aufweist. Es müssen also die Amperewindungeni der Wicklung C₁ größer sein als diejenigen der Wicklung «₂, selbst wenn der Strom Z₁ um den größten Betrag absinkt, bei dem das Relais noch arbeiten soll.

Bei Verwendung von Gleichstrom besteht die Gefahr, daß die Amperewindungen der Wicklung mit kleiner Windungszahl, also beispielsweise der Wicklung a₂, größer werden als diejenigen der Wicklung a_u so daß ein Fluß entsteht, der auf den Anker in der gleichen Weise wirkt, als wenn die Differenz im umgekehrten Sinne vorhanden wäre. Um dies zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Anker polarisiert auszubilden, damit eine Änderung der Wirkung der beiden Wicklungen nicht auftritt. Eine derartige Änderung ist auch dann zu befürchten, wenn der Strom in einem Stromkreis ganz verschwindet.

Für Wechselstrom eignet sich das Relais nur dann, wenn die Ströme in den einzelnen Wicklungen keine Phasenverschiebung gegeneinander besitzen.

Statt durch Waagebalken können auch die einzelnen Relaisanker auf andere Weise, z. B. durch starre oder halbstarre Kupplungsglieder, wie durch ein Band oder eine Feder, miteinander verbunden werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Differentialrelais mit zwei mechanisch gekuppelten Ankern, von denen jeder unter dem Einfluß zweier Spulen steht, dadurch gekennzeichnet, daß die AW-Zahlen der auf denselben Anker im entgegengesetzten Sinne wirkenden Spulen verschieden groß sind und daß jeder dier beiden Ströme auf den einen Anker in einer Spule größerer AW-Zahl einwirkt als auf den anderen.

2. Diffeientialrelais nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung der AW-Zahl der auf 'einen Anker wirkenden Spulen, daß die im normalen Betrieb überwiegende Triebkraft der einen Wicklung auch bei der größten Differenz der. zu überwachenden. Netzgrößen, bei der das Relais noch arbeiten soll, einen Überschuß gegenüber der von der zweiten Wicklung ausgeübten Triebkraft aufweist.

3. Differentialrelais nach Anspruch 1 für Gleichstrom, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker der einzelnen Triebsysteme polarisiert sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen