DE697571C

DE697571C - Electromagnetic switching element that works with a time delay when the voltage drops

Info

Publication number: DE697571C
Application number: DE1937A0083389
Authority: DE
Inventors: Benjamin W Jones
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1936-06-25
Filing date: 1937-06-26
Publication date: 1940-10-17

Description

Mit Zeitverzögerung bei Spannungsrückgang arbeitendes elektromagnetisches Schaltorgan Es, ist eine Einricliturng zur Nullspiamnumgsausl:ö,siung elektrischer Schalter mit Gleich. strom bekannt, bei der im Stromkreis der Haltespule dies Schalters. eine Drosselspule angeordnet ,ist. -Bei. einer Spannungsabsienkung wird durch die zur Entladung> gebradhte magnetische Energie der Drosselspule der Strom in der Haltespule des Schalters, weiter gufredhterhalten und dadurch .eine Zeitverzögerung in der Ausliösung des; Schalters herbeigeführt. Die Anordnurcüg benutzt leine Glddhridhterschaltun!g sowie einige Relais, von denen seines ;als Halterelais bestimmt ist, dgs nur dadurch in angezogenem Zustand gehlaxen wird, daß die erwähnte Dro;ssie1-spuT'e ehr ietinke Zeit die ges;a;mte, in ihr aufgespiepichierte 'Energie an dieses Relais; abgibt. Mit dpig#sex Anordnung l;äßt sich wob? eine ;gewisse Zeitmerzöigerung in der Alus lösu n@g des Srha>rs .erreichen, jedoch ist hierzu da beträchtlicher Aufwand vorn Apparaiten :erforderlich. .Electromagnetic operating with a time delay when the voltage drops Switching element It is a device for zero-voltage triggering, electrical siung Switch with equal. current known at the switch in the circuit of the holding coil. a choke coil is arranged. -At. a voltage drop is caused by the for discharge> steamed magnetic energy of the choke coil the current in the holding coil of the switch, keep gufredh and thus. a time delay in the Triggering the; Switch brought about. The arrangement uses no direct circuitry as well as some relays, of which his is intended as a holding relay, dgs only thereby in the state of clothing it is said that the aforementioned dro; ssie1-spuT'e drank more Time the total energy stored in it to this relay; gives away. With dpig # sex arrangement is it possible to wove? a certain delay in time in the Alus To achieve the solution of the Srha> rs, however, this requires considerable effort Apparatus: required. .

Die Erfindung betrifft im Gegensatz dazu .ein mit Zetitverzögerung -bei Spannum;gsrück;gang iarbetendes efektromagnetzsiches Schaforgan für Wechselstromanlagen, idais im wesentlichen aus einem mit mehreren; Wicklhang en versehenen 'Relais besteht. Gemäß der Erfindung ist dieses S.chaltoggau gekennzeiobb,etdurch einen dremsdhenlfgen Haltemagneten, dessen mittlerer Schenkel die Arbeitswicklbnig trägt, während ,auf den, - bevden äußeren S@ebenkel#i Hilfswicklungen nn.-gebracht sind, deren jede :übler einen Glaiichdichter entgegengesetzter Durch#Iaßrichtung ,in sich gesdhfossen ist. Außer dem erwähnten dreischenkli,gen Magneten .sind also zwei Gleichrechter vorhalvden, und deren Schaltung ' is:t so@ getroffen, dlaß. während je einer Halbwelle des erregenden- Stroms die Entstehung eines Wechselflusses in dem entsprechenden Schenkel unterdrückt wird. Die Anordnung wird in bezüg auf ihren Aufbau durch die angegebenen Merkmale.` sehr vereinfacht, und sie wird stets dann wist k, s,am, wenn der Spannungsrückgang längere Zeit andauert, Zusätzlich sind Mittel vorge= sehen, um im Bedarfsfalke die sofortige Absch,altung unabhängig von den Spannungsverhäl'tnissen durchzuführen. Eine Anordnung dieser Art ist sehr wesentlich in Netzen, .in denen. kurzzeitige Spannungsabsenkungen betriebsmäßig, etwa bei der Aussendung von Fernsteuerkommandos, auftreten, und sie wird zweckmäßig zum Schutz von Maschinen und Apparaten, - wie Asynchronmotoren, - Gleichrichtern o, dgl., verwendet, d. h: also bei solchen, die gegen Spannungsrückgang :empfindlich sind.In contrast, the invention relates to one with time delay -When spanning; gsrück; gear I working efektromagnetzsiches Schafororgan for AC systems, idais essentially from one with several; Winding slope en provided 'relay consists. According to the invention, this S.chaltoggau is marked with a dremsdhenlfgen Holding magnets, the middle leg of which carries the Arbeitswicklbnig, while on den, - before the outer leveling # i auxiliary windings are nn.-brought, each of which : worse for a smooth poet, opposite direction of passage, in itself downward is. Besides the three-legged magnets mentioned, there are two equals and their circuit is: t so @ taken, dlaß. during each half-wave the exciting Strom the emergence of an alternating flow in the corresponding leg is suppressed. The arrangement is in relation to their Structure by the specified features. 'Is very simplified, and it is always then wist k, s, am, if the voltage drop lasts for a long time, are additional Means provided for immediate shutdown regardless of the voltage conditions. Such an arrangement is very essential in networks, .in which. Brief voltage drops during operation, for example with the Transmission of remote control commands, occur, and they are useful for protection of machines and apparatus, - such as asynchronous motors, - rectifiers or the like, used, d. h: So for those that are: sensitive to voltage drop.

In der Abb. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. An Hand der Abb. 2 wird die Wirkungsweise erläutert.In Fig. 1, an embodiment of the invention is schematically shown. The mode of operation is explained on the basis of Fig. 2.

Die 'Anordnung nach Abb. 1 besteht aus einem elektromagnetischen Relais i o, welches dazu bestimmt isst, einen beliebigen elektrischen Apparat 11 an das aus. den Leitungen 12, 13 bestehende Netz anzuschalten. Das Relais weist zu diesem Zweck zwei Steuerkontakte 14, 15 auf, von denen der Kontakt 15 auf dem Relaisanker befestigt und mit diesem beweglich ist. Das Magnetgestell 16 des Relais ist E-förmig,ausgebildet. Der Anker 17 ist an dem unteren Schenkel des Magnetgestells drehbar angeordnet und wird in nicht erregtem Zustand durch eine Feder 18 in der offenen Stellung :gehalten. Der Anker 17 ist ferner mit einem Ansatzstück 19 versehen; das in der angezogenen Stellung einen Kontakt 2o schließt.The 'arrangement according to Fig. 1 consists of an electromagnetic relay i o, which is intended to be used to connect any electrical device 11 to the the end. to connect the lines 12, 13 to the existing network. The relay points to this Purpose two control contacts 14, 15 on, of which the contact 15 on the relay armature attached and movable with this. The magnet frame 16 of the relay is E-shaped. The armature 17 is rotatably arranged on the lower leg of the magnet frame and is held in the open position in the deenergized state by a spring 18. The anchor 17 is also provided with an attachment 19; that in the dressed Position closes a contact 2o.

Auf dem mittleren Schenkel 21 des E-förmigen Magnetgestells ist die Betätigungswicklung 22 angeordnet; deren linkes Ende direkt an die Leitung 12; deren rechtes Ende über die Steuerschalter 23, 24 an die Leitung 13 angeschlossen. ist. Wird der Steuerschalter 23 geschlossen, so wird die Wicklung 22 Ürregt und der Anker 17 aasgezogen, so daß sowohl die Kontakte 14, 15 als auch der Kontakt 20 geschlossen tverden. Die Anordnung nach Abb. 1 enthält ferner zwei Gleichrichter 25, 26, und zwar vorzugsweise solche mit geheizten Kathoden. Die Anoden der Gleichrichter sind mit 27 bzw. 28, die ge. heizten Kathoden mit 29 bzw. 3o bezeidriet: Zur Heizung dienen die Wicklungen 40, 41, die in Reihe mit einer auf dem mittleren Schenkel angeordneten Speisewicklung 42 ;geschaltet sind. Die Sp@eis,ewicklung 42 ist mit der Erregerwicklurng 22 induktiv gekoppelt. Der Heizstromkreis verläuft vom linken Ende der Wicklung 42 über die Leitung 43, die Heizwicklung 40, die Leitungen 44, 45, 46 und 47, die Heizwicklung 41 und die Leitung ,_. _.18 zum rechten Ende der Wicklung 42.The actuating winding 22 is arranged on the middle leg 21 of the E-shaped magnet frame; the left end directly to the line 12; the right end of which is connected to the line 13 via the control switches 23, 24. is. If the control switch 23 is closed, the winding 22 is excited and the armature 17 is pulled out, so that both the contacts 14, 15 and the contact 20 are closed. The arrangement according to FIG. 1 also contains two rectifiers 25, 26, preferably those with heated cathodes. The anodes of the rectifiers are 27 and 28 respectively, the ge. heated cathodes with 29 or 30 bezeidriet: The windings 40, 41, which are connected in series with a feed winding 42; arranged on the middle leg, serve for heating. The ice winding 42 is inductively coupled to the exciter winding 22. The heating circuit runs from the left end of the winding 42 via the line 43, the heating winding 40, the lines 44, 45, 46 and 47, the heating winding 41 and the line, _. _.18 to the right end of the winding 42.

. p',:Au ,den äußeren Schenkeln 49 und 5o .des ivagnetgestells sind Hilfswicklungen 51, 52 `:,ängeordnet. Die Wicklung 51 liegt in Reihe niit dem Anodenstromkreis des Gleichrichters 25, die Hilfswicklung 52 in Reihe mit .dem Anodenstromkreis des Gleichrichters 26.. p ',: Au, the outer legs 49 and 5o. of the magnetic frame are Auxiliary windings 51, 52 `:, arranged. The winding 51 is in series with the anode circuit of the rectifier 25, the auxiliary winding 52 in series with .dem anode circuit of the Rectifier 26.

Vor der Beschreibung der Wirkungsweise wird das Prinzip an Hand der Abb. 2 erläutert. In dieser Abbildung ist dis Schaltorgan in der angezogenen Stellung dargestellt. Die Gleichrichter sowie die von den Wicklungen 22 und 42 ausgehenden Leitungen sind nur angedeutet. Bei Erregung der Wicklung 22 durch seinen Wechselstrom entsteht in dem mittleren. Schenkel 21 ein magnetischer We@chselfluß, der während einer Halbperiode 'n Richtung .dies voll ausgezogenen Pfeiles 53, also z. B. von links nach rechts, verläuft, Normalerweise würde sich dieser Fluß in dem Anker 17 verzweigen und zu gleichen Anteilen durch den oberen bzw. unteren Schenkel zurückfließen. Infolge der Anordnung der Gleichrichter wird aber erreicht, daP.h während däeser Halbperiode der gesamte Fluß, durch den unteren Schenkel 50 in Richtung der vollausgezogenen Pfeile 54, 55 verläuft. Während, dieser Halbperiode ist in dem oberen Schenkel49 kein magnetischer Fluß vorhanden.Before describing the mode of operation, the principle is explained using Fig. 2. In this figure, the switching element is shown in the tightened position. The rectifiers and the lines emanating from the windings 22 and 42 are only indicated. When the winding 22 is excited by its alternating current, the central one develops. Leg 21 a magnetic exchange flux, which during a half period 'n direction .dies fully drawn arrow 53, so z. B. from left to right, normally this flow would branch in the armature 17 and flow back in equal proportions through the upper and lower leg. As a result of the arrangement of the rectifiers, however, it is achieved that during this half-cycle the entire flow runs through the lower limb 50 in the direction of the arrows 54, 55 which are fully drawn out. During this half cycle there is no magnetic flux in the upper leg 49.

Diese Flußverteilung ist bestimmt durch den hohen Widerstand, den der Schenkel49 dem Anwachsen des -Flusses entgegensetzt. Der im, ersten Augenblick auch durch den Schenke149 verkaufende Floß erzeugt in der Wicklung 51 ,einen Strom, der einen entgegengesetzt gerichteten Magnetfluß hervorruft. Der Gleichrichter 25 ist nun so ge- schaltet, daß @er den Stromfluß in der Wicklung 51 nur in ganz bestimmter Richtung gestattet. Die Wicklung 52 auf dem anderen Schenkel 5 o wirkt dagegen einer Ähderung des Magnetflusses nicht entgegen, weil der Gleichrichter 26 so geschaltet ist, daß er einen durch Induktion in der Wicklung 52 hervorgerufenen Stro:mfluß verhindert.This flow distribution is determined by the high resistance which the limb 49 opposes the increase in the flow. The raft, which for the first time also sells through the tavern 149, generates a current in the winding 51, which causes an oppositely directed magnetic flux. The rectifier 25 is now switched on so-that allows @er current flow in the coil 51 only in a very specific direction. The winding 52 on the other leg 5 o, on the other hand, does not counteract a change in the magnetic flux, because the rectifier 26 is connected in such a way that it prevents a current caused by induction in the winding 52.

WÄhrend der nächsten Halbperiode kehrt sich der Vorgang um, d. h. der Wechselfluß in .dem mittleren Schenkel 21 hat nunmehr die Richtung des gestrichelten Pfeiles 56. Diesem - Flußverlatuf setzt der Schenkel 5 0 zufolge der Wicklung 52 und dem Gleichrichter 26 einen höhen. Widerstand entgegen, so diaß während dieser Halbperiode,der gesamte Flwß,.durch den' Sehenkel 49 verläuft. In diesein Fall. verhindert der Gleichrichter z5 einen durch Induktion hervorgerufenen Strornfluß in der Wicklung 5-1. Es ist daher in jedem Augenblick eine genau definierte Flu,ßverteilung vorhanden. Da z. B. die Hilfswicklung 52 nicht bloß der Zunahme des FTussies von links nach. rechts, entgegenwirkt, @sondern auch der Abnahme des Flusses von rechts nach links, entsteht also eine vollständig gleichmäßiger Fluß, der in Richtung der Pfeile. 54, 55, 57, 58 verläuft.During the next half cycle, the process is reversed, ie the alternating flux in .the middle leg 21 now has the direction of the dashed arrow 56. This - Flußverlatuf sets of legs 5 0 According to the winding 52 and the rectifier 26, a treble. Opposed to resistance, so that during this half-period, the entire river runs through the limb 49. In this case. the rectifier z5 prevents a current flow caused by induction in the winding 5-1. There is therefore a precisely defined flow distribution at every moment. Since z. B. the auxiliary winding 52 not merely the increase in FTussies from the left. right, counteracts, but also the decrease of the flow from right to left, so a completely even flow arises, which is in the direction of the arrows. 54, 55, 57, 58 runs.

In Abb-. r ,ist ,das Schaltorgan in der offenen Stellung ;gezeichnet. Zwecks Einschaltung des Apparates. i i wird der Schalter 23 kurzzeitig betätigt, wbdurch die Wicklung 22 @erregt wird. Der Anker r.7 wird angezogen und der Apparat an .die Netzleitungen 12, 13 ;angeschlossen. An dem Kontakt 2o wird ein Selbsthaltestromkreis für die Wicklung 22 geschlossen, der über den Ausscbaltdruekknopf 24 verläuft. Der durch Erregung der W:yckluig 22 entstehende Wechselfiuß induziert ,in .der Wicklung 42 einen Strom, der ie Heizung der beiden Kathoden 29, 3o b:ewirkt, so daß die Gleichrichter 25 und 26 in einer Richtung stromdurrhläss@g werden.In Fig-. r, is, the switching element in the open position; drawn. To switch on the device. ii the switch 23 is actuated briefly, wbby the winding 22 @ is excited. The anchor r.7 is tightened and the apparatus is connected to the mains cables 12, 13 . At the contact 2o, a self-holding circuit for the winding 22 is closed, which runs via the switch-off push button 24. The alternating fiow produced by the excitation of the W: yckluig 22 induces a current in the winding 42 which heats the two cathodes 29, 3o b: e, so that the rectifiers 25 and 26 are currentdurrhläss @ g in one direction.

Jeder der beiden Gleichrichter ist mit einer der Hilfswicklungen in Reihe geschaltet, und sobald die Gleichrichter stromdurchlässig sind, tritt die obenerwähnte Wirkung :der Hilfswicklungen Si, 52 auf, d. h. in dem Anker 17 fließt ein vollständig gleichmäßiger Magnetfiuß. Dieser , Fluß hat zur Wirkung, daß .der Anker 17 in der angezogenen Stellung gehalten wird, ohne daß das bei Wechselstromerregung ;s:onst auftretende Klappern eintritt.. Der Strornkres für die Hifswickl:tuig 5 r verläuft von deren rechtem Ende über die Leitung 66, die Anode 27, die kathoid:e 29, die Leitungen 67, 45, 68 zu der Netzleitung 13. Von dieser Leitung führt der Stromkreis weiter über die Leitung 65, den Drucldmopf 24, die Leitungen 64, 69; den S,elb,stlhgltekontakt 20, die Leitungen 7o, 61, 7 r, 72 zum hinken Ende der Wicklung 5 r. In ganz ;ähnlidher We@s,e ist der Stromkreis, für die Hüfswic'klung 52 ,aufgebaut. , Tritt nun ein Spannungsrückgang im Netz 12, 13 ,auf, so nimmt auch die Erregung der Wicklung 22 ;ab; da aber die Hilfswicklungen 5 r, 52 in Verbindung mit den Gleichrichtern der Abnahme des Magnetflusses entgegenwirken, wird der Anker 17 für. eine bestimmte Zeit gehalten. Wenn innerhalb dieser Zeit die Sp;ännung auf den Normalwert zurückgeht, so, bleibt der #Anker angezogen und @dea Apparat i r ,eingeschaltet. Ist die Sp:annumgs:-absenkung von. längerer Dauer, so wird der Anker 17 unter der Wirkung der Feder 18 abgezogen 'und der Apparat r r .abgeschaltet.Each of the two rectifiers is connected in series with one of the auxiliary windings, and as soon as the rectifiers are current-permeable, the above-mentioned effect occurs: the auxiliary windings Si, 52, ie a completely uniform magnetic flux flows in the armature 17. The effect of this flow is that the armature 17 is held in the attracted position without the rattling that occurs with alternating current excitation 66, the anode 27, the cathoid: e 29, the lines 67, 45, 68 to the power line 13. From this line the circuit continues via the line 65, the pressure head 24, the lines 64, 69; the S, elb, stlhgltekontakt 20, the lines 7o, 61, 7 r, 72 to the limping end of the winding 5 r. The circuit for the hip winding 52 is constructed in a very similar manner. If a voltage drop now occurs in the network 12, 13 , then the excitation of the winding 22 also decreases; but since the auxiliary windings 5 r, 52 counteract the decrease in the magnetic flux in conjunction with the rectifiers, the armature 1 7 for. held for a certain time. If the voltage returns to the normal value within this time, the #Anchor remains attracted and @dea Apparat ir, switched on. Is the Sp: annumgs: lowering of. longer duration, the armature 17 is withdrawn under the action of the spring 18 and the apparatus rr. switched off.

Eine willkürliche Abschaltung ist mittels des Druckknopf es 24 jederzeit möglich, da an diesem Druckknopf die Stromkräise für die Hilfswicklungen 5r, 5 2 unterbrochen werden.Arbitrary disconnection is possible at any time by means of the push button 24, since the current crises for the auxiliary windings 5 r, 5 2 are interrupted at this push button.

Claims

PA'CLNTAN. PROPOSALS: i. Electromagnetic switching element for alternating current systems that works with time delay when the voltage drops, characterized by a three-legged holding magnet (1 6), the middle leg (2r) of which carries the working winding (22), while on the two outer legs (49, 5o) auxiliary windings (5r, 52), are attached, each of which is closed in itself via a rectifier (25, 26) in the opposite direction.

2. Switching element according to claim i, characterized in that ß glow cat1-to: clengleichüchter is used are attached by one, on the middle leg (2i) of the holding magnet (16) Winding (42) are heated.

3. Switching element according to claim i and 2, characterized in that that a self-holding current circuit closed by the armature (r7) in the tightening position via contacts (2o) exists over which the anode currents for the two auxiliary windings (5 r, 52).

4. Switching element according to claim i to 3, characterized in that that the self-holding circuit and the anode circuit for the auxiliary windings (5 r, 5 2) via a common switching element that has an immediate shutdown effect (24) are performed.