DE734040C - Polarisiertes Relais - Google Patents

Polarisiertes Relais

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DE734040C
DE734040C DES147091D DES0147091D DE734040C DE 734040 C DE734040 C DE 734040C DE S147091 D DES147091 D DE S147091D DE S0147091 D DES0147091 D DE S0147091D DE 734040 C DE734040 C DE 734040C
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DE
Germany
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flux
polarized relay
air gap
relay according
circles
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Expired
Application number
DES147091D
Other languages
English (en)
Inventor
Otto Roemer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00Electromagnetic relays
    • H01H51/22Polarised relays
    • H01H51/2236Polarised relays comprising pivotable armature, pivoting at extremity or bending point of armature

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Description

  • Polarisiertes Relais In der Fernschreibtechnik werden als empfindliche Sende- und Empfangsrelais polarisierte-Relais verwendet. Nebenher werden in den sonstigen Vermittlungsschaltungen auch noch einfache neutrale Relais verwendet, die im allgemeinen weitaus weniger empfindlich sind als die bereits erwähnten polarisierten Sende- und Empfangsrelais. Die polarisierten hochempfindlichen Telegraphenrelais sind besonders für- Doppelstrombetrieb geeignet, da sie stromrichtungsempfindlich sind. Sie lassen sich aber auch in Einfachstromschaltungen verwenden. In diesen Schaltungen wird der Anker der Relais beim Empfang von K einstromschritten durch eine. Feder in die Ruhelage zurückgezogen. Man bezeichnet derartige Relais als mechanisch vorgepolte Relais. Die bekannten polarisierten, stromrichtungsempfindlichenTelegraphenrelais können jedoch auch dadurch in Einfachstromschaltungen verwendbar gemacht werden, daß man bei diesen Relais eine zweite Wicklung vorsieht, die das Bestreben hat, den Anker in eine dem Keinstromschritt entsprechende Lage (Ruhelage) zu steuern, sobald durch sie ein Dauerhaltestrom geeigneter Stärke fließt. Kommt dann über die Leitung ein Stromimpuls an, so muß dieser Strom in der anderen Wicklung des Relais so stark sein, daß er gegenüber dem Haltestrom überwiegt, wodurch der Anker des Relais in die Gegenlage (Arbeitslage) umgesteuert wird.
  • Sowohl das elektrisch als auch das mechanisch (durch Federkraft) vorgepolte Relais hat den Nachteil, daß die Vorpolung durch zusätzliche äußere Maßnahmen, wie z. B. Anbringung einer Feder bzw. Aufbringung einer zweiten Wicklung, erzwungen werden muß. Man wäre zwar durchaus in der Lage, auf neutrale Relais zurückzugreifen, man möchte aber die besonders hohe Empfindlichkeit dieser polarisierten Relais ausnutzen. In diesem Falle ist man also gezwungen, für die verschiedenen Schaltungsarten mindestens zwei, im allgemeinen aber drei verschiedene Typen von polarisierten Relais auf Lager zu halten, nämlich zunächst eine Type, bei der der Anker durch eine Feder in die Ruhelage zurückgestellt wird, zweitens eine Type mit einer elektrischen Vorpolwicklung und drittens die normale Type ohne Vorpolmaßnahmen.
  • Die Erfindung vermeidet den Nachteil der mehrfachen Typenhaltung und bezieht sich auf ein polarisiertes Relais, das sich dureji eine verhältnismäßig einfache Änderung in den Verhältnissen der magnetischen Kreise wahlweise in ein symmetrisches und in ein asymmetrisches Relais verändern läßt, ohne daß die Empfindlichkeit dabei wesentlich leidet.
  • Erfindungsgemäß ist zur einseitigen (asymmetrischen) Einstellung des Relais bei symmetrisch in bezug auf die Arbeitsluftspalte eingestellter Anker- und Kontaktanordnung die Kraftliniendichte in dem einen der beiden Gleichflußkreise größer als in dein anderen, und außerdem ist in dem Wechselflußkreis außer dein Arbeitsluftspalt mindes s tens noch ein weiterer, vorzugsweise einstellbarer Luftspalt vorgesehen.
  • Eine einseitige Einstellung bekannter polarisierter Relais finit geteiltem Gleichfluß (s. die Fig. i und 2) wäre an sich bereits dadurch möglich, daß die Kraftliniendichte in dem einen Gleichfußkreis größer gemacht wird als in dein anderen (z. B. durch Anbringen eines zweiten Permanentmagneten in diesem Kreis). Eine Betrachtung der Fig. i und 2 läßt aber ohne weiteres erkennen, daß eine Verstärkung des Gleichflusses auf der einen Luftspaltseite des symmetrisch zu den Arbeitsluftspalten eingestellten Ankers erst nach Sättigung des Spulenkernes (Weicheisenkreises) möglich ist, da der magnetische Widerstand des Weicheisenkreises über den Spulenkern vernachlässigbar klein ist gegenüber dem Widerstand der beiden symmetrischen Arbeitsluftwege. Ist der Spulenkern gesättigt, dann steigt bei weiterer einseitiger Erhöhung des Gleichflusses die Induktion im Arbeitsluftspalt und gibt dem Anker die gewünschte einseitige magnetische Vorspannung. Soll nun der Anker durch die Erregung der Spulenwicklung wieder nach der anderen Seite umgelegt werden, d.li. in die Arbeitslage gesteuert werden, so ist dies nicht mehr möglich, da der Spulenkern dann bereits in Richtung des Erregerstromfeldes gesättigt ist. Unabhängig davon müßte auch bei syminetrisch eingestelltem Anker zur Erzielung eines einseitigenAnkeranzuges ein sehrgroßer Dauerfluß und somit ein Magnet erforderlich sein, der wegen seiner Größe nur schlecht in das Relais eingebaut werden könnte. Um nun bei einseitiger Flußv erstärkung bzw. einseitigem Ankeranzug mit verhältnismäßig kleiner Flußerhöhung auszukommen und die Spulenkernsättigung zu vermeiden, müssen gemäß der Erfindung entweder in der Mitte des Rückschlußschenkels oder zu beider. Seiten des Spulenkerns (in den Flußleitstücken des Wechselflußkreises) Luftspalte vorgesehen werden.
  • '-. Durch diese Widerstandserhöhung im Weicheisenkreis wird erreicht, daß bei sym-@@nietrischen Arbeitsluftspalten und unsymnietrischer Einstellung der Gleichflüsse ein definiert einstellbares, einseitig gepoltes Relais mit stets konstant bleibender Ruhekontaktkraft für Einfachstrombetrieb erzielt wird. Dieses gemäß der Erfindung einseitig eingestellte Relais hat nicht mehr die Nachteile der ungleichen Ankerbeschleunigung eines ungepolten Relais mit mechanischer Rückzi>gfeder. Es braucht auch keine elektrische Hilfserregung wie bei (feil elektrisch vorgepolten Relais Verwendung zu. finden und hat trotzdem wie beim symmetrisch gepoltem Relais einen symmetrisch in den Arbeitsluftspalten eingestellten Anker. Das gemäß der Erfindung einseitig eingestellte Relais hat die gleiche prellarme Kontaktgabe wie ein symmetrisch gepoltes Relais. Die Luftspalten im Spulenkern können zwar den magnetischen Streufluß der Wicklung ein wenig erhöhen, die Ansprechempfindlichkeit ist bei diesem Relais aber immer noch sehr groß. Es sei darauf hingewiesen, daß eine Schwächung der beiden Gleichflußkreise in den Arbeitsluftspalten infolge des Luftspaltes im Wechselflußkreis nicht eintreten kann, da der Wechselfluß und der Gleichfluß nur über die Polschuhe gemeinsam verlaufen, der Gleichfluß also von dem Weicheisenkreis völlig ferngehalten wird; hieraus erklärt sich auch, daß die Ansprecherregung des Relais nur unwesentlich geringer ist als bei den bekannten symmetrisch gepolten Relais. Im übrigen kann die Ansprechempfindlichkeit des Relais geändert werden, wenn man dafür sorgt, daß der Luftspalt in dem Wechselflußkreis vergrößert oder verkleinert werden kann. Man hat es auf diese Weise in der Hand, die Ansprechempfindlichkeit derRelais denBetriebsverhältnissen weitgehendst anzupassen. Von besonderer Wichtigkeit ist es aber, daß durch Veränderung des Luftspalts im Wechselflußkreis das Verhältnis Anzug zu Abfall des Ankers vom Ruhe- oder Arbeitskontakt kleiner und gleich eins gemacht werden kann. Man hat also auch hier die Möglichkeit, das Verhältnis Anzug zu Abfall beliebig bis i zu i einzustellen, so daß dieses Relais sowohl als Telegraphen-, Wahl- und Signalrelais für Einfachstrom als auch als Schalt- und Fernsteuerrelais für beliebige Anzug- und Abfallverhältnisse verwendet werden kann.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen an Hand von drei weiteren Figuren näher erläutert werden. Die Fig. 3 und a, zeigen Relaisanordnungen gemäß der Fig. i und 2, jedoch mit den Merkmalen der Erfindung. Die Fig. 3 zeigt die Dauermagnete i und 2, von denen der Dauermagnet 2 stärker ist als der Dauermagnet r, was durch eine Schraffur angezeigt wird. Der Gleichfluß des Magneten i schließt sich vom Nordpol des Dauermagneten i über den Ankerlagerbock 3, den Anker 4, den ArbeitsluftsPalt 5, den Polschuh 6 zum Südpol des Dauermagneten 1. Entsprechend verläuft der Gleichfluß des Dauermagneten 2 von dessen 1Tordpol über den Ankerlagebock 3, den Anker 4, Arbeitsluftspalt 7, Polschuh 8 und tritt in den Südpol des Dauermagneten 2 zurück. Der Wechselfluß wird durch die Spule .Sp erzeugt, die auf dem Rückschlußschenkel 9 des Wechselflußkreises angeordnet ist. Der Wedhselfluß selbst verläuft z. B. vom Rückschlußschenkel 9 über das Flußleitstück ioa, den Luftspalt i i, das Flußleitstück Tob, den Polschuh 6, Arbeitsluftspalt 5, Anker 4, Arbeitsluftspalt 7, Polschuh 8, Flußleitstück 12" Luftspält 13, Flußleitstück i2b zurück zum Rückschluß.schenkei 9. Die Luftspalte i i und 13 in dem Wechselflußkreis dienen. zur Erhöhung des magnetischen Widerstandes dieses Kreises. Die Luftspalten i i und 13 sind veränderbar, und zwar dadurch, daß der Rückschlußschenkel 9 samt Spule 8 und den Flußleitstücken lo" und 12b gegenüber den Flußl.eitstückenTob bzw. 12, bzw. gegenüber den Polschuhen 6 und 8 in der angegebenen Pfeilrichtung durch Stellschrauben 14 verschoben werden kann.
  • Um zu einer einseitigen Einstellung des Relais zu gelangen, braucht man in der Fig. 3 die Flußdichte z. B. im Gleichflußkreis 2 nicht zu verstärken, sondern man kann die einseitige Einstellung auch dadurch erzielen, daß man in einem der beiden Gleichflußkreise den magnetischen Widerstand erhöht. Das kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man zwischen dem Südpol des Dauermagneten i und .dem Polschuh 6 einen Luftspalt vorsieht, der vorzugsweise so ausgeführt ist, daß er verstellt werden kann.
  • Die Fig. 4 zeigt ein Relais mit einem einzigen Dauermagneten und den sonstigen Merkmalen der Erfindung. Der Fluß des Dauermagneten 15 teilt sich über zwei Flußleitstücke 16 und .17. Eine Unsymmetrie der beiden Gleichfluß.kreise läßt sich dadurch erzielen, daß man entweder den Ouerschnitt des Flußleitstückes 16 kleiner wählt als den des Flußleitstüekes 17 (ausgezogene Linie), oder aber dadurch, daß man den Ouerschnitt der Flußleitstücke 16, 17 zwar gleich groß wählt, dafür aber den Luftspalt 18 größer macht (gestrichelte Linie) als den entsprechenden Luftspalt i9 zwischen dem Flußleitstück _ 16 bzw. 17 und den Polschuhen. 6 bzw. B. Der Wechselflußkreis des Relais gemäß Fig. 4 ist in der gleichen Weise gestaltet, wie in dem zuvor betrachteten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3. Auch die Bezugszeichen sind entsprechend gewählt.
  • Die Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem lediglich der Wechselflußkreis gezeichnet ist; hier befindet sich der Luftspalt i i des Wechselflußkreises in der Mitte des Rückschlußschenkels g. Auch dieser Luftspalt ist in seiner Größe dadurch veränderbar, daß .die beiden Teilstücke 9" und 9b des Rückschlußschenkels 9 durch Stellschrauben 14 zueinander verschoben werden können.
  • Um den Grad der Unsymmetrie genau einstellen zu können, ist es zweckmäßig, den Luftspalt mindestens in dem einen der beiden Gleichflußkreise zwischen Dauermagnet bzw. Gleichflußleitstück und dem Polschuh ebenfalls in seinerGröße veränderbar zu gestalten.

Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Polarisiertes Relais mit geteiltem Gleichfluß und nur über die Polschuhe-gemeinsam verlaufenden Gleich- und Wechselflußkreisen, insbesondere Telegraphenrelais, dadurch gekennzeichnet, daß zur einseitigen (asymmetrischen) Einstellung des Relais bei symmetrisch in bezug auf die Arbeitsluftspalte (5, 7) eingestellter Anker- und Kontaktanordnung (4) die Kraftliniendichte in dem einen der beiden Gleichflußkreise (2, 17) größer ist als in dem anderen (1, 16) und daß in dem Wechselflußkreis außer dem Arbeitsluftspalt (5, 7) mindestens noch ein weiterer, vorzugsweise einstellbarer Luftspalt (i i, 13) vorgesehen ist.
  2. 2. Pölarisiertes Relais nach Anspruch i mit zwei Dauermagneten, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer ungleichen Kraftliniendichte in den beiden Gleichflußkreisen zwei in ihrer Stärke ungleiche Dauermagnete (1, 2) verwendet werden.
  3. 3. Polarisiertes Relais nach Anspruch i mit zwei Dauermagneten, dadurch .gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer ungleichen Kraftliniendichte in den beiden Gleichflußkreisen zwei in ihrer Stärke gleiche Dauermagnete (1, 2) verwendet werden, der magnetische Widerstand des einen der beiden Gleichflußkreise aber durch einen Luftspalt vergrößert ist.
  4. 4.. Polarisiertes Relais nach Anspruch i mit einem einzigenDauermagneten, dessen F1uß sich über zwei Flußleitstücke (16, 17) teilt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer ungleichen Kraftliniendichte in den beiden Gleichflußkreisen (16, -17) der Querschnitt des einen der beiden Flußleitstücke (16) kleiner ist als der des anderen- (17).
  5. 5. Polarisiertes Relais nach Anspruch .i finit einem. einzigen Dauermagneten, dessen Fluß sich über zwei Flußleitstücke teilt, dadurch - gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer ungleichen Kraftliniendichte in den beiden Gleichflußkreisen (16, 17) der magnetische Widerstand des einen der beiden Gleichflußkreise (16) durch einen zusätzlichen Luftspalt (18) vergrößert ist.
  6. 6. Polarisiertes Relais nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Luftspalte veränderbar ist.
  7. 7: Polarisiertes Relais nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß. der Luftspalt (ii) des Wechselflußkreises in dem Rü ckschlußschenkel (9) angeordnet ist.
  8. 8: Polarisiertes Relais nach Anspruch i und 7, - dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt (i i durch Verschieben der beiden Teile (9," 9E, ! des Rückschlußschenkels (9) zueinander vergrößert öder verkleinert werden kann.
  9. 9. Polarisiertes Relais nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Wechselflußkreis zwei Luftspalten (ii, 13), und zwar je eine in jedem der beiden Flußleitstücke (io, 12) des Wechselflußkreises, vorgesehen sind. io. Polarisiertes Relais nach Anspruch i und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die :Uderung der Größe der beiden Luftspalten durch Verschieben des Rückschlußschenkels (9) mit den beiden Teilstücken (iou. i2b) der Flußleitstücke (io, 1a) gegenüber den anderen beiden Teilstücken (loh, 12,1) der Flußleitstücke(io, 12) bzw. gegenüber den beiden Polschuhen (6, 8) erfolgt. 1 i. Polarisiertes Relais nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß die deal Arbeitsfluß erzeugende Spule (Sp) auf dein Rückschlußschenkel (l) des R%echselflußkreises angeordnet ist.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE955712C (de) * 1953-03-29 1957-01-10 Siemens Ag Relais, vorzugsweise Spannungsrelais mit vorpolarisiertem Anker
DE1000528B (de) * 1952-05-29 1957-01-10 Telephone Mfg Co Ltd Einrichtung an polarisierten elektromagnetischen Relais mit einseitiger Ruhelage
DE1086809B (de) * 1956-04-12 1960-08-11 Ericsson Telefon Ab L M Polarisierte Magnetanordnung
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