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Polarisiertes Relais Die Erfindung betrifft ein mit Wechselstrom gespeistes
polarisiertes Relais. Bei derartigen Relais kommt es in vielen Fällen darauf an,
daB die Umschaltung des Relais zu der Phase der speisenden Wechselspannung in einer
genau festgelegten Beziehung steht. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Relais
zu MeB-zwecken dient, oder aber auch in solchen Fällen, wenn mehrere gleichartige
Relais vorgesehen sind, deren Schaltvorgänge in genau festgelegter gegenseitiger
Phasenbeziehung stehen sollen. Beispielsweise kann die Forderung vorliegen, daB
zwei Relais stets im genau gleichen Zeitpunkt ein- und ausschalten. In diesen Fällen
hat man es in der Hand, die gewünschte Phasenbeziehung zwischen den Schaltvorgängen
in den einzelnen Relais dadurch zu erzielen, daB die Phase der die einzelnen Relais
speisenden Wechselspannungen entsprechend einreguliert wird, was in an sich bekannter
Weise durch der Relaiswicklung vorgeschaltete bzw. parallel geschaltete,
einstellbare
und damit die Phasenlage der Wechselspannung beeinflussende Schaltmittel (Selbstinduktionen,
Kapazitäten, Widerstände, gegebenenfalls Kombinationen hiervon) erzielt werden kann.
Bei einer Vielzahl von Relais ist jedoch ein entsprechend großer Aufwand notwendig,
der in vielen Fällen unerwünscht bzw. aus räumlichen Gründen unzulässig ist.
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Hier schafft die Erfindung Abhilfe, indem eine Feineinstellung der
Schaltphase des polarisierten Relais in bezug auf die Phase der speisenden Wechselspannung
dadurch erzielt wird, daß der Anker im Luftspalt parallel zu diesem derart verschiebbar
angeordnet ist, daß der den Luftspalt nur teilweise und in veränderbarem Maße ausfüllt.
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Durch diese Verschiebung des Ankers und die dadurch erzielte Veränderung
des magnetischen Widerstandes des Luftspaltes wird der Wechselstromwiderstand der
Relaisanordnung beeinflußt und demzufolge die Phase des Wechselstromes in der Relaiswicklung
gegenüber der speisenden Wechselspannung geändert. Da die Phase der Umschaltung
von der Phase des die Relaiswicklung durchfließenden Stromes abhängt, läßt sich
hierdurch in wirksamer Weise eine Feineinstellbarkeit der Schaltphase erzielen.
Dabei ist der Einstellbereich so groß, daß man bei zwei gleichartig ausgeführten
Relais die geringfügigen Abweichungen, die die einzelnen Relais bei Speisung durch
die gleiche Wechselspannung in ihrer Schaltphase aufweisen, durch eine Verschiebung
des Ankers innerhalb des Luftspaltes ausgleichen kann. Diese Verschiebung hat an
und für sich bekanntermaßen auch eine Änderung der die Umschaltung bewirkenden Kräfte
zur Folge. Diese Änderung der wirkenden Kräfte ist jedoch so geringfügig, daß hierdurch
die Arbeitsweise des Relais nicht beeinflußt wird. Die Wirkung, die durch die Maßnahme
gemäß der Erfindung erzielt wird, ist dabei nicht allein eine Folge der durch die
Veränderung der Lage des Ankers im Luftspalt erzielten Veränderung der Phase des
das Relais durchfließenden Wechselstromes gegenüber der speisenden Spannung, sondern
auch in gewissem Grade abhängig von der mit dieser Änderung einhergehenden Änderung
der Amplitude dieses Stromes. Dabei wirken beide Änderungen im gleichen Sinn.
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Für die Art und Weise, in der die relative Verschiebbarkeit des Ankers
gegenüber dem Magnetsystem erzielt wird, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die
je nach den vorliegenden Verhältnissen anzuwenden sind.
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Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung ist eine Ausführungsform
derselben im folgenden an Hand der schematischen Zeichnung beispielsweise beschrieben
und dar gestellt.
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Der das Relais speisende Wechselstrom durchfließt die beiden Wicklungen
i und i' die auf dem lamellierten Eisenkern 2 bzw. 2' des Relais aufgebracht sind.
Dieser Eisenkerr wird von einer Grundplatte 3, 3' aus magnetischem Material getragen,
welche gleichzeitig über die Stirnplatte 8 die Achse des verschiebbaren Ankers q.
trägt. Die zusätzliche Gleichmagnetisierung des polarisierten Relais wird durch
einen zusätzlichen permanenten Magneten bewirkt, der unterhalb der beiden Wicklungen
i' und i angeordnet ist und daher in der Zeichnung nicht sichtbar ist. Das hintere
Ende des permanenten Magneten steht in magnetisch gut leitender Verbindung mit dem
hinteren Ende des lamellierten Eisenkerns 2 bzw. 2', während das vordere Ende des
permanenten Magneten in den beiden Polschuhhälften 5 und 5' endigt. Diese Polschuhhälften
5 und 5' sind viertelkreisförmig ausgearbeitet und somit nur durch einen geringen
Luftspalt getrennt von den beiden vom Anker q. des Relais getragenen Fahnen 6 und
6', die ebenso wie die Polschuhe vorzugsweise aus magnetisch weichem Material bestehen.
Das magnetische Gleichfeld schließt sich sodann über den Anker 4. und den lamellierten
Eisenkern :2 bzw. 2'.
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Um nun die Einstellung der gewünschten Schaltphase zu erzielen, kann
der Anker mehr oder weniger in den Luftspalt zwischen den beiden Polen des lamellierten
Eisenkerns 2 bzw. 2' eingeführt werden. Zu diesem Zweck ist der Anker q. mit einer
Bohrung versehen, durch die ein Stift 7 geführt ist, der an seinem- äußeren Ende
ein Gewinde trägt. Durch Querscheiben, die der Stift 7 trägt, wird der Anker q.
gezwungen, jede Bewegung des Stiftes in Richtung seiner Achse mitzumachen. Diese
Verschiebung des Stiftes 7 in Richtung seiner Achse wird dadurch erzielt, daß er
mittels eines an seinem Ende angebrachten Schlitzes mehr oder weniger in die ihn
tragende Stirnplatte 8 eingeschraubt wird. Um den Stift 7 in der eingestellten Lage
einwandfrei festzuhalten, ist zusätzlich eine Kontermutter 9 vorgesehen. Bei der
Verschiebung des Ankers 4. in Richtung der Achse des ihn tragenden Stiftes 7 wird
erreicht, daß der Anker q. den wirksamen Luftspalt des polarisierten Relais mehr
oder weniger ausfüllt, so daß hierdurch die gewünschte Änderung der Schaltphase
eintritt. Um bei dieser Verschiebung das zusätzliche Gleichmagnetfeld möglichst
wenig zu schwächen, sind die Polschuhe 5 und 5' so ausgebildet, daß sie über die
vom Relaisanker getragenen Fahnen 6 xnd 6' hinausragen, so daß diese Fahnen bei
jeder Einstellung des Relaisankers mit ihrer
vollen wirksamen Fläche
den viertelkreisförmig ausgearbeiteten Polflächen der Polschuhe 5 und 5' gegenüberstehen.
Bei der dargestellten Ausführungsform werden die Relaiskontakte vom Anker q. nicht
unmittelbar getragen, sondern sind auf einer besonderen Relaiszunge angeordnet,
die durch den Ansatz 1o am unteren Ende des Ankers gesteuert werden. Eine solche
Anordnung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Relais zur Schaltung von Hochspannungs-
bzw. Hochfrequenzkreisen Verwendung finden soll, da man in diesem Fall nach Möglichkeit
den Anker des Relais von der zu schaltenden Spannung frei hält.