DE761363C

DE761363C - Schnell wirkendes, stromabhaengiges Relais

Info

Publication number: DE761363C
Application number: DES146360D
Authority: DE
Inventors: Paul Steffen
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1941-07-27
Filing date: 1941-07-27
Publication date: 1953-06-22

Description

Schnell wirkendes, stromabhängiges Relais In Stromkreisen mit hoher Normalstromstärke, namentlich bei Kontaktumformern (vgl. ETZ 1941, Heft r; Aufsatz Koppelman n), tritt die Aufgabe auf, in Abhängigkeit von Änderungen bzw. von dem plötzlichen Verschwinden des Betriebsstromes selbsttätig und möglichst ohne jegliche Zeitverzögerung die Ein- oder Ausschaltung von Hilfsstromkreisen zu bewirken. Diese Aufgabe läßt sich mit Hilfe eines schnell wirkenden, stromabhängigen Relais nach der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise lösen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Stromschiene bzw. Erregerwicklung von dem ortsfesten, mit Polstücken versehenen, vorzugsweise aus Lamellen zusammengesetzten Joch: umschlossien Ist und daß der vorzugsweise gleichfalls aus Lamellen zusammengesetzte Anker, der im angezogenen Zustand einen schmalen Schlitz zwischen den Polstücken überbrückt, die Form eines dreikantigen Prismas hat und an einer dreieckförmigen Blattfeder befestigt ist, welche an ihrer Breitseite mit einstellbarer Vorspannung eingespannt ist und an ihrem freien, spitz zulaufenden Ende einen oder mehrere Arbeits-oder Ruhekontakte trägt.
Im folgenden ist die Erfindung im einzelnen an Hand eines in Fig. i und 2 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
i ist die vom Hauptstrom durchflossene Stromschiene, 2 das Magnetsystem des Relais, das in bekannter Weise aus Blechpaketen zusammengesetzt ist. Es besteht aus einem im wesentlichen hufeisenförmigen Teil, der die Stromschiene eng umschließt, und einem Anker 3. Der Anker soll möglichst klein und leicht sein und besitzt zu diesem Zweck die Gestalt eines im Querschnitt dreieckförmigen Prismas, das im angezogenen Zustand eine schmale, schlitzförmige Öffnung d. zwischen den Polstücken 3, 6 des im wesentlichen hufeisenförmigen Joches abdeckt. Diese Polstücke können je aus einem Stück mit einem der beiden Schenkel des hufeisenförmigen Joches bestehen, die aus entsprechend geformten Blechlamellen zusammengesetzt sind. Es wurde gefunden, daß es für die Lenkung des magnetischen Flusses bzw. Streuflusses vorteilhaft ist, den schmalen Schlitz .l. zwischen den Enden der Polstücke sehr kurz zu machen und ihn nur in unmittelbarer -Nähe der Auflagefläche bestehen zu lassen, derart, daß er sich von dort aus in Richtung auf die Stromschiene keilförmig in einem weiten Winkel 7, etwa unter 30°, symmetrisch zur Mittellinie erweitert. Ferner hat es sich als hierfür vorteilhaft erwiesen, den Bereich der Polstücke in der Umgebung des engen Schlitzes ,4 über die dem Anker zugewendeten Begrenzungsflächen 8 des Joches bzw. der Polstücke hinausragen zu lassen und die äußeren Begrenzungsflächen g dieser Erhebungen bzw. Vorsprünge io abzuschrägen, vorzugsweise unter dem gleichen Winkel wie die Seitenflächen des im Querschnitt dreieckförmigen Ankers 3, so daß sie bei angezogenem Anker gewissermaßen die Fortsetzung dieser Seitenflächen auf dem ortsfesten Teil des Magnetsystems bilden. Der Ankerquerschnitt besitzt vorzugsweise die Form eines gleichschenkligen Dreiecks mit go° Scheitelwinkel.
Der Anker 3 ist mittels zweier Niete i i an einer dreieckförmigen Blattfeder 1,2 befestigt, die an ihrer Breitseite mit Hilfe von Schrauben 20 eingespannt ist. Eine solche Dreieckfeder gewährleistet ein Maximum an Federkraft bei einem Minimum an bewegter Masse. An ihrem freien. spitz zulaufenden Ende trägt die Blattfeder einen oder mehrere Arbeits- oder Ruhekontakte 13, i-.. Die dazugehörigen ortsfesten Gegenkontakte i_;, 16 sind mit Hilfe von Einstellschrauben verstellbar. Der ortsfeste Kontakt 16 wird durch einen U-förmigen Bügel gebildet. Wird dieser nach oben verstellt, so spannt er die Feder 12 vor, derart, daß auf den angezogenen Anker eine im Abreißsinn wirkende Kraft ausgeübt wird. In der Nähe der Einspannstelle lagert die Blattfeder auf einem Bolzen 17. Durch Anziehen der unter Vermittlung von einem oder mehreren Druckstücken 18 die Einspannung bewirkenden Schrauben 2o läßt sich die Vorspannung der Feder verändern. Das Druckstück 18 ist zweckmäßig an der der Blattfeder zugewendeten Seite abgeschrägt und auf der Blattfeder durch -Niete befestigt. Die Sicherung der Vorspannschrauben 2o geschieht durch Anziehen der Schrauben 21, «-elche einen (in der Zeichnung nicht sichtbaren) Schlitz verengen und dadurch in an sich bekannter Weise den Bolzen der Schraube 2o in dem Muttergewinde festklemmen.
Die beiden Polstücke des Joches sind seitlich durch Bleche 22 aus nicht magnetischem Stoff abgedeckt. Zwischen diesen kann sich in dem Schlitz ein nichtmagnetisches sogenanntes Klebeblech befinden, um erforderlichenfalls das Abfallen des Ankers zu erleichtern. Für die Kontakte wird zweckmäßig Silber oder Osmium-Iridium verwendet.
Die Möglichkeiten zur Anwendung und Ausführung der Erfindung beschränken sich nicht auf das hier mit allen Einzelheiten beschriebene Beispiel bzw. auf die hierbei angewendete besondere Kombinationsart der Erfindungsmerkmale. So kann es insbesondere in vielen Fällen vorteilhaft sein, den beweglichen Teil des Magnetsystems anstatt an einer Schmalseite auch an einer Breitseite der Primärstromschiene i anzuordnen.
Ein Relais nach der Erfindung gestattet außerordentlich kurze Schaltzeiten bei Entregung des Elektromagneten. Das Abfallen des Ankers und Schließen des Kontaktes 14, 15 läßt sich in einer Zeit von der Größenordnung von i - io-3 sec und darunter erreichen. Das bedeutet, daß bei plötzlichem Verschwinden des Hauptstromes in der Schiene i infolge irgendeiner Störung der Relaisstromkreis gesteuert wird, noch bevor der Hauptleiter stromlos ist.
Dies ist von großer Bedeutung, um beispielsweise bei Kontaktumformern im Falle einer wechselstromseitigen Störung, wie Phasenkurzschluß,möglichst rasch eine Überbrückung aller Phasen mittels eines Kurzschließers herbeiführen zu können oder um bei einem solchen Kontaktumformer möglichst rasch eine sogenannte Grundlast ein- oder auszuschalten, sobald die betriebsmäßige Last einen bestimmten `Vert unter- oder überschreitet. Jedoch ist die Erfindung auch außerhalb des Gebiets der Kontaktumformer überall da vorteilhaft anwendbar, wo es auf große Schnelligkeit des Ansprechens auf Stromänderungen ankommt.
Die Möglichkeiten zur Anwendung und Ausführung der Erfindung beschränken sich nicht auf die hier als Beispiel im einzelnen beschriebene Konstruktion. So läßt sich die Erfindung insbesondere auch bei Sekundärrelais sinngemäß anwenden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Schnell wirkendes, stromabhängiges Relais, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene (i) bzw. Erregerwicklung von dem ortsfesten, mit Polstücken (5, 6) versehenen, vorzugsweise aus Lamellen zusammengesetzten Joch umschlossen ist und daß der vorzugsweise gleichfalls aus Lamellen zusammengesetzte Anker (3), der, im angezogenen Zustand einen schmalen Schlitz zwischen den Polstücken (5, 6) überbrückt, die Form eines dreikantigen Prismas hat und an einer dreieckförmigen Blattfeder (r2) befestigt ist, welche an ihrer Breitseite mit einstellbarer Vorspannung eingespannt ist und an ihrem freien, spitz zulaufenden Ende einen oder mehrere Arbeits- oder Ruhekontakte (i3, 1q.) trägt. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr.6iq.587, 702 051; schweizerische Patentschrift Nr.2iq.266; französische Patentschrift Nr. 848 579-