DE826020C - Wechselstromrelais - Google Patents
WechselstromrelaisInfo
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- DE826020C DE826020C DEP9828D DEP0009828D DE826020C DE 826020 C DE826020 C DE 826020C DE P9828 D DEP9828 D DE P9828D DE P0009828 D DEP0009828 D DE P0009828D DE 826020 C DE826020 C DE 826020C
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H51/00—Electromagnetic relays
- H01H51/30—Electromagnetic relays specially adapted for actuation by ac
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/10—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures specially adapted for alternating current
- H01F7/12—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures specially adapted for alternating current having anti-chattering arrangements
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Description
- Wechselstromrelais In automatischen Fernsprechanlagen wird im Verkehr über abgeriegelte Verbindungsleitungen mit Wechselstromwahl gearbeitet. Bei der 5o-Hz-Wahl werden Wechselstromrelais mit zwei vorzugsweise parallelen elektromagnetischen Kreisen verwendet, in denen mit Hilfe elektrischer Mittel, z. B. Kondensatoren, eine Phasenverschiebung von 9o Grad erzwungen wird, um ein möglichst gleichmäßiges Anzugsmoment der beiden Relaiskerne auf den gemeinsamen Relaisanker zu erzielen. Trotz der Phasenverschiebung war ein verhältnismäßig schwerer Relaisanker mit großem Träggheitsmoment erforderlich, um ein schnarrfreies Anziehen des Ankers zu erreichen. Der schwere Anker hatte wiederum eine große Stromabhängigkeit bei der Impulswiedergabe, d. h. bei Strom-bzw. Spannungsschwankungen erhebliche Impulsverzerrungen zur Folge, die möglichst vermieden werden sollen. Ferner war ein sicheres Arbeiten des Relais nur bei oder in unmittelbarer Nähe der Betriebsfrequenz möglich; bei größeren Frequenzschwankungen arbeitet das Relais . nicht. Außerdem muß das Relais aber im Hinblick auf die Schaltvorgänge beim Einschalten des Relais auch noch bei.den Nachbarfrequenzen etwa bis zur dreifachen Nummernschalterfrequenz sicher arbeiten.
- Die Erfindung erfüllt die vorstehenden Forderungen dadurch, daß die elektrischen Werte (Wirkwiderstände, Induktivitäten, Kapazitäten) der beiden parallelen Stromkreise des Relais so bemessen werden, daß die Phasenverschiebung des Erregerstromes der beiden magnetischen Kreise nicht allein bei der Betriebsfrequenz, z. B. 5o Hz, sondern auch in deren weiteren Umgebung, d. h. etwa zwischen 20 und 8o Hz, annähernd 9o Grad beträgt. Sorgt man bei dieser Anordnung außerdem dafür, daß der resultierende Scheinwiderstand des Relais auch bei diesem Frequenzband keine erheblichen Schwankungen aufweist und die Seitenbandströme sich möglichst gleichmäßig auf die beiden Spulenstromkreise verteilen, so arbeitet bereits ein Wechselstromrelais der bisherigen Ausführung auch bei größeren Frequenzschwankungen noch sicher und gestattet die Verwendung eines leichteren Ankers, was zur Folge hat, daß die Impulsverzerrungen geringer werden.
- Eine weitere wesentliche Verbesserung des' Relais wird dadurch erzielt, daß man das Relais so ausbildet, d'aß die von den beiden Kernschenkeln auf den Anker ausgeübten Drehmomente nicht mehr wie bisher in zwei verschiedenen Ebenen, sondern in einer Ebene liegen. Dies hat eine erheblich günstigere kirnematische Beanspruchung des Relaisankers zur Folge, wodurch vor allem das sog. Schnarren bei angezogenem Anker vermieden werden kann.
- Die beigegebenen Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Die Fig. i zeigt, rein äußerlich betrachtet, die gleiche Schaltung des Wechselstromrelais wie bei der bisherigen Ausführung, nämlioh zwei parallele elektrische Kreise, der eine die für d'ie Erregung des einen Magnetkerns dienende Wicklung und der andere die für die Erregung des zweiten Magnetkerns dienende Wicklung enthaltend, wobei in Reihe zu letzterer zum Zweck der Phasenverschiebung um 9o Grad ein Kondensator geschaltet ist. In der Dimensionierung der elektrischen Werte unterscheidet sich jedoch die Ausführung gemäß der Erfindung grundsätzlich von der bekannten Anordnung. Die Wirkwiderstände r1 und r2, die entweder als besondere Widerstände in den beiden parallelen Kreisen liegen oder auch in die Wicklungen selbst gelegt werden können, die Induktivitäten Li und L2 der beiden. Wicklungen sowie die Kapazität Cl sind' so gewählt, daß die Phasenverschiebung der Ströme in den beiden parallelen Stromkreisen in einem Frequenzband zwischen 20 und 8o Hz annähernd 9o Grad beträgt.
- Das Diagramm der Fig. 2 läßt in übersichtlicher Form die elektrischen Verhältnisse erkennen. Bei geeigneter Wahl der elektrischen Werte verlaufen die Endpunkte der komplexen Leitwerte L1 des Spulenstromkreises i mit wachsender Frequenz, von 20 über 5o bis 8o Hz, entlang der Peripherie des Kreises Ki und die Endpunkte der Leitwerte L2 des Spulenstromkreises 2 entlang dem Kreis K2. Da die Spulenströme bei gleicher Spannung den Leitwerten proportional sind, so entnimmt man aus Fig. 2, daß die Phasenverschiebung (W 20, Y 50, y 8o) der Ströme in den beiden Spulen im ganzen Frequenzbereich von 20 bis 8o Hz etwa 9o Grad bleibt. Die Beträge der Leitwerte und damit der Ströme in denn beiden Spulen im Bereich der Seitenfrequenzen weichen allerdings voneinander ab; dafür aber werden im Stromkreis i die oberhalb 5o Hz liegenden Seitenfrequenzen und im Stromkreis 2 die unterhalb 5o Hz liegenden Seitenfrequenzen bevorzugt aufgenommen, wodurch sich wiederum ein gewisser Ausgleich ergibt. Der resultierende Leitwert LR des ganzen Relais ergibt sich aus der vektoriellen Summe der Leitwerte L1 und L2. Seine Frequenzabhängigkeit ist in Fig. 2 aus .der gestrichelten Linie zu erkennen. Der Leitwert LR hat danach im Bereich von 20 bis 80 Hz einen hinreichend konstanten Betrag.
- Durch diese elektrische Lösung wird erreicht, daß nicht nur Frequenzschwankungen des Netzes oder von Ersatzmaschinen auf das Wechselstromrelais nur einen verhältnismäßig geringen Einfluß haben, sondern .daß auch die bei den Schaltvorgängen auftretenden Seitenfrequenzen vom Relais aufgenommen werden, wodurch Prellungen auch bei Verwendung eines leichten Relaisankers vermieden werden. Selbstverständlich läßt sich diese Lösung auch bei anderen Frequenzen, z. 13. 25 Hz, anwenden, wenn man den in Reihe mit der einen Relaiswicklung liegenden Kondensator entsprechend abstimmt.
- Fig.3 zeigt eine weitere Verl-)esserung des Relais, und zwar in konstruktiver Hinsicht, die vor allem eine günstigere kinematische.Beanspruchung des Ankers ermöglicht, weil die Drehmomente in einer Ebene liegen. Das Relais besitzt einen dreischenkfigen, M-förmigen Eisenkern, der aus entsprechend gestanzten Dynamoblechen zusammengesetzt oder aus den zusammengelegten Eisenkernen zweier gleicher Relais gebildet sein kann. Die beiden äußeren Schenkel i und 2 tragen Erregerspulen 4 und 5. Auf dem mittleren Schenkel 3 ist mittels der Achse 7 um seine Mitte drehbar der Relaisanker 6 gelagert. Bei der Erregung des Magnetsystems durch die beiden Erregerwicklungen 4 und 5 wird der Anker 6 im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Er liegt dabei mit seinem linken Ende auf der Polfläche des linken Außenschenkels, mit seinem rechten Ende auf einem kleinen, am rechten Außenschenkel befestigten Eisenwinkel io (Flußwinkel) auf, der als Pol und zur Begrenzung des Ankerhubes dient. Auf dem Anker 6 ist der Messingwinke18 angebracht, welcher einerseits den Kontaktsatz 9 betätigt und andererseits zur weiteren Hubbegrenzung dient.
- Während der in Fig. 3 dargestellte Eisenkern eine mantelförmige Gestalt hat, die aus zwei symmetrischen Hälften gewonnen werden kann, zeigt die Fig.4 einen S-förmigen Eisenkern, der ebenfalls aus zwei symmetrischen U-förmigen Kernhälften zusammengesetzt sein kann. Die beiden Kernhälften sind so zusammengesetzt, d'aß sie wieder einen Mittelschenkel 13 bilden, zwischen dem der Relaisanker 16 um seine Mitte drehbar gelagert ist. Bei der Erregung des Magnetsystems durch .die beiden Spulen 14 und 15, die in diesem Beispiel nicht die Kernschenkel, sondern die beiden Hälften des Relaiskernes umgeben, wird der Relaisanker von den Außenschenkeln i i und 12 angezogen und im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Man kann die Wicklungen auch in der Nähe der Pole auf den Kernschenkeln anbringen. Der Anker 16 betätigt über den Pimpel 2o den Kontaktsatz i9. Diese Anordnung hat gegenüber der in Fig. 3 gezeigten den Vorteil, daß kein Flußwinkel benötigt wird. Außerdem ergibt sich räumlich eine so gedrängte Bauart des Relais, daß es an Stelle des in der Fernsprechtechnik als Flachrelais bekannten Relais montiert werden kann.
Claims (7)
- PATFNTANSPRUCHE: t. Wechselstromrelais mit zwei vorzugsweise parallelen elektromagnetischen Kreisen, in denen durch elektrische Mittel, z. B. Kondensatoren, eine Phasenverschiebung der Erregerströme der beiden Kreise erzielt wird, gekennzeichnet durch eine derartige Dimensionierung der elektrischen Werte (Wirkwiderstände, Induktivitäte.n, Kapazitäten) in den beiden Stromkreisen, daß die Phasenverschiebung der Erregung der beiden Magnetkerne nicht allein bei der Betriebsfrequenz sondern auch in deren weiteren Umgebung annähernd goGrad beträgt.
- 2. Wechselstromrelais nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d'aß die Phasenverschiebung bei einer Betriebsfrequenz von 5o Hz etwa zwischen 20 und 8o Hz annähernd go Grad beträgt.
- 3. Wechselstromrelais nach Anspruch i oder 2, da-durch gekennzeichnet, daß das Relais einen verhältnismäßig leichten Anker besitzt.
- 4. Wechselstromrelais mit zwei vorzugsweise parallelen elektromagnetischen Kreisen, in denen durch elektrische Mittel, z. B. Kondensatoren, eine Phasenverschiebung der Erregerströme der beiden Kreise erzielt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die am Relaisanker angreifenden Drehmomente in derselben Ebene liegen.
- 5. Wecbselstromrelais nach Anspruch i und 4, gekennzeichnet durch Dimensionierung der elektrischen Werte der beiden Stromkreise zur Herbeiführung einer Phasenverschiebung von annähernd 9o Grad sowohl bei der Betriebsfrequenz als auch bei den Seitenbändern und Ausbildung des Relais derart, daß die am Relaisanker angreifenden Drehmomente in derselben Ebene liegen.
- 6. Wechselstromrelais nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkreis des Relais aus einem dreischenkligen Eisenkern besteht, an dessen Mittelschenkel der Relaisanker um seine Mitte drehbar gelagert ist, während über die beiden Außenschenkel und die Enden des Relaisankers der magnetische Kreis geschlossen und' in diesem in einer Ebene liegende Drehmomente gleicher Richtung auf den Anker ausgeübt werden.
- 7. Wechselstromrelais nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dreischenklige Kern aus zwei symmetrischen Kernhälften, z. B. den Eisenkernen zweier Relais zusammengesetzt ist. 8l Wechselstromrelais nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Relaisanker am Mittelschenkel eines M-förmigen Eisenkerns um seine Mitte drehbar gelagert ist, während die beiden äußeren Schenkel die Erregerwicklungen tragen und von diesen derart magnetisiert werden, daß die beiden Ankerhälften, in parallelen magnetischen Kreisen liegend, ein Drehmoment in derselben Richtung erfahren. g. Wechselstromrelais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, d'aß der eine der äußeren Kernschenkel an seinem freien Ende mit einem Winkel aus magnetischem Werkstoff als Polschuh versehen ist, über welchen der Anker angezogen wird. io. Wechselstromrelais nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Relaisanker am Mittelschenkel eines S-förmigen Eisenkerns um seine Mitte drehbar gelagert ist und über die beiden Außenschenkel angezogen wird. i i. Wechselstromrelais nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Erregerwicklungen die beiden Ankerhälften umfassen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEP9828D DE826020C (de) | 1948-10-02 | 1948-10-02 | Wechselstromrelais |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEP9828D DE826020C (de) | 1948-10-02 | 1948-10-02 | Wechselstromrelais |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE826020C true DE826020C (de) | 1951-12-27 |
Family
ID=7362505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEP9828D Expired DE826020C (de) | 1948-10-02 | 1948-10-02 | Wechselstromrelais |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE826020C (de) |
-
1948
- 1948-10-02 DE DEP9828D patent/DE826020C/de not_active Expired
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