Gegenstand der Erfindung ist ein Schalter, fier Wechselstrom stets
im Nullwert unterbricht, wobei Funken- und Lichtbogenbildung vermieden wird. Zu
diesem Zweck wird .der Schalter durch einen Elektromagneten betätigt, der von dem
zu unterbrechenden Strom erregt wird, derart, daß die Erregung im Augenblick' des
Stromnullwerts beginnt und die Unterbrechung während des folgenden Nullwerts erfolgt.
Es sind demnach folgende Aufgaben zu lösen: i. Die Erregung muß stets im Stromnullpunkt
einsetzen, ganz gleich, in welchem Zeitpunkt der Steuerschalter betätigt wird, bzw.
der Schalter darf nur dann zur Auslösung kommen, wenn die Erregung im Stromnullpunkt
einsetzt; 2. die Zeit zwischen dem Beginn der Erregung und der Auslösung muß gleich
der Dauer eines Polwechsels sein; 3. diese Bedingungen müssen innerhalb eines weiten
Bereichs der Stromstärke erfüllt werden.The invention relates to a switch for alternating current
interrupts at zero value, whereby sparks and arcing are avoided. to
For this purpose, the switch is operated by an electromagnet, which is operated by the
to be interrupted current is excited in such a way that the excitation at the moment 'des
Current zero value begins and the interruption occurs during the following zero value.
The following tasks must therefore be solved: i. The excitation must always be in the current zero point
no matter when the control switch is actuated or
the switch may only be triggered when the excitation is at zero current
begins; 2. the time between the start of excitation and triggering must be the same
be the duration of a pole change; 3. These conditions must be within a wide range
Range of amperage are met.
Die Art, wie diese Aufgaben erfindungsgemäß gelöst werden, sei an
Hand des Bildes erklärt: i ist der zu betätigende Schalter, hier ein Kippschalter,
der in geschlossenem Zustand dargestellt ist. 2 ist eine Solenoidspule, die bei
Erregung den Eisenkern 3 nach unten zieht. lm Ruhezustand wird der Kern 3 von der
Feder 4 nach oben gezogen und liegt am Anschlag 5 an. Der Erregerstrom der Spule
2 wird durch die Sekundärwicklung des Transformators 6 erzeugt, dessen Primärwicklung
von dem zu schaltenden Strom durchflossen wird, aber im Ruhezustand durch den Druckknopfschalter
7 kurzgeschlossen ist. Wenn stets annähernd die gleiche Stromstärke geschaltet wird,
kann an Stelle des Transformators auch ein Nebenwiderstand verwendet werden. Das
Eisen des Transformators 6 ist so stank gesättigt, daß seine Sekundärspannung auch
bei stark veränderlichem Primärstrom nahezu gleich bleibt. Nur für den Fall, daß
der Schalter bei sehr niedriger Stromstärke oder sogar stromlos geöffnet werdün
soll, kann auf dem Transformator 6 eine spannunggespeiste Hilfsprimärwicklung angebracht
werden. Zwischen dem Transformator 6 bzw. dem Shunt und der Spule 2 liegt der Einweggleichrichter
B. Die Masse des Eisenkerns 3 steht in solchem Ver iältnis zur magnetischen Zugkraft,
daß er seinen Elul> während der Dauer eines Polwechsels, also ir, 1/loo Sek. bei
5o Hz, zurücklegt; am Ende des Hubes trifft er auf den Kipphebel des Schalters i
znd unterbricht den Strom.The way in which these objects are achieved according to the invention is an
Hand of the picture explains: i is the switch to be operated, here a toggle switch,
which is shown in the closed state. 2 is a solenoid coil that is used at
Excitation pulls the iron core 3 down. In the idle state, the core 3 of the
Spring 4 is pulled up and rests against stop 5. The excitation current of the coil
2 is generated by the secondary winding of the transformer 6, its primary winding
is traversed by the current to be switched, but in the idle state by the push button switch
7 is short-circuited. If approximately the same amperage is always switched,
A shunt resistor can be used instead of the transformer. That
The iron of the transformer 6 is so saturated that its secondary voltage is too
remains almost the same when the primary current changes significantly. Just in case
the switch can be opened at very low amperage or even without current
a voltage-fed auxiliary primary winding can be attached to the transformer 6
will. The half-wave rectifier is located between the transformer 6 or the shunt and the coil 2
B. The mass of the iron core 3 is in such a relation to the magnetic tensile force,
that he> during a pole change, that is ir, 1 / loo sec
50 Hz, covered; at the end of the stroke it hits the rocker arm of switch i
znd interrupts the current.
Nehmen wir nun an, der Gleichrichter 8 lasse iur die positiven Stromwellen
in die Spule 2 geangen, so bestehen folgende Möglichkeiten: a) Der Schalter 7 wird
während der Dauer der negativen Stromwelle geöffnet, dann geschieht nichts vor dem
Ablauf dieser Welle; erst bei Beginn der positiven Welle erhält die Spule 2 Strom
und übt ihre Anziehungskraft während der ganzen Dauer der Stromwelle aus, so daß
der Eisenkern @3 im Augenblick der nächsten Stromumkehr auf den Schalter i aufschlägt,
der dann w@ä'hrend des Stromnullwerts unterbricht; b) der Schalter 7 wird während
der Dauer der positiven Stromwelle geöffnet; dann bekommt die Spule 2 sofort Strom,
der Eisenkern 3 setzt sich in Bewegung, kommt aber, da die Zugkraft nicht während
der vollen Dauer der Welle wirkt, nicht ans Ziel, so daß keine Abschaltung erfolgt;
während der folgenden negativen Welle wird dann der Eisenkern durch die Feder 4
wieder an den Anschlag 5 zurückgezogen, und hei Beginn der folgenden positiven Welle
spielt sich der Vorgang, wie unter a) beschrieben, ab.Let us now assume that the rectifier 8 only allows the positive current waves
in the coil 2, the following possibilities exist: a) The switch 7 is
open during the duration of the negative current wave, then nothing happens before
Expiration of this wave; only at the beginning of the positive wave does coil 2 receive current
and exerts its attraction throughout the duration of the current wave, so that
the iron core @ 3 hits the switch i at the moment of the next current reversal,
which then interrupts during the current zero value; b) the switch 7 is during
the duration of the positive current wave open; then coil 2 receives power immediately,
the iron core 3 is set in motion, but comes because the tensile force is not during
the full duration of the wave acts, does not reach the target, so that there is no shutdown;
during the following negative wave the iron core is then replaced by the spring 4
withdrawn again to the stop 5, and at the beginning of the following positive wave
the process takes place as described under a).
Zum Wiedereinschalten dient die Spule g. Die Wirkungsweise ist hierbei
dieselbe wie beschrieben, nur wird derErregerstrom durcheinenSpannungswandler io
erzeugt oder auch unmittelbar dem Netz entnommen. Die Einschaltung erfolgt deingemäß
im Nullpunkt der Spannung, ganz gleich, wann der Druckknopfschalter i i geschlossen
wird.The coil g is used to switch it on again. The mode of action is here
same as described, only the excitation current is passed through a voltage converter io
generated or taken directly from the network. The activation takes place accordingly
at the zero point of the voltage, no matter when the push-button switch i i is closed
will.