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Wechselstrommagnet Die Erfindung bezieht sich auf einen Wechselstrommagneten
mit einem Anker, der von einem Ende des mit einer Erregerwicklung umgebenen Kernes
angezogen «erden kann, und einer Kurzschlußwicklung, die einen Teil des Querschnitts
des Kernendes umfaßt. Dieser Magnet läßt sich vorteilhaft als Wechselstromrelais
verwenden.
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Die bekannten Wechselstromrelais besitzen gewöhnlich einen lamellierten
Kern und einen aus einer dünnen Platte aus einem massiven ferromagnetischen Material
gebildeten Anker, wobei ein Teil des Kernquerschnitts von einer Kurzschlußwicklung
umgeben ist. Die Kurzschlußwicklung, die als einfacher Kupferring ausgebildet sein
kann, ruft bekanntlich eine Phasenverschiebung des von der Kurzschlußwicklung umfaßten
magnetischen Kraftflusses hervor und verhütet das Klappern oder Brummen des vom
Kern angezogenen Ankers. Bei größeren Wechselstrommagneten ist es bekannt, einander
gegenüberliegende Teile des Kernes und des Ankers mit einer Kurzschlußwicklung zu
versehen. Hierdurch wird eine noch weniger schwingende Anziehungskraft erhalten.
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Die Anwendung der angegebenen Maßnahme bei Wechselstromrelais ist
aber schwierig, da eine auf dem Anker angebrachte Kurzschlußwicklung eine beträchtliche
Gewichtszunahme des vorzugsweise möglichst leicht ausgebildeten Ankers bedeuten
würde.
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hach der Erfindung wird im Anker an der Stelle, wo er demjenigen Teil
des Kernendes gegenüberliegt, der nicht mit einer Kurzschlußwicklung versehen ist,
das Auftreten von Wirbelströmen verhütet, z. B. mittels einer Lamellierung, während
in dem dem anderen Teil des Kernendes `gegenüberliegenden Ankerteil Wirbelströme
ungehindert auftreten können.
Man wird die Lamellierung, die durch
Einschnitte, Sägeschnitte u. dgl. erhalten werden kann, vorzugsweise parallel zum
magnetischen Kraftfluß verlaufen lassen, um einen möglichst kleinen magnetischen
Widerstand zu erhalten.
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Bei einer besonders günstigen Ausführungsform, bei der die Kurzschlußwicklung
den an der Innenseite des Wechselstrommagneten liegenden Teil des Kernendes umgibt,
ist die Lamellierung durch Anbringung mehrerer paralleler Nuten gebildet, welche
vom Rand des Ankers ausgehen.
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Die Erfindung und ihre Vorteile werden an Hand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert. Fig. i zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels
eines Wechselstromrelais nach der Erfindung, und Fig. 2 stellt eine Vorderansicht
des Relaisankers dar.
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Das Wechselstromrelais nach Fig. i besitzt einen aus Lamellen aufgebauten
Kern i, einen Anker 2, eine Erregerwicklung 3 und gegenseitig isolierte Relaisfedern
q., die an dem Schenkel 5 befestigt sind. Das dem Anker gegenüberliegende Kernende
ist in zwei Teile 6 und 7 geteilt. Der an der Innenseite des Wechselstrommagneten
liegende Teil 6 des Kernendes ist von einer Kurzschlußwicklung 8 umgeben. .
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Bei der Erregung entstehen im Luftspalt zwischen dem Kern und dem
Anker zwei von den Kernteilen 6 und 7 ausgehende, räumlich getrennte magnetische
Kraftströme, die gegenseitig einen Phasenunterschied aufweisen. Jeweils, wenn einer
der Kraftströme gleich Null wird, weist der andere Kraftstrom einen gewissen Wert
auf, dessen Größe von dem gegenseitigen Phasenunterschied der beiden Kraftströme
abhängig ist. Die von den beiden Teilen 6 und 7 des Kernendes auf den Anker 2 ausgeübte
Anziehungskraft besteht daher aus der Überlagerung zweier Komponenten, von denen
die erste einen konstanten Wert und die zweite Komponente im Rhythmus der doppelten
Frequenz des Erregungsstromes schwankt. Die periodisch auftretenden Mindestwerte
der Anziehungskraft bedingen die Kraft, mit welcher der Anker maximal belastet werden
kann, ohne daß ein Brummen oder Klappern auftritt. Bei einem Phasenunterschied zwischen
den beiden Kraftströmen, der kleiner als 9o° ist, nimmt diese Kraft mit zunehmendem
Phasenunterschied zu.
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Um die von den Teilen 6 und 7 auf den Anker 2 ausgeübte Kraft möglichst
zu erhöhen, ohne daß ein Brummen oder Klappern auftritt, sind nach der Erfindung
in dem dem Kernteil 7 gegenüberliegenden Ende des Ankers mehrere vom Rand ausgehende
parallele Nuten 9 von- etwa gleicher Länge vorgesehen. Der auf diese Weise lamellierte
Anker ist in Fig.2 in Vorderansicht dargestellt, wobei deutlichkeitshalber die Teile
6 und 7 des Kernendes gestrichelt dargestellt sind. Die Nuten 9 erstrecken sich
parallel zum magnetischen Kraftfluß. In demjenigen Teil des Ankers, der dem Teil
6 des Kernendes gegenüberliegt, werden von dem von letzterem ausgehenden magnetischen
Kraftfluß Wirbelströme erzeugt, welche die von der Kurzschlußwicklung 8 herbeigeführte
Phasenverschiebung dieses Kraftflusses unterstützen. Die Wirkung der Wirbelströme
entspricht daher derjenigen einer Kurzschlußwicklung.
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In demjenigen Teil des Ankers, der dem Teil ? des Kernendes gegenüberliegt,
verhüten die Sägeschnitte 9 in hohem Maße das Auftreten von Wirbelströmen. Folglich
wird die Phasenverschiebung des vom Kernteil 7 ausgehenden Kraftflusses wesentlich
verringert. Der Phasenunterschied zwischen den von den Kernteilen 6 und 7 ausgehenden
Kraftströmen ist daher größer, als wenn die Einschnitte nicht vorgesehen wären.
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Die Trennung des Kraftstromes in zwei phasenverschobene Teile wird
im Anker aufrechterhalten. Hierdurch ergibt sich, daß der Anker mit einer größeren
Kraft belastet werden kann, ohne daß ein Brummen oder Klappern auftritt.
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Der beschriebene Anker kann auf besonders einfache Weise, z. B. durch
eine einzige Stanz- oder Stampfbearbeitung, hergestellt werden.
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Es ist ein überraschender Zustand, daß nach der Erfindung im Anker
auftretende Wirbelströme gerade dadurch verwertet werden, daß sie an einer bestimmten
Stelle unterdrückt werden.
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Die Unterdrückung der Wirbelströme im Anker an der Stelle, wo der
Anker demjenigen Teil des Kernendes gegenüberliegt, der nicht mit einer Kurzschlußwicklung
versehen ist, kann außer durch eine Lamellierung auch auf andere Weise erfolgen,
z. B. dadurch, daß der betreffende Ankerteil aus einem schlecht leitenden ferromagnetischen
Material, wie z. B. Pulvereisen oder Ferrit, angefertigt wind.