DE909728C

DE909728C - Magnetische Schaltbruecke fuer Synchronschalter

Info

Publication number: DE909728C
Application number: DES4475A
Authority: DE
Inventors: Paul Duffing
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1950-05-26
Filing date: 1950-05-27
Publication date: 1954-04-22

Description

Bekanntlich zielt der Synchronschalter darauf ab, einen Wechselstromkreis im Nulldurchgang des Stromes ohne Lichtbogenbildung zu öffnen. Die dazu erforderlichen Schalter müssen eine sehr kleine Verzögerung besitzen, damit sie nach der Impulsgabe sofort ihren Kontakt öffnen. Solche Synchronschalter sind bisher in der Weise ausgebildet worden, daß eine magnetische Schaltbrücke durch eine Magnetkraft an einen Gegenkontakt gedrückt wird. Wird die Magnetkraft durch einen Impuls zum Verschwinden gebracht oder geschwächt, so sorgt eine an der Schaltbrücke angreifende Feder dafür, daß die Schaltbrücke von dem Magneten abgerissen wird. Damit die erforderliche Schnelligkeit des öffnens erreicht wird, muß diese Federkraft eine große Beschleunigung der Schaltbrücke hervorrufen. Der Haltemagnet bei der bekannten Anordnung muß nicht nur den Kontaktdruck, sondern auch die Kraft der Abreißfeder aufbringen.

Gemäß der Erfindung stützt sich die Schaltbrücke im Gegensatz zu den vorgeschlagenen Anordnungen auf federnde Gegenkontakte ab. Man erreicht dadurch, daß durch die Haltekraft des Magneten, welche die Kontaktbrücke anzieht, die federnden Gegenkontakte durchgebogen werden. Bei Unterschreiten der Haltekraft unter einen bestimmten Wert wirken die federnden Gegenkontakte als Abdrückfedern, beschleunigen also die Kontaktbrücke. Eine besondere Abreißfeder ist daher nicht erforderlich; denn die federnden Gegenkontakte erteilen der Brücke eine ausreichend große Anfangsbeschleunigung. Die Erfindung unterscheidet sich daher auch wesentlich von magnetischen Schaltbrücken, bei denen zwar auch federnde Gegenkontakte verwendet sind, bei denen sich die Schaltbrücke aber an einem Anschlag abstützt. Denn hierbei dienen die federnden Gegenkontakte lediglich zur sicheren Kontaktgabe und nicht zur ausschließlichen Beschleunigung der Kontakt-

brücke, für die vielmehr eine Abreißfeder notwendig ist. Bei der Anordnung nach der Erfindung dagegen wird die erforderliche große Beschleunigung der Schaltbrücke im wesentlichen nur durch die federnden Gegenkontakte aufgebracht, an welchen sich die Schaltbrücke abstützt. Eine besondere Abreißfeder ist nicht mehr erforderlich. Lediglich kann zur Führung der magnetischen Schaltbrücke ein federnder Aufbauteil mit kleiner ίο Federkraft verwendet werden.

Zweckmäßig wird man den beiden Gegenkontakten unterschiedliche Federcharakteristik geben und den Gegenkontakt mit der steilen Federcharakteristik mit der Kontaktbrücke später in Berührung kommen lassen als den Gegenkontakt mit der flachen Charakteristik. Dadurch kann man die Feder dem Verlauf der Haltekraft des Magneten in Abhängigkeit vom Luftspalt weitgehend anpassen, so daß auch beim schnellen Einschalten keine Geao fahr besteht, daß die federnden Gegenkontakte überwunden werden und die magnetische Schaltbrücke am Haltemagneten zum Anliegen kommt. Die Schaltbrücke wird man vorteilhafterweise so ausführen, daß rechts und links eines Magnetankers Kontaktbrücken vorgesehen sind, und daß \on den dann Λ-orhandenen vier Gegenkontakten je zwei diagonal gegenüberliegende gleiche Federeigenschaften besitzen. Zur Führung der Kontaktbrücke kann man an der Brücke federnde Fortsätze vorsehen. Diese federnden Fortsätze haben den Vorteil, daß man die Schwierigkeiten einer dauerfesten Verbindung zwischen Anker und Führungsfeder vermeidet. Die Kontaktflächen der Brücke werden zweckmäßig durch Prägung hergestellt, weil man dann die Gegenkontakte in einer Ebene anordnen und trotzdem die stufenweise Berührung der Gegenkontakte genau einstellen kann. In Fig. r der Zeichnung ist die bisher übliche Anordnung einer Kontaktbrücke dargestellt, die von einem Magneten gehalten wird, während Fig. 2 der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

In Fig. ι ist mit ι die Kontaktbrücke, mit 2 ist der Magnet, mit 3 und 4 sind die Gegenkontakte bezeichnet. Die Kontaktbrücke 1 besteht aus einem ferromagnetischen Anker, der z. B. selbst die Stromleitung übernehmen kann oder die stromleitenden Stücke trägt, welche die Gegenkontakte überbrücken. Mit 5 ist die Abreißfeder bezeichnet. Bezeichnet man die Kraft des Haltemagneten mit M, die Kraft der Abreißfeder mit F und die Reaktionskräfte der Kontakte mit K₁ und A'_ä, so sieht man, daß die Magnetkraft M gleich der Federkraft F₂ und den Reaktionskräften K₁ und K₂ sein muß. Sind die Gegenkontakte starr, so sind die Kräfte K₁ und K₂ reine Zwangskräfte, die nicht zur Beschleunigung beitragen. Wie bereits erwähnt, hat man auch die Gegenkontakte gefedert, wie es beispielsweise beim Gegenkontakt 4 dargestellt ist. Die Federung dient allerdings nur dazu, die Kontaktgabe zu verbessern, denn bei angezogener Kontaktbrücke stützt sich diese nicht auf den federnden Gegenkantakt ab, sondern die Stützkraft erzeugt die feststehende, als Kontaktträger dienende Unterlage 6. ■

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Anordnung dargestellt. Soweit die Teile mit denen der Fig. 1 übereinstimmen, sind die gleichen Bezugszeichen gewählt. Die Gegenkontakte 3 und 4 sind federnd, und die Kontaktbrücke stützt sich auf diese federnden Kontakte ab. Eine Abreißfeder ist daher für die Beschleunigung des Ankers nicht erforderlich. Wird der Anker angezogen, so drückt er die federnden Gegenkontakte so weit durch, bis die Kontaktkräfte K₁ und K₂ gleich der Haltekraft sind. Ein Anliegen des Ankers an den Haltemagneten findet nicht statt, weil sich der Anker an den federnden Gegenkontakten abstützt. Wird die Magnetkraft zum Verschwinden gebracht oder unterhalb eines bestimmten Wertes abgesenkt, so beschleunigen die federnden Gegenkontakte die Kontaktbrücke. Durch die Anordnung ist erreicht, daß die Kontaktkraft als beschleunigende Kraft so groß gewählt werden kann wie die Magnetkraft.

Um eine Anpassung der Federkräfte der Gegenkontakte an die Zugkraft des Magneten zu erreichen, kann man die beiden Gegenkontakte in ihrer Federcharakteristik unterschiedlich machen und den Gegenkontakt mit der steilen Federcharakteristik mit der Kontaktbrücke später zur Berührung kommen lassen als den Gegenkontakt mit der flachen Charakteristik. Man erreicht dadurch, daß sich die Federkraft der Gegenkontakte dem Ablauf der Anzugskraft des Magneten gut anpaßt, so daß auch beim schnellen Einschalten der Kontaktbrücke keine so große Durchbiegung der Federn zustande kommt, daß sich die Kontaktbrücke an den Haltemagneten anlegt, sondern sich immer nur an den federnden Gegenkontakten abstützt.

Besonders zweckmäßig ist es, wie in Fig. 2 dargestellt, die Schaltbrücke so auszubilden, daß ein Magnetanker 11 rechts und links je eine Kontaktbrücke 13 bzw. 14 trägt, die z. B. hart angelötet wird. Fig. 3 zeigt im Grundriß, daß man dann die vier federnden Gegenkontakte 3', 3", 4' und 4" entsprechend dem früher Gesagten mit ungleicher Federcharakteristik ausbilden kann, wobei je zwei diagonal gegenüberliegende Gegenkontakte 3' und 4' bzw. 3" und 4" zweckmäßig die gleiche Feder- no charakteristik besitzen und die Gegenkontakte mit der stellen Federcharakteristik mit der Kontaktbrücke später zur Berührung kommen als die Gegenkontakte mit der flachen Federcharakteristik. Die Federcharakteristik wird zweckmäßig außer- H₅ dem so gewählt, daß in der Endlage die Kontaktdrücke, die von den federnden Gegenkontakten ausgeübt werden, untereinander annähernd gleich groß sind.

Für die Fabrikation ist es zweckmäßig, daß die iao Gegenkontakte alle in gleicher Ebene liegen, weil man sie dann leicht abschleifen kann. Um zu erreichen, daß beim Einschalten die Gegenkontakte mit der steilen Federcharakteristik später mit der Kontaktbrücke in Berührung als die Gegenkontakte mit der flachen Federcharakteristik kommen, wer-

den die Kontaktflächen der Brücke durch Prägung hergestellt. Diese kleinen Kontaktflächen sind in den Fig. 4 und 5 mit 7, 8, 9 bzw. 10 bezeichnet, wobei die Kontaktflächen 7 und 9 höher sind als die Kontaktflächen 8 und 10.

Zur Führung des Ankers kann man diesem federnde Fortsätze geben, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Die federnden Fortsätze sind mit 15 und 16 bezeichnet und sind mit dem Anker 11 aus einem Stück hergestellt, um die Schwierigkeiten einer dauerfesten Verbindung zu vermeiden. Diese federnden Fortsätze dienen zur Führung des Ankers. Sie tragen zur Beschleunigung des Ankers beim Abreißen nicht wesentlich bei. Ihre Federkräfte sind bedeutend kleiner als die Federkraft der Gegenkontakte. Die federnden Fortsätze können auch ähnlich wie in Fig. 7 dargestellt ausgebildet sein.

Zu erwähnen ist noch der Vollständigkeit halber,

ao daß man den Anker nach öffnen der Kontakte im allgemeinen durch einen zweiten Magneten in der Offenstellung hält, der auf der anderen Seite des Magnetankers liegt. Dieser Haltemagnet erhält ebenso wie der andere Haltemagnet Impulswick-

s5 lungen, wodurch der Magnetfluß zum Verschwinden gebracht werden kann.

Claims

Patentansprüche:

i. Magnetische Schaltbrücke für Synchronschalter, die durch eine Magnetkraft an Gegenkontakte gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schaltbrücke auf federnde Gegenkontakte abstützt.
2. Schaltbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gegenkontakte unterschiedliche Federcharakteristik besitzen und der Gegenkontakt mit der steilen Federcharakteristik mit der Kontaktbrücke später zur Berührung kommt als der Gegenkontakt mit der flachen Federcharakteristik.
3. Schaltbrücke nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker rechts und links Kontaktbrücken trägt und daß diagonal gegenüberliegende Gegenkontakte die gleiche Federeigenschaft besitzen.
4. Schaltbrücke nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker federnde Fortsätze besitzt.
5. Schaltbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen der Brücke durch Prägung hergestellt sind.
6. Schaltbrücke nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen der Brücke verschiedene Höhen besitzen, während die Gegenkontakte in gleicher Ebene liegen.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 885 163, 886287, 887673;

schwedische Patentschrift Nr. 120 320.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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