DE915716C

DE915716C - Electrodynamic frequency relay

Info

Publication number: DE915716C
Application number: DESCH3695D
Authority: DE
Inventors: Artur Geyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1944-05-07
Filing date: 1944-05-07
Publication date: 1954-07-26

Description

Elektrodynamisches Frequenzrelais Die bekannten Frequenzrelais bestehen grundsätzlich aus einer schwingenden Zunge, die elektromagnetisch erregt wird. Bei einer entsprechend starken Auslenkung der Zunge wird ein Kontakt betätigt. Die Zunge ist auf eine bestimmte Frequenz abgestimmt, so daß sie nur dann ihren maximalen Ausschlag erreicht, wenn die Erregerfrequenz mit der Zungenfrequenz übereinstimmt. Durch die Zunge wird dabei ein Federkontakt abgehoben oder angedrückt, wodurch dann ein an diesem Kontakt angeschlossener Stromkreis geschaltet wird. Die Resonanzfrequenz der Metallzunge hängt nicht nur von ihrer Masse und ihren Abmessungen ab, sondern sie ist auch mitbestimmt durch den Kontaktdruck der zu schaltenden Kontakte und der Art der Befestigung des Relais. In den meisten Fällen muß das Frequenzrelais auf eine ganz bestimmte Frequenz abgestimmt werden, was infolge der erwähnten Abhängigkeiten der Eigenfrequenz der Zunge umständlich ist. Da die Kontaktfeder durch die Zunge bewegt wird, wird deren Resonanzschwingung in hohem Maße durch den Kontakt beeinflußt. Aus diesem Grunde können die Kontakte nur für eine äußerst geringe Schaltleistung ausgelegt werden.Electrodynamic frequency relay The known frequency relays exist basically from a vibrating tongue that is electromagnetically excited. at a correspondingly strong deflection of the tongue, a contact is actuated. The tongue is tuned to a certain frequency so that it is only at its maximum Rash reached when the frequency of the excitation coincides with the frequency of the tongue. A spring contact is lifted or pressed on by the tongue, which then a circuit connected to this contact is switched. The resonance frequency of the metal tongue depends not only on its mass and dimensions, but it is also determined by the contact pressure of the contacts to be switched and the type of mounting of the relay. In most cases the frequency relay must be tuned to a very specific frequency, which is due to the dependencies mentioned the natural frequency of the tongue is awkward. As the contact spring through the tongue is moved, its resonance vibration is influenced to a large extent by the contact. For this reason, the contacts can only have an extremely low switching capacity be interpreted.

Die Erfindung empfiehlt demgegenüber ein nach dem elektrodynamischen Prinzip arbeitendes Frequenzrelais, bei welchem die Nachteile der bekannten elektromagnetischen Frequenzrelais vermieden sind und welches auch für größere Schaltleistungen anwendbar ist. Die Besonderheit des elektrodynamischen Frequenzrelais besteht darin, daß in dem Ringspalt eines gleichstromerregten oder permanenten Magneten eine an eine Steuerwechselspannung anschließbare Tauchspule angeordnet ist, die mittels einer Haltefeder zentriert ist und mit der Haltefeder und dem beweglichen Schaltglied einer Schleifkontaktanordnung ein schwingungsfähiges Gebilde von der gewünschten Eigenfrequenz bildet.In contrast, the invention recommends an electrodynamic one Principle of working frequency relay, in which the disadvantages of the known electromagnetic Frequency relays are avoided and which can also be used for larger switching capacities is. The peculiarity of the electrodynamic frequency relay is that in the annular gap of a DC-excited or permanent magnet to an AC control voltage connectable plunger coil is arranged, which is centered by means of a retaining spring is and with the retaining spring and the movable switching element of a sliding contact arrangement forms an oscillatory structure of the desired natural frequency.

Bei dieser Anordnung ändert sich der Kontaktdruck über den gesamten Kontaktweg nicht, so daß die Dämpfung konstant bleibt. Die im Gegensatz zu den bekannten Frequenzrelais, bei welchen zwei Kontakte aufeinanderstoßen, vorgesehenen Schleifkontakte üben keine störende Rückwirkung auf die Eigenschwingung der Feder aus und können daher die Schaltleistung nicht beeinträchtigen. Es ist daher ein sicheres Schalten der Kontakte gewährleistet.With this arrangement, the contact pressure changes over the entire Contact path not, so that the damping remains constant. The unlike the known Frequency relays, in which two contacts collide, provided sliding contacts do not have a disruptive effect on the natural oscillation of the spring and can therefore do not affect the switching performance. It is therefore safe to switch the contacts guaranteed.

Ein weiterer Vorteil des elektrodynamischen Frequenzrelais besteht darin, daß die Kraft-,v irkung der Tauchspule ein Vielfaches der Anzugskraft bei den bekannten elektromagnetischen Frequenzrelais beträgt. Es ist daher ohne weiteres möglich, Frequenzrelais nach der Erfindung für Industriesteuerungen, bei welchen größere Schaltleistungen verlangt werden, anzuwenden. Im übrigen ist es auch möglich, das Frequenzrelais auch für höhere Frequenzbereiche auszulegen, so daß damit die Möglichkeit gegeben ist, neuartige Frequenzsteuerengen für Fertigungsmaschinen zu verwirklichen, insbesondere solche, bei welchen die von Hand einmalig ausgeführten Bedienungsvorgänge in Frequenzimpulse zerlegt, mittels Tonband aufgezeichnet, und dadurch beliebig oft reproduziert werden können.Another advantage of the electrodynamic frequency relay is there in that the force, effect of the moving coil is a multiple of the attraction force the known electromagnetic frequency relay. It is therefore straightforward possible, frequency relay according to the invention for industrial controls, in which larger switching capacities are required to be used. In addition, it is also possible to design the frequency relay for higher frequency ranges, so that the Possibility is given to new types of frequency control for manufacturing machines realize, especially those in which the one-time manual Operations broken down into frequency pulses, recorded by tape, and can thus be reproduced as often as required.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel eines elektrodynamischen Frequenzrelais veranschaulicht.Further features of the invention emerge from the following description in conjunction with the drawing, which shows an embodiment of an electrodynamic Frequency relay illustrated.

Das gezeigte Frequenzrelais besteht aus einem mit Gleichstrom erregten oder permanenten Ringspaltmagneten i, in dessen Ringspalt eine Tauchspule :2 derart aufgehängt ist, daß sie longitudinale Bewegungen ausführen kann. An die Tauchspule 2 wird die Steuerfrequenz gelegt.The frequency relay shown consists of a direct current excited or permanent annular gap magnet i, in whose annular gap a plunger coil: 2 like this is suspended that it can perform longitudinal movements. To the moving coil 2 the control frequency is set.

Die Tauchspule erreicht ihre größte Auslenkung dann, wenn die aufgedrückte Frequenz im wesentlichen mit der Resonanzfrequenz des aus der Tauchspule 2 und der Zunge 3 bestehenden schwingungsfähigen Gebildes übereinstimmt. Zu der Tauchspule gehört noch ein Kontaktträger .4., der einen Schleifkontakt 5 (Kohlebürste) trägt. Dieser Schleifkontakt gleitet auf einem Isolierkörper 6, der mit zwei Kontakten 7 und 8 versehen ist. Diese Kontakte sind so angeordnet, daß erst bei einer gewissen Auslenkung der Tauchspule der Schleifkontakt 5 auf denselben zum Aufliegen kommt. Durch die rasche Schaltfolge der Kontakte sowie die Ausnutzung der Schwingungsamplituden in beiden Richtungen aus der Ruhelage kann über die beiden Kontakte 7 und 8 der Stromverbraucher sicher geschaltet werden. Bei den marktüblichen Frequenzrelais hingeben wird durch die Eigenfrequenz der Zunge eine Kontaktfeder von anderer Eigenfrequenz derart mitgenommen, daß diese einen Kontakt so lange offen hält, solange die Zunge des Frequenzrelais eine genügend hohe Arnplitude-besitzt. Sobald also die Amplitude durch die Kontaktfeder oder sonstige Einflüsse stärker g a -edämpft wird, findet keine einwandfreie Kontakt unterbrechung oder Kontaktgabe mehr statt. Infolge dieser Betätigungsart konnten bei den elektrodynamischen Frequenzrelais auch nur sehr kleine Kontaktwege und mithin nur kleine Schaltleistungen bewältigt werden. Bei dem elektrodynamischen Frequenzrelais nach der Erfindung ist hingegen die zur Verfügung stehende Kraft für die Auslenkung der Zunge und der Kontakte sehr groß eine Prellung der Kontakte kann nicht auftreten, da die Kontakte als Schleifkontakte ausgebildet sind und außerdem die Dämpfung wesentlich kleiner ist und stets konstant bleibt.The plunger coil reaches its greatest deflection when the frequency applied essentially coincides with the resonance frequency of the oscillatable structure consisting of the plunger coil 2 and the tongue 3. A contact carrier .4., Which carries a sliding contact 5 (carbon brush), also belongs to the plunger coil. This sliding contact slides on an insulating body 6 which is provided with two contacts 7 and 8. These contacts are arranged in such a way that the sliding contact 5 only comes to rest on the plunger coil when it is deflected to a certain extent. Due to the rapid switching sequence of the contacts and the utilization of the oscillation amplitudes in both directions from the rest position, the two contacts 7 and 8 can be used to safely switch the power consumer. With the frequency relays customary on the market, the natural frequency of the tongue entrains a contact spring with a different natural frequency in such a way that it keeps a contact open as long as the tongue of the frequency relay has a sufficiently high amplitude. As soon as the amplitude is attenuated to a greater extent by the contact spring or other influences, there is no longer any faultless contact interruption or contact making. As a result of this type of actuation, only very small contact paths and therefore only small switching capacities could be managed with the electrodynamic frequency relays. In the electrodynamic frequency relay according to the invention, however, the available force for the deflection of the tongue and the contacts is very large. A bruise of the contacts cannot occur because the contacts are designed as sliding contacts and the damping is much smaller and always remains constant .

Die Zeichnung zeigt nur ein grundsätzliches Ausführungsbeispiel des elektrodynamischen Frequenzrelais. Das Relais kann auch noch anders ausgebildet werden. So ist es z. B. möglich, zwei Zungen vorzusehen, welche um einen bestimmten Betrag voneinander abweichende Eigenfrequenzen aufweisen. Beide Zungen sind an der Tauchspule befestigt und fest miteinander gekoppelt, so daß die an sich bei Zungen vorhandene schmale Bandbreite des Resonanzbereichs vermieden wird. Dieses Frequenzrelais besitzt bei hoher Flankensteilheit eine große Bandbreite, wie es für bestimmte Zwecke erforderlich ist. Es kann auch eine Vorrichtung vorgesehen werden, durch welche die Eigenfrequenz der Zunge einstellbar ist. So ist es z. B. möglich, die Blattfeder durch zwei verschiebbare, in der Längsrichtung der Zunge angeordnete Rollen im Betrieb einzustellen.The drawing shows only a basic embodiment of the electrodynamic frequency relay. The relay can also be designed differently will. So it is B. possible to provide two tongues, which around a certain Have mutually different natural frequencies. Both tongues are on the Moving coil attached and tightly coupled together, so that the tongues per se existing narrow bandwidth of the resonance range is avoided. This frequency relay has a large bandwidth with a high edge steepness, as it is for certain purposes is required. A device can also be provided through which the natural frequency of the tongue is adjustable. So it is B. possible, the leaf spring by means of two movable rollers arranged in the longitudinal direction of the tongue during operation to adjust.

Claims

PATE NUT CLAIM: i. Electrodynamic frequency relay, characterized by a plunger coil which is arranged in the annular gap of a DC-excited or permanent magnet and can be connected to an AC control voltage, which is centered by means of a retaining spring and, with the retaining spring and the movable switching element of a sliding contact arrangement, forms an oscillatory structure of the desired natural frequency.

2, frequency relay according to claim i, characterized in that that the natural frequency of the vibratable structure or the retaining spring is adjustable is.

3. Frequency relay according to claim i or 2, characterized in that the retaining spring the moving coil consists of a resilient tongue. q ..

Frequency relay after a of the preceding claims, characterized in that for the Bracket and centering of the moving coil two springs are provided, their natural frequencies differ from one another according to a desired expansion of the response band.

5. Frequency relay according to one of the preceding claims, characterized in that that the sliding contact arrangement is equipped with two fixed contacts, which lie on opposite sides of the rest position.