DE916092C

DE916092C - Periodisch schwingender elektrischer Kontakt

Info

Publication number: DE916092C
Application number: DEB19592A
Authority: DE
Inventors: Peter Palic
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1952-03-20
Filing date: 1952-03-20
Publication date: 1954-08-02

Description

Periodisch schwingender elektrischer Kontakt Es sind bereits periodische Umschalter für Wechselrichter bekannt, bei denen zwischen zwei festen Gegenkontaktfedern eine Schwingfeder an,-geordnet ist, die abwechselnd mit der einen oder mit der anderen Gegenkon;taktfeder in leitende Berührung kommt. Die Schwingfeder wird durch einen elektromagnetischen Antrieb periodisch erregt. Zur Verbesserung des. Wirkungsgrades und Verringerung der Abnutzung ist es bei derartigen Vorrichtungen wünschenswert, die Umschaltzeit, d. h. die Zeit vom Öffnen des einen Kontaktes bis zum Schließen des anderen Kontaktes, so kurz wie möglich und die Umschaltgeschwindigkeit so groß wie möglich zu machen. Da die zwischen, den festen Kontakten liegende Feder angenähert sinusförm,ig schwingt, läßt sich, dieses Ziel aber mittels einer schwingenden Feder nur unvollkommen erreichen. Es ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, den beweglichen Kontakt durch rotierende Kurvenscheiben in einer erzwungenen Bewegung zu steuern. Diese Anordnung erfordert jedoch einen beträchtlichen Aufwand.
Es ist auch bekannt, die Kontakte eines Wechselrichters, die zu beiden Seiten der schwingenden Feder liegen,, auf Federn anzuordnen. Bei einer solchen Anordnung besteht aber die Gefahr; daß die Gegenkontakte auf den Federn: ins Schwingen kommen und daß dabei Prellungen hervorgerufen werden. Hierdurch ergibt sich erhöhte Funkenbildung und ein Kontaktfeuer, das unter Umständen, die Kontakte rasch verdirbt. Gemäß der Erfindung werden auch die Gegenkontakte als zueinander gegenplias.ig schwingendes System ausgebildet, deren Eigenfrequenzen auf den doppelten Wert der Eigenfrequenz der angetriebenen. Kontaktfeder abgestimmt sind.
Fig. i zeigt das Schema des erfindungsgemäßen: Systems, Fig. 2 eine schematische, Darstellung des Schwingungsverlaufes mit der Zeit, Fig.3 einen Augenblickszustand des Systems nach, Fig. i.
Die schwingende Kontaktfeder i (Fig. i bis 3) ist entsprechend dem üblichen Aufbau eines Kontaktwechselrichters einseitig eingespannt, mit einer Masse und. einer Rückstellkraft versehen, und wird von einer nicht dargestellten Antriebskraft, z. B. einem synchron zu ihrer Bewegung unterbrochenen. magnetischen Fluß, zu Schwingungen mit der Frequenz f angeregt. Die Gegenkontakte 2, 3 sind zu einem Stimmgabelsysten. q. verel,nigt, das auf die Frequenz f1 - 2 f abgestimmt ist.
Bei genügender Auslenkung der Blattfeder i werden die Zungen der Stimmgabel ebenfalls zu Schwingungen angestoßen. Im eingeschwungenen Zustand wird, da die Zinken, gegenphasig, schwingen (Fig. 2 und 3), der Kontakt zwischen, der. Blattfeder i und der jeweiligen Zinke 2 oder 3 fast über 1/2 Periode der Federfrequenz f aufrechterhalten, wie aus der Darstellung des zeitlichen Schwingungsverlaufes; in Fig. 2 deutlich wird. Im Augenblick der Kontaktöffnung stehen; sich die Stimmgabelzinken2, 3 gegenüber (Fig. 3). Der Übergang von einer Zinke auf die andere erfolgt bei der größten Augenblicksgeschwindigkeit der Feder i ; die Öffnungszeit ist daher extreme kurz. Die gerade verlassene Zinke entfernt sich mit wachsender Geschwindigkeit von dem Kontakt an der Blattfeder. Dadurch wird die Zone kleiner Abstände, in der der Kontakt feuert, in verkürzter Zeit durchmessene.
Die erfindungsgemäße Anordnung hat also, einen günstigen Stromfiußwinkel. Sie besitzt bei richtiger Wahl der, Amplitude kurze Umschaltzeiten, und unterdrückt die Neigung zum Kontaktfeuer. Da sich die Kontakte während des Schließens konphas bewegen, können bei richtiger Abstimmung der Frequenzen Kontaktprellungen nicht auftreten, die ebenfalls eine Ursache des Kontaktfeuers sind. Bei geringen. Abweichungen zwischen; den Resonanzfrequenzen, f und f1 besteht ein Mitnahme-oder Ziehbereich der angestoßenen Systeme durch, das antreibende System; zweckmäßig wird: f1 etwas kleiner als: 2 f gewählt.
Infolge der Verteilung der Bewegung auf den. schwingenden, und. die Gegenkontakte bleibt die sinusförmige Bewegung der Blattfeder weitgehend erhalten, und es treten weniger hohe Beschleunigungen auf als bei bekannten Anordnungen. Dieser Umstand, erlaubt die Anwendung- der Erfindung für Wechsel- oder Umrichter mit hoher Betriebsfrequent; die Größe der Srbvingungsamplituden hängt nur von der resultierenden Dämpfung und, dem Kopplungsgrad der Systeme f und f1 ab. Die Dämpfung ist weit geringer als bei einem einfach schwingenden System mit festen, Gegenkontakten. Der Kopplungsgrad bestimmt im wesentlichen. den Kontaktdruck.
Die Angleichung der Amplitude der Blattfeder an die Amplitude der Stimmgabel, von, deren Größe die Umschaltzeit und; der Stromflußwinkel abhänigen, ist in bekannter Weise durch Rückstellkräfte und Masseverteilung zu erreichen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. PeriodischschwingenderelektrischerSchaiter, insbesondere für Pendelumformer, mit einer zwischen Kontakten schwingenden, synchron angetriebenen Kontaktfeder, dadurch, Bekennzeichnet, daß die Gegenkontakte als zueinander gegenphasig schwingende Systeme ausgebildet sind, deren; Eigenifrequenzen f1 auf den: doppelten. Wert der Eigenfrequenz f der angetriebenen: Kontaktfeder abgestimmt sind.
2. Schalter nach Anspruch i mit einer zwischen zwei Gegenkontaktfedern angeordneten, einseitig fest eingespannten Kontaktfeder, da; durch gekennzeichnet, daß diel Gegenkontaktfedern als Stimrngabelsystem: ausgebildet sind.
3. Schalter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß f1 etwas kleiner als 2 f ist. q.. Schialter nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieAmplituden, der schwingenden Gegenkontakte wenig kleiner als die 1/2 Amplitude der mittleren Kontaktfeder sind.. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 691 897; USA.-Patentschrift Nr. 2:253 672.