DE947390C

DE947390C - Schalteinrichtung

Info

Publication number: DE947390C
Application number: DES6528D
Authority: DE
Inventors: Paul Duffing; Dr-Ing Fritz Kesselring
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1945-01-18
Filing date: 1945-01-18
Publication date: 1956-08-16

Description

Schalteinrichtung Es ist bereits eine Schalteinrichtung vorgeschlagen worden, bei der das bewegliche Schaltelement zwischen zwei Magnetpolen schräg zur Richtung des Magnetfeldes im Luftspalt derart entgegen der Wirkung einer Gegenkraft beweglich angeordnet ist, daß sich unter Einfluß von Änderungen des Feldes die Schräglage ändert, wodurch der Schaltvorgang herbeigeführt wird.
Nach der Erfindung kann man die für derartige Schaltvorgänge" erforderlichen Feldänderungen in besonders zweckmäßiger Weise dadurch herbeiführen, daß der oder die beweglichen Teile zwischen den Polen eines steuerbaren Magnetkreises angeordnet sind, wobei dem Eisenkörper des Magnetkreises neben einer magnetomotorischen Kraft, die einen Hauptfluß erzeugt, noch eine örtlich begrenzte zusätzliche Magnetisierung zugeordnet ist, deren Änderung die Feldänderungen zwischen den Polen bewirkt. Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Anordnung ist in Fig. i der Zeichnung dargestellt. Mit i ist ein permanenter Magnet bezeichnet, zu dessen beiden Seiten zwei im wesentlichen gleichartig ausgebildete Schenkel z angeordnet sind. Diese sind etwa auf halber Höhe mit zwei- einander zugewendeten polartigen Vorsprüngen 3 versehen und sind ihrem Ende zu zu zwei Polen q. und 5 verjüngt. Zwischen den Polen und den Vorsprüngen sind Fenster 6 angeordnet, durch die die Steuerwicklung 7 hindurchgeführt wird, mit deren. Hilfe die zusätzliche »Steuer-Magnetisierung« erfolgt, Als Anker zwischen den Polen q. und 5 sind Stäbchen 8 angeordnet, die etwa in ihrem Schwerpunkt mit Hilfe eines Torsionsdrahts 9 federnd gelagert sind. Zwischen dem permanenten Magneten und dem rechten Schenkel ist noch eine Isolierschicht io eingeschaltet; durch die die beiden Schenkel und damit auch die Pole 4 und 5 elektrisch voneinander getrennt sind. Die Leitungsanschlüsse können also unmittelbar an diese Pole herangeführt werden, wobei die Schaltverbindung durch die Stäbchen erfolgt, die eine leitende Überbrückung zwischen den beiden Polen herstellt. Hierzu können die Polflächen mit einem gut leitenden Überzug, wie beispielsweise aus -Silber, versehen sein, ebenso wie auch die beweglichen Stäbchen mit einem zweckmäßig geschlitzten Silberüberzug ausgeführt sein können.
Bei einer derartigen Anordnung kann also durch Einschaltung der Steuerwicklung das Feld zwischen den Polen q. und 5 erheblich herabgesetzt werden, so daß die Federwirkung; die auf die Stäbchen ausgeübt wird, überwiegt und der Stromkreis mit großer Schaltgeschwindigkeit unterbrochen wird. Unter Umständen kann es hierbei zweckmäßig sein, besondere Mittel zur Zurückführung der Stäbchen in ihre Einschaltstellung vorzusehen oder aber auch die Spannung der auf diese wirkenden Feder veränderlich zu machen in der Weise, daß erst, wenn der Stromschlug wieder hergestellt wird, die Federspannung auf ihren höchsten, für den Ausschaltvorgang erforderlichen Wert gebracht wird.
Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, die Stäbchen zwischen zwei .geeigneten Systemen der angegebenen Art beweglich anzuordnen. Ein Ausführungsbeispiel für eine solche Anordnung ist in Fig. a dargestellt. Mit i i ist ein permanenter Magnet bezeichnet, an den sich eine Eisenplatte 1a an-@schließt, über die eine Isolierschicht 13 und zwei Pole 14: und 15 mit einander zugewendeten abgeschrägten Polflächen angeordnet sind. Auf der anderen Seite des permanenten Magneten schließt sich ein zweischenklger Eisenkörper, .zu dem der permanente Magnet gewissermaßen einen dritten Mittelschenkel bildet, an. In diesen beiden Schenkeln sind je zwei Fenster 17 angeordnet,, die von je einer Steuerwicklung 18 durchsetzt werden. Die Enden der Schenkel bilden wieder zwei schräg einander zugewen51ete Polpaare i9. Zwischen den erwähnten vier Polpaaren ist ein Stäbchen 2o derart etwa um seinen Schwerpunkt beweglich gelagert, daß es wahlweise zwei diagonal gegenüberliegende Polflächen berühren kann. Hierbei ist eine federnde Abstützung vorgesehen, die das Stäbchen in seine symmetrische Mittellage drückt.
Wenn bei einer derartigen Anordnung die eine der beiden Steuerwicklungen erregt wird, nimmt der über das Stäbchen führende Fluß ab, so daß dieses unter der Wirkung der Feder abgerissen wird und in Richtung zu dem anderen Polpaar durchschwingt und in dieser Stellung von diesem festgehalten wird. Auf diese Weise kann durch abwechselnde Erregung der beiden Steuerwicklungen ein Ein- oder Ausschaltvorgang durchgeführt werden. Unter Umständen ist es auch möglich, eine derartige Anordnung als Umschalter .auszuführen, wobei der Stromschluß zwischen dem- äußeren System jeweils in einem der beiden voneinander isolierten inneren Pole hergestellt wird.
Bei der neuen Kombination nach der Erfindung wird es einerseits ermöglicht, die Feldänderungen bei geringem Magnetisierungsaufwand mit - sehr großer Geschwindigkeit durchzuführen, während andererseits die zu bewegende Masse, das bei der Bewegung wirksame Trägheitsmoment und. -cler Hub der beweglichen Teile sehr klein gewählt werden können, so daB der Schalt- bzw. Umschaltvorgang in extrem kurzen Zeiten, beispielsweise in der Größenordnung von io--4 bis io-5 Sekunden, durchgeführt werden kann, was für viele Verwendungszwecke; insbesondere für Synchronschaltung bei einzelnen und bei periodischen Schaltvorgängen, erhebliche Vorteile erschließt.'

Claims

PATNNTANSpßOciir: i. -Schalteinrichtung; bei der das bewegliche Schaltelement zwischen- Magnetpolen schräg zur Richtung des Magnetfeldes im Luftspalt derart entgegen der Wirkung einer Gegenkraft beweglich angeordnet ist; daß sich unter Einfluß von Änderungen des Feldes die Schräglage ändert, dadurch gekennzeichnet, daß in dem äußeren Magnetkreis zwischen den ' Magnetpolen eine örtlich begrenzte zusätzliche Magnetisierung aufgedrückt werden kann, durch deren Änderung die Änderungen im Feld zwischen den Polen bewirkt werden. a.
Schalteinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Teile etwa in Schwerpunktlage an federnden, die Gegenkraft ausübenden Elementen abgestützt sind.
3. Schalteinrichtung nach .
Anspruch i oder. a, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pole des Magnetsystems voneinander isoliert und die Schaltverbindung durch diebeweglichenTeile unmittelbar zwischen diesen Polen hergestellt wird. q.. $chalteinrichtüng nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Teile zwischen zwei von je zwei Polen gebildeten Magnetsystemen beweglich angeordnet sind.
5. Schalteinrichtung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Systeme eine gemeinsame magnetomotorische Kraft für den Hauptkraftfluß, aber getrennte Einrichtungen für die zusätzliche örtliche Magnetisierung haben.
6. Schalteinrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei diagonal gegenüberliegende elektrisch voneinander isolierte Pole je einem äußeren Stromkreis zugeordnet sind, die beide abwechselnd durch die gemeinsamen beweglichen Teilchen geschlossen bzw. unterbrochen werden können.
7. Schalteinrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als magnetomotorische Kraft für den Hauptkraftfluß permanente Magnete verwendet sind.