DE948177C

DE948177C - Highly overloadable DC voltage relay

Info

Publication number: DE948177C
Application number: DEA11913D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Meyer
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1940-10-26
Filing date: 1940-10-26
Publication date: 1956-08-30

Description

Hochüberlastbares Gleichspannungsrelais Bei bekannten Spannungsrelais für Gleichstromanlagen kann durch besondere Ausgestaltung der Wicklung nur eine Überlastbarkeit von etwa r : q. erzielt werden, so daß die zu überwachenden Werte der Gleichspannung sehr begrenzt sind.Highly overloadable DC voltage relay With known voltage relays for direct current systems, only one winding can be used due to the special design of the winding Overload capacity of about r: q. can be achieved so that the values to be monitored the DC voltage are very limited.

Die vorliegende, Erfindung bezieht sich auf ein hochüberlastbares Gleichspannungsrelais mit zwei vom überwachten Gleichstrom vormagnetisierten Eisendrosseln. Die beiden Eisendrosseln bestehen aus in sich geschlossenen. Eisenkernen: und sind mit je zwei Wicklungen versehen, von denen je zwei gleichartige Wicklungen; beider Eisenkerne in dem einen Fall gleichsinnig - in Reihe und in dem anderen Fall gegensinnig parallel geschaltet sind.; die gleichsinnig in Reihe geschalteten Spulen dieser Anordnung werden von dem zu überwachenden Gleichstrom durchflossen, während die gegensinnig parallel geschalteten Spulen, von einer Konstantwechselspannu,n,gsquelle gespeist werden; die Auslösewicklung des Relais ist in Reihe mit den beiden parallel geschalteten Wechselstromspülen in den Speisekreis der Konstantwechselspannungsquelle eingeschaltet.The present invention relates to a highly overloadable DC voltage relay with two iron chokes pre-magnetized by the monitored direct current. The two iron chokes consist of self-contained. Iron cores: and are each provided with two windings, each of which has two similar windings; in the Iron cores in one case in the same direction - in series and in the other case in opposite directions are connected in parallel .; the coils connected in series in the same direction Arrangement are traversed by the monitored direct current, while the Coils connected in parallel in opposite directions, from a constant alternating voltage source to be fed; the trip winding of the relay is in series with the two in parallel switched alternating current purging in the supply circuit of the constant alternating voltage source switched on.

Gemäß der Erfindung wird der Verwendungszweck und die überlastungs.fähigkei.t des Relais gegenüber den bekannten Anordnungen erweitert, indem m!an vor die Parallelschaltung der Wechselstromwicklungen einen unveränderlichen Widerstand schaltet, der so bemessen ist, daß sich im Bereich des Gleichspannungsansprechwertes der Wechselstrom verhältnisgleich mit der Gleichspannung ändert, und daß bis zu unendlich hoher Gleichspannung nur ein begrenzter, mit Rücksicht auf die thermische Belastbarkeit dauernd zulässiger Wechselstrom durch die auf die Eisenkerne aufgebrachten Wicklungen fließt.According to the invention, the intended use and the overloading capability of the relay extended compared to the known arrangements, by doing m! an invariable in front of the parallel connection of the alternating current windings Resistance switches, which is dimensioned so that it is in the range of the DC voltage response value the alternating current changes proportionally with the direct voltage, and that up to infinitely high DC voltage only a limited one, with regard to the thermal Load capacity of permanent permissible alternating current through the applied to the iron cores Windings flows.

Man könnte auch den zur Auslösung benutzen und mit spannungsabhängigen Widerständen einen. Grenzwert der Gleichspannung festlegen. Auf diese Weise läßt sich jedoch nur schwer ein der Gleichspannung verhältnisgleicher Verlauf des Ansprechstrosnes erzielen, der die Voraussetzung für ein günstiges Halteverhältnis ist.One could also use the one for tripping and with voltage-dependent ones Resistances one. Define the limit value for the direct voltage. That way lets However, it is difficult to achieve a response current that is proportional to the DC voltage achieve, which is the prerequisite for a favorable holding ratio.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Das in Fi,g. r dargestellte Relais enthält zwei Eisendrosseln E1 und E2, an deren gleichsinnig in Reihe geschalteten: Wicklungen. Wi und W2 die zu überwachende Gleichspannung U, angelegt wird. Die Gleichstromwicklungen W1 und W2 dienen zur Vormagnetisierung der Eisendrosseln. Wird an die Wicklungen W3 und YTl4, die gegenseitig parallel geschaltet sind, eine konstante Wechselspannung U" angeschlossen, so fließt ein Wechselstrom, der mit der Gleichstromvorerregung und somit auch mit der angelegten Gleichspannung wächst. -Es müssen zwei Eisendrosseln verwendet werden, um die Induktion von Wechselspannung in die Gleichstromwicklungen, die sehr erheblich: sein kann, zu vermeiden. Dadurch, daß die Wicklungen W3 und W4 gegensinnig geschaltet sind, heben sich die in den Wicklungen W1 und W2 induzierten Teilwechselspannungen tauf. Die 2. Harmonische, die sich in den Wicklungen. W3 und W4 ausbildet, kann auch nicht auf die Gleichstromwicklungen W1 und W2 übertragen werden, da sie durch die Parallelschaltung der Wicklungen W3 und W4 ausgelöscht wird.The invention is illustrated in the drawing, for example. That in Fi, g. The relay shown contains two iron chokes E1 and E2 connected in series in the same direction: windings. Wi and W2 the DC voltage to be monitored U, is applied. The direct current windings W1 and W2 are used for premagnetization the iron thrushes. Connected to windings W3 and YTl4, which are mutually parallel are connected, a constant alternating voltage U "is connected, then flows in Alternating current with the direct current pre-excitation and thus also with the applied DC voltage grows. -Two iron chokes must be used for the induction of alternating voltage in the direct current windings, which can be very significant: to avoid. Because the windings W3 and W4 are connected in opposite directions, the partial alternating voltages induced in the windings W1 and W2 cancel each other out. The 2nd harmonic that is in the windings. W3 and W4 can also not be trained are transmitted to the DC windings W1 and W2 as they are connected by the parallel connection of the windings W3 and W4 is extinguished.

In Fig. 2 ist der Verlauf des Wechselstromes in Abhängigkeit von der vormagnetisierenden Gleichspannung aufgezeichnet (Kurve a). Ist die Gleichspannung Null, so fließt der kleine normale Magnetisierungswechselstrom 1,,. Wird Gleichspannung an W1 und W2 angelegt, so steigt der Wechselstrom in einen gewissen Bereich verhältnisgleich mit der Gleichspannung an. Schließlich wächst der We'chselström in immer geringerem Maße mit der Gleichspannung und nähert sich einem Grenzwert lwg . Wenn der Wechselstrom ein, Relais erregt, das beispielsweise den doppelten Ansprechwert dauernd thermisch vertragen soll, so muß der Ansprechwechselstrom lWä die Hälfte von lwg' sein. Zu dem Wert von lwä gehört jedoch eine so starke Gleichstromvormagnetisierung entsprechend der Gleichspannung Ugä , daß eine Gleichstromwicklung praktisch gar nicht ausführbar ist.In Fig. 2 the course of the alternating current is plotted as a function of the premagnetizing direct voltage (curve a). If the DC voltage is zero, the small normal alternating magnetization current 1 ,, flows. If direct voltage is applied to W1 and W2, the alternating current increases in a certain range in proportion to the direct voltage. Finally, the alternating current grows less and less with the DC voltage and approaches a limit value lwg. If the alternating current energizes a relay which, for example, should permanently tolerate twice the response value thermally, the alternating response current IWä must be half of Iwg '. However, one of the value of lwä such a strong DC bias according to the DC voltage Ugä that a DC winding is not feasible in practice.

Erfindungsgemäß ist nun vor die Parallelschaltung der Wechselstromwicklungen, deren Widerstand veränderlich ist, ein unveränderlicher Widerstand geschaltet. Bei geringen Werten der Vorerregung ist der induktive Widerstand von W3 und W4 groß gegenüber deni unveränderlichen Widerstand R, der Wechselstrom (Anfangsbereich der Kurve b) ist also nur wenig kleiner als der Strom ahne Widerstand. Wird die Vorerregung größer, dann ist der konstante Widerstand groß gegenüber dem kleiner werdenden induktiven Widerstand der Wechselstromwicklungen. Der Widerstand R bewirkt somit ein starkes. Herabsetzen des Grenzwertes lwg, ohne daß sich die Kennlinie im Anfangsbereich wesentlich ändert. Der Wechselstromansprechwert lWa, der auch wieder gleich der Hälfte von lyyg sei, rückt nach der Erfindung in ein Gebiet, in dem die Gleichstromvorerregung sehr gering ist. Es läßt sich somit eine Gleichstromwicklung in thermischer und wirtschaftlicher Hinsicht gut ausführen.According to the invention is now before the parallel connection of the alternating current windings, whose resistance is variable, an invariable resistance is connected. at low values of the pre-excitation, the inductive resistance of W3 and W4 is high compared to the invariable resistance R, the alternating current (initial range of Curve b) is therefore only slightly smaller than the current without resistance. Will the pre-excitation larger, then the constant resistance is larger compared to the decreasing inductive resistance AC winding resistance. The resistance R thus causes a strong one. Reduction of the limit value lwg without the characteristic curve being significantly different in the initial range changes. The alternating current response value lWa, which is again equal to half of lyyg, moves according to the invention into a field in which direct current pre-excitation is very low. It can thus be a direct current winding in thermal and perform well in economic terms.

Der Widerstand R kann in. einfacher Weise durch die Relaiswicklung, die von dem: Wechselstrom durchflossen wird, gebildet sein. Der Ansprechwert lwa wird erreicht, wenn die Gleichspannung Uga beträgt (Fig. :2). Der Arbeitspunkt liegt also in dem zur Gleichspannung verhältnisgleichen Anfangsbereich der Kennlinie. Der Grenzwert lwg ist doppelt so groß wie lWa. Es können die bekannten Relais. verwendet werden, die den doppelten An. sprechwert dauernd vertragen. Das Relais ist somit in bezug auf die zu überwachende Gleichspannung hochüberlastbar, da selbst bei unendlich hoher Gleichspannung im Relais nur ein Strom vom doppelten Ansprechwert fließt.The resistor R can easily be through the relay winding, from which: alternating current flows through, be formed. The response value lwa is reached when the DC voltage is Uga (Fig.: 2). The working point is that is, in the initial area of the characteristic curve which is in proportion to the DC voltage. The limit value lwg is twice as large as lWa. The known relays can be used. used that are double. Long-term speaking value tolerated. The relay is thus highly overloadable with regard to the DC voltage to be monitored, since even at infinite high DC voltage in the relay only a current of twice the response value flows.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Highly overloadable. DC voltage relay with pre-magnetized by the monitored direct current. Iron chokes in the arrangement that the DC voltage to be monitored is connected to two coils (Wi, W2) connected in series in the same direction, which are each applied to a closed iron core (E1, E2), and there, ß an alternating current supplied by a constant alternating voltage source flows through two oppositely connected coils (W3, W4) in parallel, which are also applied to the two iron cores mentioned, the triggering winding of the relay being in series with the alternating current coils connected in parallel, characterized in that the alternating current windings are connected in front of the parallel connection an invariable resistance (R) dimensioned in such a way that, in the range of the DC voltage response value, the AC current changes proportionally to the DC voltage and that up to an infinitely high DC voltage, only a limited AC current permissible continuously with regard to the thermal load capacity. those applied to the iron cores Windings, flows. 2. Relay arrangement according to claim i, da- @ characterized in that the invariable resistance is formed by the relay winding. 3. Relay arrangement according to. Claim 1 or 2, characterized by such a dimensioning of the invariable resistance. That the DC pre-excitation necessary for the response value of the relay is low and thus the DC voltage winding can be heavily overloaded. Considered publications: German Patent Specifications No. 6o9 03o, 650 553; ETZ, 1919, p. 436; 1937, pp. 989 and 13o9 to 1313 ASEA-Journal, 1939, pp. 66 to 8o.