DE953372C

DE953372C - Verfahren zur Erzielung grosser Abfallzeiten bei elektromagnetischen Relais

Info

Publication number: DE953372C
Application number: DES29614A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Herbert Wilhelm
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-08-01
Filing date: 1952-08-02
Publication date: 1956-11-29

Description

In Fernmeldeanlagen, z. B. Fernsprechanlagen oder Telegrafenanlagen, werden bereits in großem Umfang elektromagnetisch erregte Relais mit verzögerter Abfallzeit verwendet. Um den Relais nach Unterbrechung des Erregerstromes eine Abfalldämpfung zu verleihen, sind verschiedene Mittel, Kupferringe oder Kupferrohre über dem Eisenkern oder Kurzschlußwicklungen, letztere getrennt oder als parallele Wicklung zu der Erregerwicklung, verwendet worden. In diesen wird beim Verschwinden des durch den Erregerstrom erzeugten Magnetfeldes eine vorübergehende Spannung induziert, deren Strom dem Verschwinden des Magnetfeldes entgegenwirkt. Alle diese Dämpfungsmittel vermögen den Relais nur eine verhältnismäßig kurze Abfallzeit, etwa bis zu 500 Millisekunden, zu verleihen. Will man größere Abfallzeiten, etwa in der Größenordnung von 1 bis 2 Sekunden, erreichen, so müssen sogenannte Zeitschalteinrichtungen vorgesehen werden, die einen größeren Aufwand erfordern.

Die Erfindung will nun ohne besonderen Aufwand größere Abfallzeiten der Relais als bisher ohne Änderung der üblichen Relaiskonstruktion, auch ohne Anwendung eines besonderen-:.· Kernmaterials, erreichen. Dabei werden in an sich bekannter Weise die im Eisenkreis des Relais vorhandenen Scherungsstellen, in Gestalt von Klebeblechen, Klebestiften, Luftspalten od. dgl., soweit als möglich beseitigt, um eine möglichst steil verlaufende magnetische Charakteristik zu erhalten. Um trotz der dadurch bewirkten Erhöhung der

Remanenz einen sicheren Abfall des Relaisankers zu erwirken, wird erfindungsgemäß gleichzeitig die magnetische Charakteristik mittels eines dem Erregerfeld entgegengesetzt gerichteten Dauermagnetfeldes, das gleich oder kleiner als die Koerzitivkraft ist, so verschoben, daß die Remanenzerhöhung praktisch rückgängig gemacht wird. Das Dauermagnetfeld kann durch einen Dauermagneten oder auch durch eine elektrisch gespeiste Vorerregerwicklung auf dem Relais erzeugt sein.

Die der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnisse seien, nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. ι stellt ein Ersatzschaltbild für ein Relais mit einer Erregerwicklung und einer Kurzschlußwicklung dar, und zwar in Form eines Transformators mit kurzgeschlossener Sekundärwicklung. Wenn R₁ und R die Widerstände und U₁ und η die Windungszahlen der Erregerwicklung bzw. Kurzschlußwicklung bedeuten, so gilt beim Öffnen des Schalters die Spannungsgleichung

wenn i den Augenblickswert des Stromes in der Kurzschlußwicklung und Φ den magnetischen. Windungsfluß bedeuten. Wenn man diese Gleichung integriert und nach t auflöst, so erhält man für die Abfallverzögerungszeit

Φ1

R J

Φ2

i-n

Hierin bedeutet der erste

Faktor -=- den

Jx.

hier

nicht weiter interessierenden Kupferfaktor und der zweite Faktor (Integralwert) den Eisenfaktor. Letzterer gibt an, wie die Verzögerungszeit von dem Verlauf des magnetischen Flusses als Funktion der Durchflutung i · n, also von dem Verlauf der Magnetisierungskurve abhängt. In Fig. 2 ist für einen praktisch vermessenen Fall der Verlauf des reziproken Wertes der Durchflutung in Abhängigkeit von dem Fluß aufgetragen, wobei die obere Grenze Φ_± der den Integralwert darstellenden schraffierten Fläche durch die Betriebserregung des Relais bestimmt wird und die untere Grenze Φ₂ den Fluß bedeutet, bei welchem der Anker abfällt. Die Abfallzeit t wird also um so größer, je höher der Wert Φ_ν also praktisch je höher die Sättigungsinduktion des verwendeten Relaiseisens ist und je kleiner die Duarchflutung i · η ist, bei der dieser Sättigungswert erreicht wird. Die Magnetisierungskurve sollte also bei kleinen Durchflutungen einen möglichst steilen Verlauf haben. Der reziproke Wert i · η ist in Fig. 3 in. Abhängigkeit von dem Fluß Φ aufgetragen, und zwar sind in Fig. 3 lediglich die absteigenden Äste der Magnetisierungskurve angegeben. Darin gibt die strichpunktierte Hystereseschleife A eine Magnetisierungskurve wieder, wie sie bei Relais mit Erregernuß Φ₁ normalerweise erzielt wird.

Werden nun die im magnetischen Kreis des Relais vorhandenen Scherungsstellen (Klebebleche, Klebestifte, Luftspalte) soweit als möglich beseitigt, so ergibt sich zunächst die Magnetisierungskurve B mit einem entsprechend hochliegenden Remanenzpunkt Rb. Gibt man jedoch dem Relais eine kleine Dauenerregung, die dem Erregerfeld des Relais entgegengesetzt gerichtet und gleich oder kleiner als die Koerzitivkraft ist, so wird die Magnetisierungskurve B nach B' verschoben und dadurch die Remanenz Rb auf den Wert Rb' herabgesetzt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zur Erzielung großer Abfallzeiten von elektromagnetisch erregten Relais, insbesondere für Fernmeldezwecke, dadurch gekennzeichnet, daß die im Eisenkreis des Relais vorhandenen, die magnetische Charakteristik abflachenden Scherungsstellen (Klebebleche, Klebestifte, Luftspalte) in an sich bekannter Weise soweit als möglich beseitigt werden und die infolge der Versteilerung der magnetischen Charakteristik bewirkte Erhöhung der Remanenz durch Verschiebung der Charakteristik mittels eines dem Erregerfeld entgegengesetzt gerichteten Dauermagnetfeldes, das gleich oder kleiner als die Koerzitivkraft ist, wieder aufgehoben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Erregerfeld entgegengesetzt gerichtete Dauermagnetfeld durch eine elektrisch gespeiste Vorerregungswicklung auf dem Relais erzeugt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 439 138; deutsche Patentschrift Nr. 669 432.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©509 527/404 5.56 (609 694 11.56)