DE962090C

DE962090C - Ferraris-Triebsystem fuer stromabhaengiges Zeitrelais

Info

Publication number: DE962090C
Application number: DEA22249A
Authority: DE
Inventors: Roland Braun
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1955-02-16
Filing date: 1955-03-12
Publication date: 1957-04-18
Also published as: US2815471A; CH330292A

Description

AUSGEGEBEN AM 18. APRIL 1957

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Für stromabhängige Relais werden Ferraris-Triebsysterne in Verbindung mit einer Rückstellfeder und einem Bremsmagnet angewendet.

Das Triebsystem weist einen Magnetkreis mit in die Pole eingesetzten Kurzschlußwindiungen auf; zwischen den Polen dreht sich die Ferrarisscheibe. Bei solchen Relais ist es wünschenswert, daß die Ferrarisscheibe so langsam dreht, daß die erforderliche Relaiszeit in weniger als einer Umdrehung erreicht wird, damit auf ein Übersetzungsgetriebe verzichtet werden kann. Diese Forderung hat bisher zur Erzielung der üblichen Relaischarakteristik eine Ferrarisscheibe mit verhältnismäßig großem Durchmesser bedingt, durch die die äußeren Abmessungen des Relais im wesentlichen bestimmt wurden.

Die Stromzeitcharakteristik solcher Relais hat ungefähr hyperbolischen Verlauf. Bei bekannten Ausführungen weist der Triebmagnet einen etwa gleichbleibenden Querschnitt auf, oder er hat den kleinsten Querschnitt im Innern der Spule. Auch bei großen Strömen tritt hierbei nur über einen kurzen Eisenweg eine Sättigung auf, während die nach den Polschuhen hin liegenden Teile ungesättigt bleiben. Die abnehmende Induktion nach den Polen hin ist bei derartigen Magneten, mit Luftspalten VDn einigen mm, durch das magnetische Streufeld bedingt, das aus dem Magneteisen aus-

tretend eine entsprechende Ahnahme des magnetischen Flusses gegen die Polschuhe hin verursacht. Die Erfindung betrifft ein Ferraris-Triebsystem für stromabhängige Zeitrelais.
Die Erfindung besteht darin, daß das Magneteisen einen von der Spule nach den Polschuhen hin abnehmenden Querschnitt aufweist, so daß bei Strömen oberhalb des Ansprechwertes das Magneteisen angenähert über seine ganze Länge in das ίο Sättigungsgebiet magnetisiert wird, und daß der Querschnitt der Polschuhe mehr als dreimal größer ist als der Querschnitt des. Magneteisen« vor den Polschuhen.

Es ist dabei zweckmäßig, daß die Abnahme des Querschnittes gegen die Polschuhe hin etwa in dem Maße erfolgt, wie der magnetische Fluß infolge der austretenden Streulinien abnimmt. Der im Magneteisen verlaufende und stetig abnehmende Fluß bewirkt also in dem sich verengenden Eisenquerschnitt durchwegs etwa die gleiche magnetische Induktion.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der Fig. 1 bedeutet Sp die Spule. Diese wird vom Magnetkern / durchsetzt, der aus zwei Teilen besteht und die Magnetarme A trägt. Der Zusammenbau dieser Teile erfolgt mittels der· Schraubenverbindungen B₁ und B₂. An den Enden der Magnetarme befinden sich die einander gegenüberstehenden Polschuhe P mit den eingelegten Kurzschlußwindungen K. Zwischen den Polschuhen P befindet sich die Ferrarisscheibe 5" drehbar gelagert mittels der Welle W. Auf der Welle befinden sich Nocken oder Arme für die Betätigung der Kontakte (nicht gezeichnet).

Die Magnetarme A sind aus mehreren Blechen zusammengesetzt. Ihr Querschnitt nimmt gegen die Polschuhe hin ab. Die Polschuhe selbst weisen einen wenigstens dreimal größeren Eisenquerschnitt auf als die Magnetarme vor den Polschuhen, um eine große Luftspaltfläche und einen entsprechend kleinen Luftspaltwiderstand ziu erreichen, so daß eine möglichst kleine Amperewindungszahl benötigt wird. Mit steigendem Strom verteilt sich, die Sättigung annähernd gleichmäßig über einen großen Teil des Eisenweges, wodurch die Zunahme des Nutzflusses und damit des Drehmoments stark gedrosselt wird. Das Drehmoment nimmt mit zunehmender Stromstärke nur noch in dem Maße zu, wie mit Rücksicht auf die vorgegebene Strom-Zeit-Charakteristik bei Verwendung eines kleinen Scheibendurchmessers nötig ist. Auf diese Weise ist es möglich, Scheibendurchmesser bis unter 7 cm zu erteichen und damit bei vertikaler Scheibenachse die Breite des Relaiskastens entsprechend klein zu halten.

Für die Befestigung des Magnetsystems am Aufbaurahmen sind Schrauben B_B bis B_e vorgesehen. Die Befestigung der Magnetarme direkt am Aufbaurahmen ermöglicht, die Spule ohne Verschiebung der Polschuhe auszuwechseln.

In der Fig. 2 ist eine Vorrichtung zum Regulieren des Eisenquerschnittes am fertigen Relais gezeigt. Der Magnetkern, welcher sich aus zwei Teilkernen J₁,J₂ zusammensetzt, weist in einem oder beiden Teilkernen ein Längsloch O auf. Im Zwischenraum befindet sich das Eisenstück Sch, das mittels des nicht magnetischem Stieles St von außen verschoben werden kann. Je nachdem wie weit das Stück die öffnung überdeckt, wird_der Eisenquerschnitt verändert. Durch diese Querschnittsänderung können sowohl materialmäßige und fabrikatorische Ungenauigkeiten ausgeglichen als auch Umstellungen, z. B. auf andere Frequenzen, vorgenommen werden.

Fig. 3 zeigt eine Strom-Zeit-Charakteristik bei Verwendung eines Antriebsmagneten der erwähnten Art und einer Ferrardsscheibe von 7 cm Durchmesser. Der Strom ist in Vielfachen des Ansprechstromes I\, die Zeit in Sekunden für die maximale Zeiteinstelkmg aufgetragen. Diese Kurve entspricht jener Charakteristikform, die sich als eine der Hauptcharakteristiken weitgehendst durchgesetzt hat, jedoch bisher ohne Übersetzungsgetriebe nur mit viel größeren Scheibendurchmessern erreicht wurde.

Claims

Patentansprüche:

1. Ferraris-Triebsystem für stromabhängige Relais, dadurch gekennzeichnet, daß das Magneteisen einen von der Spule nach den Polschuhen hin abnehmenden Querschnitt aufweist, so daß bei Strömen oberhalb des Ansprechwertes das Magneteisen angenähert über seine ganze Länge in das Sättigungsgebiet magnetisiert wird, und daß der Querschnitt der Polschuhe um mehr als das Dreifache größer ist als der Querschnitt des Magneteisens vor den Polschuhen.

2. Ferraris-Triebsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme des Querschnittes derart erfolgt, daß die magnetische Induktion über einen wesentlichen Teil des Eisenweges annähernd konstant ist.

.3. Ferraris-Triebsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Polschuhe tragenden Magnetarme im Apparategestell fest montiert sind und daß der Kern und die Spule ohne Lageveränderiung der Polschuhe auswechselbar sind.

4. Ferraris-Triebsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Spule durchsetzende Teil des Kernes einen regulierbaren Eisenquerschnitt aufweist.

5. Ferraris-Triebsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus parallelen Stabkernen besteht, welche Längslöcher aufweisen, zwischen denen ein verschiebbares Eisenstück angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: . Relais-Buch von Dr. Ing. Michael Walter, Stuttgart 1952, S. 107.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen