DE966876C - Einrichtung zur Ausloesung von Vorgaengen in Abhaengigkeit von elektrischen Groessen - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 12. SEPTEMBER 1957

S 5686 VHIb/sic

(Ges. v. 15. ?. 1951)

Es ist bereits eine Einrichtung zur Auslösung von Vorgängen vorgeschlagen worden, bei der innerhalb eines Magnetsystems außer dem Luftspalt zwischen Kern und Anker noch ein Luftspalt vorgesehen ist, der durch einen in bezug auf den Kraftlinienschluß parallel schaltbaren Hilfsanker überbrückt werden kann, wobei der Hauptanker bei einem bestimmten Erregungszustand die Auslösung vorbereitet, die dann durch den Hilfsanker in Abhängigkeit vom Fluß endgültig vollzogen wird.

Gemäß der Erfindung kann diese Anordnung dadurch weitergebildet und verbessert und ihr Anwendungsgebiet erweitert werden, daß dem Eisenkörper zwei oder mehrere Wicklungen (Spulen) zugeordnet werden, von denen jede von verschiedenen elektrischen Größen beeinflußt ist.

Auf diese Weise ist es möglich, von dem Verhältnis, von der Summe oder von der Differenz dieser elektrischen Größen den Steuervorgang abzuleiten, wobei der große Vorteil erreicht ist, daß einerseits bei ganz bestimmten Verhältniswerten der Steuervorgang eintritt, unabhängig, wie groß die Absolutwerte der elektrischen Größen sind, während andererseits in dem Augenblick, in dem der bestimmte Erregungszustand

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eintritt, eine zuverlässige Steuerung auch dann eintritt, wenn dieser Zustand mit großer Geschwindigkeit durchlaufen wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Mit ι ist der Magnetkörper bezeichnet, der mit dem einen schwenkbaren Hauptanker 2 zusammenarbeitet und außerdem noch einen Hilfsanker 3 aufweist, der einen Luftspalt 4 innerhalb des Magnetsystems überbrücken kann. Die beiden Anker 2 und 3 sind in Drehpunkten schwenkbar gelagert und mit über die Drehpunkte hinaus verlängerten Armen versehen, deren Enden über eine Zugfeder 5 miteinander verbunden sind. Auf dem Eisenkörper sind weiter drei Erregerspulen 7, 8 und 9 angeordnet, die die Erregung des Eisenkörpers bewirken. Sobald die Summe der wirksamen Amperewindung der drei Spulen einen , bestimmten Wert überschreitet, wird der Anker 2 angezogen und dadurch die Feder 5 gespannt. Der Hilfsanker 3 wird hierbei durch den Fluß in Einschaltstellung festgehalten. Sobald die Summe der wirksamen Amperewindungen einen sehr geringen Wert erreicht bzw. Null wird, wird die Haltekraft auf die beiden Anker ebenfalls gleich Null. In diesem Augenblick wird der Hilfsanker 3, der mit erheblich geringeren Massen ausgeführt ist als der Hauptanker 2, durch die Feder plötzlich bewegt — während der Hauptanker 2 infolge seiner Masse der Bewegung nicht so schnell folgen kann —. Durch die Bewegung des Hilfsankers 3 wird die Auslösung der zu steuernden Vorgänge bewirkt.

Auch wenn der Fluß durch seinen Nullwert mit großer Geschwindigkeit hindurcheilt, wird der Hilfsanker 3 von der Feder 5 sicher abgerissen und kann dank der eigenartigen Flußverteilung auch bei rasch wiederkehrendem Fluß nicht wieder zurückgeholt werden, während der Hauptanker 2, der infolge seiner großen Masse sich nur langsam bewegen konnte, von dem wiederkehrenden Fluß zurückbewegt und wieder festgehalten wird. Sobald z. B. infolge der Unterbrechung der Fluß gänzlich verschwindet, fällt der Hauptanker 2 ab, wodurch der Hilfsanker 3 wieder in seine Einschaltstellung kommt, wo er bei Einschaltung der Erregung festgehalten wird, während der Hauptanker wieder angezogen wird, wodurch auch die Feder 5 wieder gespannt wird. Die Auslöseeinrichtung kann mit großer Überlastbarkeit ausgeführt werden, zumal die Erregerwicklungen gegebenenfalls große Querschnitte erhalten können. Bei sehr hohen Stromwerten tritt hierbei infolge der Charakteristik des Eisens keine erhebliche Steigerung des Flusses ein, während, wenn der wirksame Fluß sich dem Nullwert nähert, der Steuervorgang mit größter Genauigkeit vorbereitet und ausgelöst werden kann. Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann insbesondere der Hauptanker derart ausgebildet werden, daß der bei seiner Bewegung geöffnete Spalt im Eisenweg innerhalb des Wickelkörpers der Spulen liegt, wodurch die Wirkung der Streuung weitgehend ausgeschaltet wird. Unter Umständen kann es auch zweckmäßig sein, die einzelnen Spulen zu unterteilen und die Teile untereinander zu verschachteln, um gleichzeitig die Streuungsverhältnisse zu verbessern. Die Anwendung der Einrichtung zur Auslösung von Vorgängen kann nach Art von Relais und Auslöser für beliebige Zwecke verwendet werden, bei denen bei einem genau bestimmten Meßwert der Steuervorgang erfolgen soll. Für manche Anwendungszwecke ist es u. U. auch möglich, das Spannen des Kraftspeichers, der auf den Hilfsanker einwirkt, der seinerseits wieder den Auslöseimpuls gibt, in beliebiger anderer Weise — den Verhältnissen des Einzelfalles angepaßt — durchzuführen, wobei gegebenenfalls auch Hauptanker und der diesem zugehörige Luftspalt weggelassen werden können. Mit besonderem Vorteil kann die Einrichtung auch zur Auslösung in Wechselstromkreisen erfolgen, wobei beispielsweise die Unterbrechung unter der Ausnutzung des sogenannten Stromnulldurchganges zustande kommen kann. In solchem Falle ist es wichtig, den Beginn der Kontaktbewegung bereits zu einer durch die Eigenschaften des Schalters vorbestimmten Zeit vor dem Stromnulldurchgang beginnen zu lassen, damit im Augenblick des Stromnulldurchganges bereits ein Kontaktabstand gleich der sogenannten Löschdistanz erreicht ist. Eine solche Auslösung ist beispielsweise in Abhängigkeit von dem Verhältnis i: ■£ möglich, da bei sehr ver-

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schiedenen effektiven Stromstärken der Augenblick, in dem dieses Verhältnis einen bestimmten Wert, z. B. den Wert 1, erreicht, immer ein und dasselbe Zeitmaß vor dem darauffolgenden Stromnulldurchgang liegt. Für diese Verwendung kann also die Auslöseeinrichtung mit zwei Erregerspulen versehen werden, von denen die eine beispielsweise in Reihe mit einer vom Strom gespeisten Luftdrosselspule liegt, während die andere parallel zu einer vom gleichen Strom durchflossenen (gegebenenfalls derselben) Luftdrosselspule geschaltet ist. In dem Augenblick, in dem die in bezug auf den Fluß verkehrt geschalteten Wicklungen die gleiche wirksame Amperewindungszahl haben, also in dem Augenblick, in dem das angegebene Verhältnis den Wert 1 erreicht, ist der Fluß im Eisenkörper Null, so daß also immer in demselben Augenblick vor dem Stromnulldurchgang, bei dem die Unterbrechung erfolgen soll, der Auslöseimpuls gegeben wird. Es kann so mit größter Genauigkeit erreicht werden, daß die Kontakte in dem Augenblick des Stromnulldurchganges sicher die Löschdistanz erreicht, aber nicht überschritten haben, so daß der Abschaltvorgang mit einem Mindestaufwand durchgeführt werden kann. Im Bedarfsfalle kann mit Hilfe der Stromspulen oder gegebenenfalls auch mit Hilfe einer besonderen zusätzlichen Erregerspule die Erregung des Eisenkörpers, die zu einem Anziehen des Hauptankers 2 führt, willkürlich oder in Abhängigkeit von der Stromstärke zur Vorbereitung des Ausschaltvorganges erfolgen, so daß sowohl selbsttätig zur Abschaltung von Überströmen, wie auch bei willkürlicher Betätigung der Schalteinrichtung sicher eine Synchronschaltung eintritt. Im Falle der Fremdsteuerung, die übrigens auch mechanisch durch Andrücken des Hauptankers erfolgen kann, ist natürlich dafür zu sorgen, daß die zusätzliche Erregung rechtzeitig von der Abgabe des Auslöseimpulses verschwindet, z. B. dadurch, daß diese

Erregung durch einen kurzzeitigen Spannungsstoß gegeben wird.

Die Ausführungs- und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden durch die hier behandelten Beispiele keineswegs erschöpft. Die Vorschläge der Erfindung können auch unabhängig von diesen einzeln, gemeinsam oder in beliebigen Kombinationen mit Vorteil verwendet werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Einrichtung zur Auslösung von Vorgängen in Abhängigkeit von elektrischen Größen, bei der innerhalb eines von den elektrischen Größen erregten Magnetsystems ein unveränderlicher Luftspalt vorgesehen ist, der in einem in bezug auf den Kraftfluß hierzu parallel schaltbaren schwenkbaren Anker teilweise überbrückt werden kann, der seinerseits den Steuervorgang bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Magnetsystem zwei oder ao mehrere Wicklungen zugeordnet sind, von denen jede von verschiedenen elektrischen Größen beeinflußt werden kann.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Anker mit einem zweiten, einen beweglichen Teil des Magnetsystems bildenden Anker in der Weise zusammenarbeitet, daß der eine Anker die Auslösung vorbereitet, die von dem anderen Anker endgültig vollzogen wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anker über eine Feder gegeneinander abgestützt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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