DE968633C

DE968633C - Device for synchronous triggering of switching processes

Info

Publication number: DE968633C
Application number: DES6060D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich Gieffers; Dipl-Ing Franz Guenther; Dipl-Ing Hans Habenstein; Karl Hosp; Herbert Mutzke; Kurt Waschulewski; Dipl-Ing Marcel Zuehlke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-06-01
Filing date: 1941-06-01
Publication date: 1958-03-13

Description

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AUSGEGEBEN ATVl 13. MÄRZ 1958ISSUE ATVl MARCH 13, 1958

Soooo VIII bj2i cSoooo VIII bj2i c

(Ges. y. 15, 7.1951)(Ges. Y. 15, 7.1951)

Es sind Schalteinrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen ein Auslöseimpuls synchron, d. h; in einem ganz bestimmten zeitlichen Verhältnis zu der Spannungs- oder Stromkurve des Wechselstromes, gegeben werden soll. Soweit es sich hierbei um Hochspannungsanordnungen handelt, ist vorgeschlagen worden, ein empfindliches Relais für die Auslösung zu verwenden, das über einen Hochspannungsstromwandler an deii Primärstromkreis angeschlossen wird. Derartige Stromwandler haben jedoch die Eigenschaft, daß sie nur in einem bestimmten Strombereich eine einwandfreie Übertragung geben; was bei den hohen Überströmen, die in manchen Fällen in solchen Anlagen vorkommen können, nicht ausreicht.Switching devices have been proposed in which a trigger pulse is synchronous, i.e. H; in a very specific time relationship to the voltage or current curve of the alternating current, should be given. As far as this is a matter of high-voltage arrangements, it is proposed been to use a sensitive relay for tripping, which is via a high voltage current transformer connected to the primary circuit. Have such current transformers however, they have the property that they can only transmit properly in a certain current range give; what about the high overcurrents that occur in some cases in such systems can is not enough.

Man hat deshalb eine Einrichtung zur synchronen Auslösung von Schaltvorgängen vorgeschlagen, bei der innerhalb eines Magnetsystems außer dem Luftspalt zwischen Kern und Hauptanker noch ein Luftspalt vorgesehen ist, der durch einen in bezug auf den Kraftlinienfluß parallel schaltbaren Hilfsanker wenigstens teilweise 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.A device for synchronous triggering of switching processes has therefore been proposed at within a magnet system, in addition to the air gap between the core and the main armature, there is also an air gap is provided by an auxiliary armature which can be switched in parallel with respect to the flow of force lines can be at least partially bridged, the main anchor at a certain state of excitation the trip is prepared, which is then carried out by the auxiliary anchor depending on the flow is finally carried out.

709 902/52709 902/52

Bei einer anderen Ausführungsform sind Haupt- und Hilfsanker über ein gemeinsames Federsystem derart miteinander verbunden, daß beim Ansprechen des Hauptankers diese Feder gespannt wird und so die nötige Zugkraft bereitstellt, die erforderlich ist, um bei dem Unterschreiten einer bestimmten Kraftflußstärke den Hilfsanker, dessen Stellung durch eine Klinke gesichert wird, abzuheben.In another embodiment, the main and auxiliary anchors are via a common spring system connected to each other in such a way that when the main anchor responds, this spring is tensioned and so on provides the necessary tensile force, which is required when falling below a certain power flow strength lift off the auxiliary anchor, the position of which is secured by a latch.

Nach der Erfindung können Einrichtungen, bei ίο denen der Hauptanker mit dem Hilfsanker über eine Feder verbunden ist, dadurch erheblich verbessert werden, daß die Feder als Druckfeder ausgebildet wird. Mit Vorteil wird diese Feder durch ineinander verschiebbare Stangen geführt, die zu den beiden Seiten des Magnetsystems etwa an der Stelle des für die Wicklung vorgesehenen Fensters geführt sind.According to the invention, facilities in which the main anchor with the auxiliary anchor over a spring is connected, can be significantly improved in that the spring is designed as a compression spring will. This spring is advantageously guided by rods which can be slid into one another and which lead to the two sides of the magnet system approximately at the point of the window provided for the winding are led.

Nach der weiteren Erfindung kann eine wertvolle Verbesserung einer solchen Anordnung dadurch erreicht werden, daß der auf die Klinke einwirkende Kraftspeicher nicht erst beim Anziehen des Hauptankers gespannt wird, sondern schon vorher. Diese Anordnung hat insbesondere insofern einen wesentlichen Vorteil, als bei Strom werten, die in der Nähe der Ansprechstromstärke liegen, der Hauptanker unter Umständen angezogen, dann aber wieder losgelöst werden kann, was die Zuverlässigkeit beeinträchtigen kann. Mit Vorteil kann hierzu die Feder, unter deren Einfluß die Klinke steht, die dazu dient, den Hilfsanker zunächst in angezogener Stellung festzuhalten, an einem feststehenden Teil des S3⁷stems abgestützt werden. Die Auslösung dieser Klinke erfolgt hierbei gleichfalls mit Vorteil in Abhängigkeit von der Bewegung des Hauptankers etwa zu Ende dieser Bewegung, wobei einerseits der Vorteil erreicht ist, daß die Feder nicht bei einer Einschaltbewegung des Hauptankers gespannt zu werden braucht, sondern bei anderer Gelegenheit — beispielsweise beim Abfallen des Hauptankers — gespannt werden kann, daß andererseits aber die Auslösung der Klinke erst auf eine Stellung des Hauptankers festgelegt werden kann, die nahe der endgültigen Einschaltstellung liegt. Auf diese Weise wird vermieden, daß bei Strömen, die nahe, aber noch unterhalb der Ansprechstromstärke des Ausschalters liegen, die Klinkenfeder (periodisch) gespannt und entspannt wird.According to the further invention, a valuable improvement of such an arrangement can be achieved in that the force storage device acting on the pawl is not tensioned until the main anchor is tightened, but rather beforehand. This arrangement has a significant advantage, in particular, that for currents that are close to the response current strength, the main armature may be attracted, but then released again, which can impair reliability. Advantageously, the spring, under the influence of which is the pawl, which is used to initially hold the auxiliary anchor ^{in the tightened position, be supported on a fixed part of the S3 7 stem.} The release of this pawl takes place here also with advantage depending on the movement of the main armature approximately at the end of this movement, with the advantage that on the one hand the advantage is achieved that the spring does not need to be tensioned when the main armature is switched on, but on another occasion - for example when Falling of the main anchor - can be tensioned, but on the other hand the release of the pawl can only be set to a position of the main anchor that is close to the final switch-on position. In this way it is avoided that the pawl spring is (periodically) tensioned and relaxed in the case of currents which are close to but still below the response current strength of the switch.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Mit 1 ist das Joch eines Magnetsystems bezeichnet, das durch einen Hauptanker 2 geschlossen werden kann, der in einem Gelenk 2 χ gelagert ist, das an dem Joch angesetzt ist. Abgesehen von den Luftspalten, die beim Abheben des Hauptankers zwischen diesem und dem Joch entstehen, ist das Joch noch durch einen zusätzlichen Luftspalt 4 unterteilt, der durch einen Hilfsanker 3 seitlich überbrückt werden kann. Die beiden Anker sind durch zwei Druckfedern 5 gegeneinander abgestützt, die auf ineinander verschiebbaren Stangen 2i und 22 geführt sind, die zu beiden Seiten des Magnetsystems an der Stelle des Fensters angeordnet sind. Der Anker 2 besitzt einen verlängerten Arm, der mit einer Klinke 7 zusammenarbeitet, die ihrerseits in einem Gelenk 23 an dem Magnetsystem gelagert ist. Diese Klinke steht unter der Wirkung einer Feder, die an ihrem anderen Ende an dem Magnetsystem abgestützt ist. Diese Klinke arbeitet mit einem Ansatz 24 zusammen, der an dem Hilfsanker 3 angesetzt ist. An dem anderen Ende ist der zweiarmige Klinkhebel mit einer angeschrägten Kante 25 versehen, die als schiefe Ebene wirkt und an die sich ein Anschlag 26 anlegt, der an dem Ende des Armes des Ankers 2 federnd angesetzt ist. In der gezeichneten Stellung wird die Klinke durch den Ansatz 26 in Eingriffsstellung gehalten. Wenn der Anker 2 angezogen wird, wird der Anschlag 26 im Uhrzeigersinn nach links bewegt und gibt die Klinke 7 frei, so daß diese unter der Wirkung der Feder 8 gleichfalls im Uhrzeigersinn weggedreht werden kann und den Anker 3 freigibt. Dieser Anker kann daher, sobald der Fluß in dem Magnetsystem einen bestimmten Wert überschreitet, durch die Federn 7 rasch abgehoben werden und die gewünschte Auslösung steuern. Sobald der Anker 2 abgefallen ist, wird die Klinke unter der Wirkung der schiefen Ebene wieder in ihre Eingriffslage gebracht, wobei die Klinkenfeder gespannt wird.An embodiment of the invention is shown in the drawing. 1 with the yoke of a magnet system is referred to, which can be closed by a main armature 2, which is mounted in a joint 2 χ, which is attached to the yoke. Apart from the air gaps that arise between this and the yoke when the main anchor is lifted off, the yoke is also subdivided by an additional air gap 4, which can be bridged laterally by an auxiliary anchor 3. The two armatures are supported against one another by two compression springs 5, which are guided on rods 2i and 22 which can be displaced one inside the other and which are arranged on both sides of the magnet system at the location of the window. The armature 2 has an elongated arm which cooperates with a pawl 7, which in turn is mounted in a joint 23 on the magnet system. This pawl is under the action of a spring which is supported at its other end on the magnet system. This pawl works together with an attachment 24 which is attached to the auxiliary anchor 3. At the other end of the two-armed ratchet lever is provided with a beveled edge 25 , which acts as an inclined plane and against which a stop 26 rests, which is attached resiliently to the end of the arm of the armature 2. In the position shown, the pawl is held in the engaged position by the shoulder 26. When the armature 2 is tightened, the stop 26 is moved clockwise to the left and releases the pawl 7 so that it can also be rotated clockwise under the action of the spring 8 and the armature 3 is released. As soon as the flux in the magnet system exceeds a certain value, this armature can therefore be lifted off quickly by the springs 7 and control the desired triggering. As soon as the armature 2 has fallen off, the pawl is brought back into its engagement position under the action of the inclined plane, the pawl spring being tensioned.

Um die Auslösung der Klinke mit möglichst großer. Geschwindigkeit durchführen zu können, kann eine Schwungmasse in Form eines radähnlichen Körpers 27 vorgesehen werden, der unter Einwirkung einer Feder 28 zunächst beschleunigt wird, sobald die Verklinkung gelöst werden soll, und mittels eines Stiftes 29 auf die Klinke auftrifft und diese ruckartig auslöst. Durch geeignete Bemessung der Masse der Schwungscheibe und der Federkraft kann hierbei erreicht werden, daß zwischen dem Beginn der Bewegung der Schwungmasse und dem Auslösen der Verklinkung eine bestimmte Verzögerungszeit eingeschaltet wird, wie dies für manche Verwendungsfälle für ein einwandfreies Arbeiten erforderlich ist. Die Verzögerungseinrichtung und Auslösung mittels einer bewegten Masse besitzt unter anderem gegenüber einer Luftbremse bzw. einer Federauslösung den Vorteil, daß ein asynchrones Schalten mit großer Sicherheit vermieden wird. Die Betätigung der bewegten Masse erfolgt mit Vorteil durch den Anker 2 selbst. Legt man, wie aus der Skizze ersichtlich, die Spannfläche an der Schwungscheibe so, daß diese zu dem Ausleger des Ankers 2 einen Winkel von etwa 90⁰ bildet, so werden in bezug auf Konstanz der Verzögerungszeit in Abhängigkeit von der Größe des Stromes als auch in bezug auf mechanische Eigenschaften besonders günstige Werte erzielt.To trigger the latch with the largest possible. To be able to carry out speed, a flywheel in the form of a wheel-like body 27 can be provided, which is initially accelerated under the action of a spring 28 as soon as the latch is to be released, and hits the latch by means of a pin 29 and releases it suddenly. By appropriately dimensioning the mass of the flywheel and the spring force, it can be achieved that a certain delay time is switched on between the start of the movement of the flywheel and the release of the latch, as is necessary for some applications for proper work. The delay device and release by means of a moving mass has the advantage over, inter alia, an air brake or a spring release that asynchronous switching is avoided with great reliability. The operation of the moving mass is advantageously carried out by the anchor 2 itself. Sets one, as shown in the diagram, the clamping surface on the flywheel so that the same to the boom of the armature 2 forms an angle of about 90 ^0, so, with respect on the constancy of the delay time as a function of the magnitude of the current as well as with regard to mechanical properties, particularly favorable values are achieved.

Soweit eine derartige Anordnung für Selektivschutz angewendet werden soll, kann auch noch eine zusätzliche Sperrung der Verklinkung bzw. der Schwungscheibe vorgesehen werden, durch die bewirkt werden kann, daß der Sperrhebel erst dann freigegeben wird, wenn dies im Hinblick auf den Selektivschutz zulässig ist.If such an arrangement is to be used for selective protection, another one can also be used additional locking of the latch or the flywheel can be provided, caused by the can be that the locking lever is only released when this in view of the Selective protection is permitted.

Die Möglichkeiten zur Anwendung und Ausführung des Erfmdungsgedankens sind nicht auf die hier angegebenen Beispiele beschränkt. Die Vorschlage der Erfindung können auch unabhängig vonThe possibilities for the application and execution of the inventive concept are not limited to examples given here are limited. The suggestions the invention can also be independent of

diesen einzeln, gemeinsam oder in beliebigen Kombinationen mit Vorteil verwendet werden.these individually, together or in any combination can be used to advantage.

Claims

PATENT CLAIMS:

ι. Device for synchronous triggering of switching processes within a magnet system in addition to the air gap between the core and a main anchor, a second air gap is provided by a related

ίο auxiliary devices that can be connected in parallel to the power flow

anchor can be at least partially bridged, the main anchor preparing the release and the auxiliary anchor triggers and both anchors to each other via a spring are connected, characterized in that the spring is designed as a compression spring.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the spring is arranged approximately at the point of the window of the magnet system provided for the winding and through in telescopic manner telescoping rods is guided.

3. Device according to claim 1, wherein the position of the auxiliary anchor secured by a pawl is, characterized in that the force accumulator acting on the pawl is already is tensioned before the main anchor responds.

4. Device according to claim 3, characterized in that the energy store on one fixed part of the system is supported.

5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the triggering of the The latch takes place as a function of the movement of the main anchor.

6. Device according to claim 3 to 5, characterized in that on one arm of the main anchor an articulated stop is attached, which controls the pawl.

7. Device according to claim 3, characterized in that a special flywheel is provided, which is initially accelerated and then suddenly hits the pawl and this triggers.

8. Device according to claim 7, characterized in that an additional lock for the flywheel is provided, which is a monitoring function from outside of the system allows.

9. Device according to claim 3, characterized in that the latching by the Force of the springs acting between the two anchors held in their position (secured) will.

10. Device according to claim 9, characterized in that that the holding force of the latch is supported by the force of the forcing spring and triggered when this spring is relaxed will.

11. Device according to claim 7, characterized in that that the flywheel is controlled by the main anchor.

For this purpose ι sheet of drawings

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