DE971837C - Elektrischer Ausloeser - Google Patents

Description

Im Hauptpatent ist eine Einrichtung zur Steuerung von elektrischen Vorgängen zur Auslösung von Wechselstromschaltgeräten, die mit Snychronsteuerung arbeiten, besahrieben, bei der ein Magnetsystem mit zwei Ankern, und zwar einem bei Überstrom vom Magnetjoch angezogenen beweglichen Anker und einem als Halteanker ausgebildeten Steueranker, verwendet wird, der kurz vor einem Stromnulldurchgang abgerissen wird, wobei das Magnetsystem wenigstens in dem hauptsächlichen Arbeitsbereich ungesättigt ist, bei der der magnetische Widerstand des Magnetsystems in Abhängigkeit von der Stärke eines Überstromes so verändert wird, daß das Abfallen des Steuerankers unabhängig von der Stärke des Überstromes stets zu einem festgesetzten Zeitpunkt vor einem Stromnulldurchgang erfolgt.

Nach der Erfindung kann dies in besonders einfacher Weise dadurch erfolgen, daß im Nebenschluß zu dem Arbeitsluftspalt der Steuereinrichtung paramagnetische Teile angeordnet werden, die ihre Lage in Abhängigkeit von der Stromstärke

809 782/28

ändern. Die Lageänderung kann hierbei mit Vorteil mit Hilfe der Anziehungskraft durchgeführt werden, die der über diese Teile geführte Teil des Flusses auf die beweglichen Teile ausübt. . Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Mit ι ist das Joch des Magnetkörpers bezeichnet, das durch einen festen Luftspalt 2 unterteilt ist und mit Hilfe einer Spule 8 erregt werden kann. Mit 3 ist der Arbeitsanker bezeichnet, der unter dem Einfluß einer Feder 4 steht und beispielsweise bei Unterschreitung bestimmter Feldstärken unter geeigneten Voraussetzungen durch die Kraft der Feder abgerissen wird und dadurch den Auslösevorgang steuern soll. Mit 5 ist ein beweglicher Hilfsanker bezeichnet, der im Nebenschluß zu dem Luftspalt angeordnet ist, wobei der Luftspalt an dieser Stelle durch eine keilförmige Abschrägung der Polschenkel erweitert ist. Der Anker 5 ist hier gleichfalls keilförmig ausgeführt. Er wird von einer Feder 9 gehalten. Der Luftspalt zwischen Anker und den Jochpolen sowie die Kraft der Feder sind hierbei so dimensioniert, daß der Anker bis zu bestimmten Grenzstromwerten seine Stellung nicht ändert. Bei Überschreitung dieser Grenzwerte wird jedoch der Anker durch die Anziehungskraft unter Überwindung der Gegenkraft der Feder näher an die Magnetpole herangebracht. Dadurch wird der magnetische Widerstand dieses Nebenschlußweges herabgesetzt und dem Halteanker ein entsprechender Teil der Kraftlinien entzogen. Die Anzugsbewegung des Hilfsankers kann mit Hilfe von diamagnetischen Abstandstücken (Anschlägen) begrenzt werden. Es ist auch möglich, die Nebenseblußanker als Drehanker auszubilden in einer Form, daß sie je nach Stellung einen verschiedenen magnetischen Widerstand in bezug auf den Nebenschlußkreis aufweisen. Die Federn werden dann so angeordnet, daß sie den Drehanker in die Stellung drücken, in der die ge- +0 ringste magnetische Leitfähigkeit besteht. Ebenso ist es auch möglich, mehrere solcher Anker etwa in der Achsrichtung hintereinander vorzusehen und diese Systeme so zu bemessen, daß jedes bei bestimmten voneinander abweichenden Stromwerten angezogen wird. Auf diese Weise ist es möglich, auch über einen verhältnismäßig großen Bereich die erforderliche Abgleichung des über den Arbeitsanker geführten Flusses zu bewirken.

Die Anschläge für den Anker können gleichzeitig als Führungs- und Befestigungselemente ausgenutzt werden. Die Federn werden mit Vorteil aus nicht magnetischem Material hergestellt, beispielsweise Bronze oder Kupfer—Beryllium. Es ist jedoch nicht unbedingt notwendig, daß die auf die Hilfsanker einwirkende Gegenkraft durch Federn geleistet wird, es ist vielmehr auch möglich, die Schwerkraft hierfür auszunutzen oder die Gegenkraft eines anderen elastischen Teils (Luftpolster, Gummi od. dgl.). Unter Umständen kann auch die Gegenkraft mit Hilfe von anderen Magnetsystemen herbeigeführt werden.

Der Arbeitsanker selbst erhält zweckmäßig einen unveränderlichen Restluftspalt, dessen Größe sich nach dem Arbeitsbereich des Auslösers, d. h. nach dem Verhältnis von größtem und kleinstem Strom, bei dem die Auslösung zu einem bestimmten Zeitintervall vor dem Nulldurchgang erfolgen soll, richtet. Er ist so einzustellen, daß in dem Zeitpunkt, in dem der Arbeitsanker abfallen soll, auch bei größtem Stromwert der Hauptfluß nicht mehr im Bereich der Sättigung ist. Mit besonderem Vorteil wird das System so dimensioniert, daß der Arbeitshub der Hilfsanker sehr gering ist, beispielsweise in der Größenordnung eines halben Millimeters. Auf diese Weise ist es möglich, die von der Stromstärke abhängigen Veränderungen innerhalb einer sehr kurzen Zeit durchzuführen, so daß auch in den kurzen Zeiten von Bruchteilen einer Halbwelle auch bei 50- oder höherperiodigen Systemen mit ausreichender Genauigkeit gearbeitet werden kann. Ein besonderer Vorteil der Anordnung besteht darin, daß die für eine Bewegung der Hilfsanker erforderliche Amperewindungszahl verhältnismäßig groß im Vergleich zu der Amperewindungszahl ist, die für ein Festhalten dieser Anker in der angezogenen Stellung ausreicht. ,Auf diese Weise wird erreicht, daß die Verstellung der Anker sicher nur bei Überschreitung bestimmter Maximalamplituden erfolgt, die Anker dann aber in dieser Stellung für die Dauer des nachfolgenden Steuervorganges festgehalten bleiben, so daß unter Umständen auf besondere zusätzliche Verriegelungen verzichtet werden kann. Mit besonderem Vorteil kann das neue System für sogenannte Vorauslöser verwendet werden, bei denen — unabhängig von den jeweiligen Effektivwerten — die Auslösung immer einen bestimmten, unter Umständen sehr kleinen, aber gleichbleibenden Zeitwert vor dem tatsächlichen Stromnulldurchgang erfolgen soll.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Einrichtung zur Steuerung von elektrischen Vorgängen zur Auslösung von Wechselstromschaltgeräten, die mit Synchronsteuerung arbeiten, bei der ein Magnetsystem mit zwei Ankern, und zwar einem bei Überstrom vom Magnetjoch angezogenen beweglichen Anker und einem als Halteanker ausgebildeten Steueranker, verwendet wird, der kurz vor einem Stromnulldurchgang abgerissen wird, wobei das Magnetsystem wenigstens in dem hauptsächlichen Arbeitsbereich ungesättigt ist und wobei das Abfallen des Steuerankers unabhängig von der Stärke des Überstromes stets zu einem festgesetzten Zeitpunkt vor einem Stromnulldurchgang erfolgt, nach Patent 971 572, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung der Zahl der über den Luftspalt geführten Kraftlinien durch Erhöhung der magnetischen Leitfähigkeit eines magnetischen Parallelpfades erfolgt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Nebenschluß zu dem Arbeitsluftspalt der Steuereinrichtung para-

   magnetische Teile (Hülfsanker) angeordnet werden, die ihre Lage in Abhängigkeit von der Stromstärke ändern.
3. 3. Einrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageänderung mit Hilfe der Anziehungskraft durch den Fluß bewirkt wird.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bzw. 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsanker als Drehanker ausgebildet sind, die unter Überwindung der Kraft einer Feder in die Stellung geringsten magnetischen Widerstandes gebracht werden können.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsanker parallel verschiebbar in der Nähe des Luftspaltes angeordnet sind und durch die Kraft einer Feder in Abstand von dem übrigen Magnetkreis gehalten werden.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsanker und die zugeordneten Polflächen des Magnetkreis keilförmig ausgeführt sind.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß diamagnetische Anschläge vorgesehen sind, die die Bewegung der Hilfsanker begrenzen.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Hilfsanker vorgesehen sind, von denen jeder bei (von den anderen abweichenden) Stromwerten anspricht.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im magnetischen Hauptkreis ein fester Luftspalt eingeschaltet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 809 782/28 4.59