EP1089309A2 - Electronic overload relay - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an electronic overload relay for an electrical Installation device according to the preamble of claim 1.
- the usually known thermal overcurrent relays have one of the number of phases to be protected corresponding to the number of bimetallic metals over a Slider act on a switching mechanism so that in the event of an overcurrent Leads z. B. be switched off to an engine.
- overload relays have recently been working on an electronic basis. You lead the Current to the motor through current sensors that detect the overcurrent; over a suitable evaluation circuit, switching contacts are controlled with which For example, a contactor is activated to switch off the phase conductors.
- the object of the invention is an electronic overload relay of the aforementioned To create a type that is easy to manufacture and assemble.
- one leg of the core passes through the primary winding and the Secondary winding-carrying bobbin, with a first on the bobbin Space compartment for the secondary winding between two walls and a second one Space formed between two further walls for the primary winding is what forms a converter.
- connecting lugs are provided which have two parallel flags projecting in the same direction, one of which is used for mechanical fixation in a receiving pocket on the bobbin and the another is electrically conductively connected to the primary winding in the second room compartment.
- the compartments can be arranged side by side and by only one Be separated from each other.
- the walls are coil former flanges.
- the coil formers are on one PCB attached.
- the converter is arranged on one side of the circuit board; on the other side there is a cover that is used to guide the primary conductor is provided with slits.
- the electromagnet system is from a cover, the openings at least for the connecting straps has, so that connecting lines to these outside the cover can be connected.
- the cover carries fixed contact pieces with movable contact pieces on one the rocker switch located inside the cover interact in two stable positions is adjustable, in which they with different fixed contact pieces can be combined in accordance with the state in the overload relay.
- control coils with a yoke on the circuit board attached with two yoke legs, the yoke legs in the same direction as project the connection lugs.
- Permanent magnets can be attached to the rocker, which in the assembled state in Area of the yoke legs are so that over the yoke legs and the control coils the rocker and thus the movable contact pieces can be driven.
- the circuit board with the converter and Control coils and possibly other electronic components on the one hand and the Cover with the rocker switch and the fixed and movable contact pieces on the other hand each form a preassembled unit that is easy to assemble can be nested.
- There is an electrically conductive connection with Corresponding operation between the two units is not necessary because an inductive coupling is produced between the two.
- Fig. 1 shows a side view of a first unit for an electronic Overcurrent relay.
- Transducers 11 are attached to a printed circuit board 10, for example by means of a screw connection, not shown. From Fig. 2 it can be seen that the converter from a number of three corresponding to the number of phase conductors Transducer elements 12, 13, 14 is composed.
- a coil body 50, 51 and 52 is provided, which is a rectangular one Coil tube 53, 54 and 55 has that at both ends with a radial flange 56 or 57, 58, 59, 60 and 61 is limited, whereby a first Space 62, 63 and 64 is formed which, as can be seen from FIGS. 1 and 2, respectively carries a secondary winding 65, 66 and 67.
- the coil tube 53, 54 and 55 sits over the flange 57, 59, 61 as well 5 can be seen at the front in FIG. 5, with a Coil tube extension 68; the free end of the coil tube extension 68 is from a further flange 69, 70, 71 delimited, wherein between the flanges 57, 69, 59, 70, 61, 71 a second space 72, 73, 74 is formed, the primary winding 75, 76 and 77 records.
- a rectangular core 78, 79, 80 which consists of several, is assigned to each partial converter Sheet metal fins is assembled and forms a rectangular ring in cross section, with its invisible leg through the coil tube 68/53, 54 and 55 passed through. So that the primary winding 75, 76 and 77 of one leg of the core, as well as the secondary windings 65, 66 and 67.
- Pockets 81, 82 and 83 are also on the bobbins 50, 51 and 52 Shaped openings 84, 85 and 86, which are used to receive terminal lugs 87, 88 and 89 serve.
- Each of the connecting lugs 87 to 89 has a cranked one Projection 90 and a flat projection 91, which one another in supervision Form a two-pronged fork.
- the projection 91 or leg 91 of all three Connection lugs 87 to 89 are in the receiving pocket 84, 85 and 86 for Inserted bracket and on the corresponding terminal lugs 90 is one End of primary windings 75 to 77 connected.
- the converter arrangement 12, 13 and 14 thus produced is then shown in FIG Way attached to the circuit board 10, preferably screwed tight, the other End 15 of the primary winding with an L-shaped plug lug 16, in each case for all 3 Phases, electrically connected. In this way, the current flows through the Connector lugs 16, the primary windings 75 to 77 to the connection lugs 87 to 89.
- the legs 19 and 20 On the side of the printed circuit board 10, which carries the transducers 12 to 14, there are two Control coils 17 and 18 attached, the legs 19 and 20 one not closer embrace the illustrated yokes.
- the coils 17 and 18 are not shown in detail Coupled with the secondary windings 65, 66 and 67, such that over the Coils 17 and 18, the legs 19 and 20 are magnetized.
- FIG. 3 shows an insight into a housing 24 in which a rocker switch 25 is located, on which two contact bridges 26 and 27 are arranged, the fixed contact pieces 28 and 29 or 30 and 31 can bridge.
- the rocker switch 25 to their Center axis M is pivoted to the right, the contact pieces 30 and 31 of the contact bridge 27 closed or electrically connected, whereas the Fixed contact pieces 28 and 29 are not connected to each other. Swing it Contact rocker 25 in the other direction to the left, then the moves away Contact bridge 27 from the contact pieces 30 and 31 and the two contact pieces 28 and 29 are connected to one another in an electrically conductive manner by means of the contact bridge 26.
- the fixed contact pieces 28 to 31 pass through an end wall 32 and end in control terminal lugs 33, each fixed contact piece 28 to 31 each a control terminal lug 33 is assigned.
- An inner guide wall runs parallel to the intermediate wall 38 39. Between the guide walls 36 and the inner guide wall 41 and the Ledge 39 and the guide wall 37, the inner guide wall 41 and the ledge 40 guide spaces 42 and 43 are formed.
- a further intermediate wall 44 is located below the intermediate wall 38; between openings 45, 46 and 47 are provided in the two intermediate walls 38 and 44.
- the two units are joined together in such a way that the unit according to FIGS. 1 and 2 in the direction of arrow P with the connecting lugs 87 to 89 and the yoke legs 19 and 20 is inserted into the cover 24, the connecting lugs 87 to 89 reach through the recesses 45 to 47 and the yoke legs 19, 20 in the Leadership rooms 42, 43 are introduced. It can be seen from this that an electric conductive connection between the two units is not present.
- a cover plate is on the side of the Printed circuit board 10 attached, on which the connector tabs 16 project. After installation this cover plate, the overcurrent relay according to FIGS. 1 to 5 is fully assembled.
- Fig. 6 shows a supplement to the electromagnetic unit: on the Printed circuit board 10 opposite side of the bobbin 50, 51, 52 is one another circuit board 100 attached, on the additional electronic components, here a Capacitor 101 are attached.
- the circuit board 100 covers the spaces for the Secondary windings. This will save even more space Simplification of assembly is achieved insofar as the capacitor 101 is in the free space 99 can engage in the cover.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Überlastrelais für ein elektrisches Installationsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an electronic overload relay for an electrical Installation device according to the preamble of claim 1.
Die üblicherweise bekannten thermischen Überstromrelais besitzen eine der Anzahl der abzusichernden Phasen entprechend der Anzahl von Thermobimetallen, die über einen Schieber auf einen Schaltmechanismus einwirken, damit im Falle eines Überstroms die Zuleitungen z. B. zu einem Motor abgeschaltet werden.The usually known thermal overcurrent relays have one of the number of phases to be protected corresponding to the number of bimetallic metals over a Slider act on a switching mechanism so that in the event of an overcurrent Leads z. B. be switched off to an engine.
Neuerdings arbeiten derartige Überlastrelais auf elektronischer Basis. Man leitet den Strom zum Motor durch Stromsensoren, die den Überstrom detektieren; über eine geeignete Auswerteschaltung werden Schaltkontakte angesteuert, mit denen beispielsweise ein Schütz angesteuert wird, um die Phasenleiter abzuschalten.Such overload relays have recently been working on an electronic basis. You lead the Current to the motor through current sensors that detect the overcurrent; over a suitable evaluation circuit, switching contacts are controlled with which For example, a contactor is activated to switch off the phase conductors.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektronisches Überlastrelais der eingangs genannten Art zu schaffen, das einfach hergestellt und montiert werden kann.The object of the invention is an electronic overload relay of the aforementioned To create a type that is easy to manufacture and assemble.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1 .
Danach durchgreift ein Schenkel des Kerns einen die Primärwicklung und die Sekundärwicklung tragenden Spulenkörper, wobei am Spulenkörper ein erstes Raumabteil für die Sekundärwicklung zwischen zwei Wandungen und ein zweites Raumabteil zwischen zwei weiteren Wandungen für die Primärwicklung angeformt ist, wodurch ein Wandler gebildet wird. Weiterhin sind Anschlußlaschen vorgesehen, die zwei in gleiche Richtung vorspringende parallele Fahnen aufweisen, von denen eine zur mechanischen Fixierung in eine Aufnahmetasche am Spulenkörper dient und die andere im zweiten Raumabteil mit der Primärwicklung elektrisch leitend verbunden ist. Dabei können die Raumabteile nebeneinander angeordnet und durch nur eine Wandung voneinander getrennt sein. Die Wandungen sind dabei Spulenkörperflansche.Then one leg of the core passes through the primary winding and the Secondary winding-carrying bobbin, with a first on the bobbin Space compartment for the secondary winding between two walls and a second one Space formed between two further walls for the primary winding is what forms a converter. In addition, connecting lugs are provided which have two parallel flags projecting in the same direction, one of which is used for mechanical fixation in a receiving pocket on the bobbin and the another is electrically conductively connected to the primary winding in the second room compartment. The compartments can be arranged side by side and by only one Be separated from each other. The walls are coil former flanges.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Spulenkörper an einer Leiterplatte befestigt. Dabei ist der Wandler auf einer Seite der Leiterplatte angeordnet; auf der anderen Seite befindet sich eine Abdeckung, die zur Führung der Primärleiter mit Schlitzen versehen ist.According to a further embodiment of the invention, the coil formers are on one PCB attached. The converter is arranged on one side of the circuit board; on the other side there is a cover that is used to guide the primary conductor is provided with slits.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Elektromagnetsystem von einer Abdeckhaube abgedeckt, die Durchbrüche wenigstens für die Anschlußlaschen aufweist, so daß an diesen außerhalb der Abdeckhaube Anschlußleitungen anschließbar sind.According to a further embodiment of the invention, the electromagnet system is from a cover, the openings at least for the connecting straps has, so that connecting lines to these outside the cover can be connected.
Die Abdeckhaube trägt Festkontaktstücke, die mit beweglichen Kontaktstücken an einer innerhalb der Abdeckhaube befindlichen Schaltwippe zusammenwirken, die in zwei stabile Stellungen verstellbar ist, in denen sie mit unterschiedlichen Festkontaktstücken entsprechend dem Zustand im Überlastrelais kombinierbar sind.The cover carries fixed contact pieces with movable contact pieces on one the rocker switch located inside the cover interact in two stable positions is adjustable, in which they with different fixed contact pieces can be combined in accordance with the state in the overload relay.
Zur Ansteuerung der Schaltwippe sind auf der Leiterplatte Steuerspulen mit einem Joch mit zwei Jochschenkeln befestigt, wobei die Jochschenkel in die gleiche Richtung wie die Anschlußfahnen vorspringen.To control the rocker switch there are control coils with a yoke on the circuit board attached with two yoke legs, the yoke legs in the same direction as project the connection lugs.
An der Wippe können dabei Dauermagnete befestigt sein, die im montierten Zustand im Bereich der Jochschenkel liegen, so daß über die Jochschenkel und die Steuerspulen die Wippe und damit die beweglichen Kontaktstücke antreibbar sind.Permanent magnets can be attached to the rocker, which in the assembled state in Area of the yoke legs are so that over the yoke legs and the control coils the rocker and thus the movable contact pieces can be driven.
Mit dieser Ausgestaltung können die Leiterplatte mit dem Wandler und den Steuerspulen und gegebenenfalls weiteren elektronischen Bauteile einerseits und die Abdeckhaube mit der Schaltwippe und den festen und beweglichen Kontaktstücken andererseits je eine vormontierbare Einheit bilden, die zur Montage einfach ineinandergesteckt werden können. Dabei ist eine elektrisch leitende Verbindung mit entsprechendem Arbeitsgang zwischen den beiden Einheiten nicht erforderlich, da zwischen beiden eine induktive Kupplung hergestellt wird.With this configuration, the circuit board with the converter and Control coils and possibly other electronic components on the one hand and the Cover with the rocker switch and the fixed and movable contact pieces on the other hand, each form a preassembled unit that is easy to assemble can be nested. There is an electrically conductive connection with Corresponding operation between the two units is not necessary because an inductive coupling is produced between the two.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements and improvements of the invention are the see further subclaims.
Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Using the drawing, in which some embodiments of the invention are shown are, the invention and other advantageous embodiments and Improvements of the invention are explained and described in more detail.
Es zeigen
- Fig. 1:
- eine Seitenansicht auf eine erste Einheit mit Leiterplatte,
- Fig. 2:
- eine aufsichtsgemäße Zeilrichtung II-II der Fig. 1,
- Fig. 3:
- eine Einsicht in eine zweite Einheit,
- Fig. 4:
- eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie IV-IV,
- Fig. 5:
- die Wandlereinheit, teilweise gezeichnet, vor der Endmontage, und
- Fig. 6:
- eine ergänzte Version der Wandlereinheit.
- Fig. 1:
- a side view of a first unit with circuit board,
- Fig. 2:
- 2 shows a regulatory line direction II-II of FIG. 1,
- Fig. 3:
- an insight into a second unit,
- Fig. 4:
- 2 shows a sectional view according to section line IV-IV,
- Fig. 5:
- the converter unit, partially drawn, before final assembly, and
- Fig. 6:
- an expanded version of the converter unit.
Es sei Bezug genommen auf die Fig. 1.Reference is made to FIG. 1.
Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer ersten Einheit für ein elektronisches
Überstromrelais. Auf einer Leiterplatte 10 sind Wandler 11 befestigt, beispielsweise
mittels einer nicht näher dargestellten Schraubverbindung. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß
der Wandler aus einer der Anzahl der Phasenleiter entsprechenden Anzahl dreier
Wandlerelemente 12, 13, 14 zusammengesetzt ist.Fig. 1 shows a side view of a first unit for an electronic
Overcurrent relay.
Es sei nun Bezug genommen auf die Fig. 5.Reference is now made to FIG. 5.
Für jeden Wandler ist ein Spulenkörper 50, 51 und 52 vorgesehen, der ein rechteckiges
Spulenrohr 53, 54 und 55 besitzt, das an seinen beiden Enden jeweils mit einem
radialen Flansch 56 bzw. 57, 58, 59, 60 und 61 begrenzt ist, wodurch jeweils ein erster
Raum 62, 63 und 64 gebildet ist, der, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, jeweils
eine Sekundärwicklung 65, 66 und 67 trägt.For each transducer, a
Das Spulenrohr 53, 54 und 55 setzt sich über den Flansch 57, 59, 61 hinaus, wie an
dem in der Fig. 5 vorne sichtbare Spulenkörper 50 zu sehen ist, mit einer
Spulenrohrverlängerung 68; das freie Ende der Spulenrohrverlängerung 68 ist von
einem weiteren Flansch 69, 70, 71 begrenzt, wobei zwischen den Flanschen 57, 69, 59,
70, 61, 71 ein zweiter Raum 72, 73, 74 gebildet ist, der eine Primärwicklung 75, 76 und
77 aufnimmt.The
Jedem Teilwandler ist ein rechteckiger Kern 78, 79, 80 zugeordnet, der aus mehreren
Blechlamellen zusammengesetzt ist und im Querschnitt einen rechteckigen Ring bildet,
mit seinem nicht sichtbaren Schenkel durch das Spulenrohr 68/53, 54 und 55
hindurchgeführt. Damit wird die Primärwicklung 75, 76 und 77 von dem einen Schenkel
des Kerns durchgriffen, ebenso wie die Sekundärwicklungen 65, 66 und 67.A
An den Spulenkörpern 50, 51 und 52 sind Taschen 81, 82 und 83 mit
Aufnahmeöffnungen 84, 85 und 86 angeformt, die zur Aufnahme von Anschlußfahnen
87, 88 und 89 dienen. Jede der Anschlußfahnen 87 bis 89 besitzt einen abgekröpften
Vorsprung 90 und einen flachen Vorsprung 91, die in Aufsicht miteinander eine
zweizinkige Gabel bilden. Der Vorsprung 91 oder Schenkel 91 aller drei
Anschlußfahnen 87 bis 89 wird jeweils in die Aufnahmetasche 84, 85 und 86 zur
Halterung eingesteckt und an den entsprechenden Anschlußfahnen 90 wird das eine
Ende der Primärwicklungen 75 bis 77 angeschlossen.
Die so gefertigte Wandlerordnung 12, 13 und 14 wird dann in nicht näher dargestellter
Weise an der Leiterplatte 10 befestigt, vorzugsweise festgeschraubt, wobei das andere
Ende 15 der Primärwicklung mit einer L-förmigen Steckerfahne 16, jeweils für alle 3
Phasen, elektrisch leitend verbunden ist. Auf diese Weise fließt der Strom durch die
Steckerfahnen 16, die Primärwicklungen 75 bis 77 zu den Anschlußfahnen 87 bis 89.The
Auf der Seite der Leiterplatte 10, die die Wandler 12 bis 14 trägt, sind zwei
Steuerspulen 17 und 18 befestigt, die die Schenkel 19 und 20 eines nicht näher
dargestellten Joches umgreifen. Die Spulen 17 und 18 sind auf nicht näher dargestellte
Weise mit den Sekundärwicklungen 65, 66 und 67 gekoppelt, dergestalt, daß über die
Spulen 17 und 18 die Schenkel 19 und 20 magnetisiert werden.On the side of the printed
Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 befinden sich auf der Leiterplatte weiterhin noch
elektronische Komponenten 21 und 22, die zur Verarbeitung der von der
Sekundärwicklung 12 bis 14 herrührenden Signale dienen.1 are still on the circuit board
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, springen die Anschlußfahnen 87 bis 89 und die
Jochschenkel 19 und 20 von einer Seite der Leilerplatte 10 vor, wogegen die
Steckerfahnen 16 auf der entgegensetzten Seite der Leiterplatte 10 über einen
Haltesteg 23 befestigt sind.As can be seen from Fig. 1, the connecting
Die Fig. 3 zeigt eine Einsicht in ein Gehäuse 24, in dem sich eine Schaltwippe 25
befindet, an der zwei Kontaktbrücken 26 und 27 angeordnet sind, die Festkontaktstücke
28 und 29 bzw. 30 und 31 überbrücken können. Wenn die Schaltwippe 25 um ihre
Mittelachse M nach rechts verschwenkt wird, werden die Kontaktstücke 30 und 31 von
der Kontaktbrücke 27 geschlossen bzw. elektrisch leitend verbunden, wogegen die
Festkontaktstücke 28 und 29 nicht miteinander verbunden sind. Schwenkt die
Kontaktwippe 25 in die andere Richtung nach links, dann entfernt sich die
Kontaktbrücke 27 von den Kontaktstücken 30 und 31 und die beiden Kontaktstücke 28
und 29 werden mittels der Kontaktbrücke 26 elektrisch leitend miteinander verbunden.3 shows an insight into a
Die feststehenden Kontaktstücke 28 bis 31 durchgreifen eine Stirnwand 32 und enden
in Steueranschlußfahnen 33, wobei jedem feststehenden Kontaktstück 28 bis 31 jeweils
eine Steueranschlußfahne 33 zugeordnet ist. Unterhalb der Kontaktwippe 25 springen,
ausgehend von den vertikal verlaufenden Seitenwandungen 34 und 35,
Führungswände 36 und 37 vor; auf einer horizontalen Zwischenwand 38 sind Stege 39
und 40 vorgesehen. Parallel zur Zwischenwand 38 verläuft eine innere Führungswand
39. Zwischen den Führungswänden 36 und der inneren Führungswand 41 sowie der
Leiste 39 und der Führungswand 37, der inneren Führungswand 41 und der Leiste 40
sind Führungsräume 42 und 43 gebildet. The fixed
Unterhalb der Zwischenwand 38 befindet sich eine weitere Zwischenwand 44; zwischen
den beiden Zwischenwänden 38 und 44 sind Durchbrüche 45, 46 und 47 vorgesehen.A further
Man erkennt aus den Fig. 1 und 2, daß die Leiterplatte 10 mit den Wandlern 12 bis 14
und den weiteren Komponenten einerseits und das Gehäuse 24, das als Abdeckhaube
bezeichnet werden kann, gemäß den Fig. 3 und 4 eine weitere Einheit gebildet ist, die
vormontierbar sind.1 and 2 that the printed
Das Zusammenfügen der beiden Einheiten erfolgt so, daß die Einheit gemäß Fig. 1 und
2 gemäß Pfeilrichtung P mit den Anschlußfahnen 87 bis 89 sowie den Jochschenkeln
19 und 20 in die Abdeckhaube 24 eingefügt wird, wobei die Anschlußfahnen 87 bis 89
die Ausnehmungen 45 bis 47 durchgreifen und die Jochschenkel 19, 20 in die
Führungsräume 42, 43 eingeführt werden. Man erkennt hieraus, daß eine elektrisch
leitende Verbindung zwischen den beiden Einheiten nicht vorhanden ist.The two units are joined together in such a way that the unit according to FIGS. 1 and
2 in the direction of arrow P with the connecting
Zur Fertigmontage wird eine nicht näher dargestellte Abdeckplatte auf der Seite der
Leiterplatte 10 angebracht, auf der die Steckerfahnen 16 vorspringen. Nach Anbringung
dieser Abdeckplatte ist das Überstromrelais gemäß den Fig. 1 bis 5 fertig montiert.For final assembly, a cover plate, not shown, is on the side of the
Printed
Nachzutragen ist, daß an der Kontaktwippe 25 Permanentmagnete angebracht sind, die
mit den Jochschenkeln 19, 20 wechseweise zusammenwirken. Ein Einstellknopf 48
zum Rückstellen und zum Einstellen einer manuellen Rückstellung oder automatischen
Rückstellung wirkt mit der Wippe 25 zusammen, ebenso wie eine Stoptaste 49 zur
Unterbrechung der Kontakte 28, 29 durch die Brücke 43.It is to be added that 25 permanent magnets are attached to the contact rocker
interact with the
Die Fig. 6 zeigt eine Ergänzung der elektromagnetischen Einheit: auf der der
Leiterplatte 10 entgegengesetzt liegenden Seite der Spulenkörper 50, 51, 52 ist eine
weitere Leiterplatte 100 befestigt, auf der zusätzliche elektronische Bauteile, hier ein
Kondensator 101, befestigt sind. Die Leiterplatte 100 überdeckt die Räume für die
Sekundärwicklungen. Dadurch wird eine weitere Raumeinsparung und
Montagevereinfachung erzielt, insoweit, als der Kondensator 101 in den freien Raum 99
in der Abdeckhaube eingreifen kann.Fig. 6 shows a supplement to the electromagnetic unit: on the
Printed
Claims (20)
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