EP1463082A1 - Elektromagnetisches Schaltgerät - Google Patents
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- H01H2071/249—Electromagnetic mechanisms with part of the magnetic circuit being in the normal current path in the circuit breaker, e.g. yoke, fixed contact and arc-runner are made out of one single conductive element
Definitions
- the invention relates to an electromagnetic switching device, in particular a circuit breaker, with a Coil and a magnetic yoke comprising magnetic release and with a terminal electrically connected to the coil.
- an electromagnetic switching device in particular a circuit breaker, with a Coil and a magnetic yoke comprising magnetic release and with a terminal electrically connected to the coil.
- Such a thing Switching device is for example from DE 198 45 476 A1 known.
- Miniature circuit breaker in the example of the DE 198 45 476 A1 known type have a magnetic release with a magnetic yoke, which is electrically with a trigger coil connected is.
- the one with the magnetic yoke electrical connected coil is electrical on the other hand connected to a terminal inside the switchgear housing.
- the invention has for its object an electromagnetic Switching device, in particular a circuit breaker, with a magnetic release with a coil and an electrical structurally particularly simple with this connected clamp to design.
- This switching device has a known magnetic release, preferably in the form of a submersible anchor system, whose coil is electrically connected to a terminal.
- a terminal connection part provided which is integral with the Magnetic yoke is formed, with the coil on both sides with the magnetic yoke is electrically connected.
- the one from the clamp divides from current flowing through the terminal connector thus flowing into a first through the magnetic yoke Partial current and a second flowing through the coil Partial flow.
- an electrical connection part for example of a limp conductor between the coil and the clamp and an additional magnetic yoke only a single component, preferably in the form of a stamped and bent part, needed.
- the coil is combined with this Component, directly connected twice, for example soldered.
- the combined magnetic yoke / terminal connection part also has the advantage of increased mechanical to save parts Stability compared to a structure made up of several Parts and a simplified assembly, especially in Case of automated assembly handling.
- the one between the coil and the magnetic yoke dividing electrical Electricity should therefore flow as much as possible through the Coil flow.
- This is particularly simple in terms of construction Way preferably achieved in that the magnetic yoke at least a section of increased electrical resistance in Has shape of a cross-sectional taper.
- This cross-sectional taper or cross-sectional tapering or are preferably in the area of a connection or both Connections of the coil to the magnetic yoke are provided. In the middle, the coil adjacent region of the magnet yoke this, however, prefers no tapering.
- the magnetic Flux through the magnetic yoke is therefore practical overall not affected.
- the magnetic yoke is preferably made of one Made of material that has a higher specific electrical Resistance than the material of the coil. All in all the magnetic release is preferably designed in such a way that electrical resistance, at least ohmic resistance, of the yoke between the coil connections is larger than the electrical resistance of the coil.
- the advantage of the invention is in particular that by combining an electrical connector between a magnetic release and a clamp with the magnetic yoke the trigger minimizing both the number of electrical contact points as well as the number of components is reached.
- the magnetic trigger 1 has essential components a coil 3, a magnetic yoke 4 with one with this connected magnetic core 5, and a slidable in the coil 3 mounted armature 6 with an associated with this Ram 7 on.
- the coil 3 is at its end facing the terminal 2 at one first connection point 9, also as the first coil connection referred to, electrically connected to the magnetic yoke 4.
- the other end of the coil facing the contact piece 8 3 is on a second coil terminal or a second one Junction 10 also electrically with the magnetic yoke 4 connected.
- a rigid terminal connection part 11 Between the first connection point 9 and the terminal 2 is a rigid terminal connection part 11 arranged, which in one piece as a stamped and bent part with the Magnet yoke 4 is formed.
- the coil 3 is made of a material, in particular copper, which has a lower specific electrical resistance than the material of the magnetic yoke 4 has.
- the magnetic yoke 4 in the area of the connection points 9, 10 several cross-sectional tapering, also known as notches 12, 13, 14, as in particular from FIGS. 2 and 3 shows the electrical resistance of the magnetic yoke 4th targeted increase.
- first connection point 9 there is this on both sides Coil connection, that is, both the terminal 2 and the facing the second coil terminal 10, each a cross-sectional taper 12.13 provided.
- the width of the magnetic yoke 4 is approximately in the area of the first coil connection 9 reduced to the width of the coil wire, its Cross-sectional area that of the magnetic yoke 4 on the corresponding Digit exceeds.
- the one at the first coil connection 9 subsequent legs of the magnetic yoke 4 is called designated first yoke leg 17.
- first yoke leg 17 At right angles to the first yoke leg 17 is perpendicular to the actuation direction R given by the coil axis second yoke leg 18, on which a connecting plate 19 of the fixed contact 8, which also part of the magnet yoke 4 forms.
- connection plate 19 Located on the connection plate 19 the second coil connection 10.
- a notch in the magnetic yoke 4 namely the cross-sectional taper 14 provided.
- the response behavior of the magnetic release 1 is adjustable in particular by a concentrically surrounding the plunger 7, space-saving mainly within a bore 15 of the magnetic core 5 arranged in the coil 3 spring 16 in the form of a Coil spring. Together with the above constructive Features is ensured by the selection of the spring 16 that the response behavior of the magnetic release 1 is comparable is with that of a conventional magnetic release, the no division of the current flow between the coil and the Magnetic yoke provides.
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Abstract
Ein elektromagnetisches Schaltgerät weist einen eine Spule (3) und ein Magnetjoch (4) umfassenden Magnetauslöser (1) auf, wobei die Spule (3) an einem ersten Spulenanschluss (9) mit einer Klemme (2) und an einem zweiten Spulenanschluss (10) mit dem Magnetjoch (4) elektrisch verbundenen ist, wobei ein die Spule (3) mit der Klemme (2) elektrisch verbindendes Klemmenverbindungsteil (11) einstückig mit dem Magnetjoch (4) ausgebildet ist und die Spule (3) an beiden Spulenanschlüssen (9,10) mit dem Magnetjoch (4) elektrisch verbunden ist. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltgerät,
insbesondere einen Leitungsschutzschalter, mit einem eine
Spule und ein Magnetjoch umfassenden Magnetauslöser sowie mit
einer mit der Spule elektrisch verbundenen Klemme. Ein derartiges
Schaltgerät ist beispielsweise aus der DE 198 45 476 A1
bekannt.
Leitungsschutzschalter in der beispielsweise aus der
DE 198 45 476 A1 bekannten Bauart weisen einen Magnetauslöser
mit einem Magnetjoch auf, welches elektrisch mit einer Auslösespule
verbunden ist. Die einerseits mit dem Magnetjoch elektrisch
verbundene Spule ist dabei andererseits elektrisch
an eine Klemme innerhalb des Gehäuses des Schaltgerätes angeschlossen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektromagnetisches
Schaltgerät, insbesondere einen Leitungsschutzschalter,
mit einem Magnetauslöser mit einer Spule und einer elektrisch
mit dieser verbundenen Klemme konstruktiv besonders einfach
zu gestalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein elektromagnetisches
Schaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Dieses Schaltgerät weist einen prinzipiell bekannten Magnetauslöser,
vorzugsweise in Form eines Tauchankersystems,
auf, dessen Spule mit einer Klemme elektrisch verbunden ist.
Zur Herstellung dieser elektrischen Verbindung ist ein Klemmenverbindungsteil
vorgesehen, welches einstückig mit dem
Magnetjoch ausgebildet ist, wobei die Spule beidseitig mit
dem Magnetjoch elektrisch verbunden ist. Der von der Klemme
aus durch das Klemmenverbindungsteil fließende Strom teilt
sich somit auf in einen ersten durch das Magnetjoch fließenden
Teilstrom und einen zweiten durch die Spule fließenden
Teilstrom. Statt eines elektrischen Verbindungsteils, beispielsweise
eines biegeschlaffen Leiters, zwischen der Spule
und der Klemme und eines zusätzlichen Magnetjochs wird somit
nur ein einziges Bauteil, vorzugsweise in Form eines Stanz-Biegeteils,
benötigt. Die Spule ist mit diesem kombinierten
Bauteil, zweifach direkt verbunden, beispielsweise verlötet.
Das kombinierte Magnetjoch/Klemmenverbindungsteil hat zusätzlich
zur Teileeinsparung den Vorteil einer erhöhten mechanischen
Stabilität im Vergleich zu einem Aufbau aus mehreren
Teilen sowie einer vereinfachten Montage, insbesondere im
Fall eines automatisierten Baugruppenhandlings.
Für die Auslösefunktion des Magnetauslösers bei Kurzschluss
ist der Stromfluss durch die Spule maßgebend. Der sich zwischen
der Spule und dem Magnetjoch aufteilende elektrische
Strom sollte daher zu einem möglichst großen Teil durch die
Spule fließen. Dies ist in konstruktiv besonders einfacher
Weise bevorzugt dadurch erreicht, dass das Magnetjoch mindestens
einen Abschnitt erhöhten elektrischen Widerstands in
Form einer Querschnittsverjüngung aufweist. Diese Querschnittsverjüngung
oder Querschnittsverjüngungen ist bzw.
sind vorzugsweise im Bereich eines Anschlusses oder beider
Anschlüsse der Spule an das Magnetjoch vorgesehen. Im mittleren,
der Spule benachbarten Bereich des Magnet jochs weist
dieses dagegen bevorzugt keine Verjüngung auf. Der magnetische
Fluss durch das Magnetjoch ist dadurch insgesamt praktisch
nicht beeinträchtigt.
Zusätzlich oder alternativ zu den genannten geometrischen
Merkmalen des Magnetjochs ist dieses vorzugsweise aus einem
Material gefertigt, welches einen höheren spezifischen elektrischen
Widerstand als das Material der Spule aufweist. Insgesamt
ist der Magnetauslöser bevorzugt derart gestaltet,
dass der elektrische Widerstand, zumindest der ohmsche Widerstand,
des Jochs zwischen den Spulenanschlüssen größer ist
als der elektrische Widerstand der Spule.
Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass
durch die Kombination eines elektrischen Verbindungsteils
zwischen einem Magnetauslöser und einer Klemme mit dem Magnetjoch
des Auslösers eine Minimierung sowohl der Anzahl der
elektrischen Kontaktstellen als auch der Anzahl der Bauteile
erreicht ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
- FIG 1
- im Querschnitt einen Magnetauslöser und eine Klemme eines elektromagnetischen Schaltgerätes,
- FIG 2
- eine Draufsicht auf die Anordnung nach FIG 1,
- FIG 3
- eine Anordnung nach FIG 1 in perspektivischer Ansicht, und
- FIG 4
- ein Ersatzschaltbild der Anordnung nach FIG 1 bis 3.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
Die FIG 1 bis 3 zeigen einen Magnetauslöser 1 und eine elektrisch
mit diesem verbundene Klemme 2 in Form einer Schraubklemme
als Teile eines nicht weiter dargestellten elektromagnetischen
Schaltgerätes, beispielsweise eines Leitungsschutzschalters,
Motorschutzschalters, Leistungsschalters,
Schützes oder Relais, vorzugsweise in Form eines Reiheneinbaugerätes.
Der Magnetauslöser 1 weist als wesentliche Bestandteile
eine Spule 3, ein Magnetjoch 4 mit einem mit diesem
verbundenen Magnetkern 5, sowie einen verschieblich in
der Spule 3 gelagerten Anker 6 mit einem mit diesem verbundenen
Stößel 7 auf. Übersteigt der Strom durch die Spule 3,
insbesondere bei Kurzschluss, einen festgelegten Grenzwert,
so wird der Stößel 7 durch den Anker 6 in Betätigungsrichtung
R bewegt und öffnet somit einen nicht dargestellten Bewegkontakt,
welcher mit einem mit dem Magnetjoch 4 elektrisch
verbundenen Festkontakt 8 zusammenwirkt.
Die Spule 3 ist an deren der Klemme 2 zugewandten Ende an einer
ersten Verbindungsstelle 9, auch als erster Spulenanschluss
bezeichnet, mit dem Magnetjoch 4 elektrisch verbunden.
Das andere, dem Kontaktstück 8 zugewandte Ende der Spule
3 ist an einem zweiten Spulenanschluss oder einer zweiten
Verbindungsstelle 10 ebenfalls mit dem Magnetjoch 4 elektrisch
verbunden. Zwischen der ersten Verbindungsstelle 9 und
der Klemme 2 ist ein biegesteifes Klemmenverbindungsteil 11
angeordnet, welches einstückig als Stanz-Biegeteil mit dem
Magnetjoch 4 ausgebildet ist.
Die FIG 4 erläutert anhand eines Ersatzschaltbildes die Parallelschaltung
der Spule 3 mit einem elektrischen Widerstand
R1 und des Magnetjochs 4 mit einem elektrischen Widerstand
R2. Durch verschiedene Maßnahmen ist sichergestellt, dass der
elektrische Widerstand R1 der Spule 3 geringer ist als der
elektrische Widerstand R2 des Magnetjochs 4. Zum einen ist
die Spule 3 aus einem Material, insbesondere Kupfer, gefertigt,
welches einen geringeren spezifischen elektrischen Widerstand
als das Material des Magnetjochs 4 hat. Zum anderen
weist das Magnetjoch 4 im Bereich der Verbindungsstellen 9,10
mehrere auch als Ausklinkungen bezeichnete Querschnittsverjüngungen
12,13,14 auf, wie insbesondere aus den FIG 2 und 3
hervorgeht, die den elektrischen Widerstand des Magnetjochs 4
gezielt heraufsetzen.
An der ersten Verbindungsstelle 9 ist dabei beidseitig dieses
Spulenanschlusses, das heißt sowohl der Klemme 2 als auch dem
zweiten Spulenanschluss 10 zugewandt, jeweils eine Querschnittsverjüngung
12,13 vorgesehen. Die Breite des Magnetjochs
4 ist im Bereich des ersten Spulenanschlusses 9 etwa
auf die Breite des Spulendrahtes reduziert, wobei dessen
Querschnittsfläche diejenige des Magnetjochs 4 an der entsprechenden
Stelle übersteigt. Der an den ersten Spulenanschluss
9 anschließende Schenkel des Magnetjochs 4 wird als
erster Jochschenkel 17 bezeichnet.
Rechtwinklig zum ersten Jochschenkel 17 verläuft senkrecht
zur durch die Spulenachse gegebenen Betätigungsrichtung R ein
zweiter Jochschenkel 18, an welchen eine Anschlussplatte 19
des Festkontaktes 8 anschließt, welche ebenfalls einen Teil
des Magnet jochs 4 bildet. An der Anschlussplatte 19 befindet
sich der zweite Spulenanschluss 10. Auch hier ist eine Ausklinkung
im Magnetjoch 4, nämlich die Querschnittsverjüngung
14, vorgesehen.
Das Ansprechverhalten des Magnetauslösers 1 ist einstellbar
insbesondere durch eine konzentrisch den Stößel 7 umgebende,
raumsparend hauptsächlich innerhalb einer Bohrung 15 des Magnetkerns
5 in der Spule 3 angeordnete Feder 16 in Form einer
Schraubenfeder. Zusammen mit den oben genannten konstruktiven
Merkmalen ist durch die Auswahl der Feder 16 sichergestellt,
dass das Ansprechverhalten des Magnetauslösers 1 vergleichbar
ist mit demjenigen eines herkömmlichen Magnetauslösers, der
keine Aufteilung des Stromflusses zwischen der Spule und dem
Magnetjoch vorsieht.
Claims (6)
- Elektromagnetisches Schaltgerät mit einem eine Spule (3) und ein Magnetjoch (4) umfassenden Magnetauslöser (1), wobei die Spule (3) an einem ersten Spulenanschluss (9) mit einer Klemme (2) und an einem zweiten Spulenanschluss (10) mit dem Magnetjoch (4) elektrisch verbundenen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass ein die Spule (3) mit der Klemme (2) elektrisch verbindendes Klemmenverbindungsteil (11) einstückig mit dem Magnetjoch (4) ausgebildet ist, wobei die Spule (3) an beiden Spulenanschlüssen (9,10) mit dem Magnetjoch (4) elektrisch verbunden ist. - Schaltgerät nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine Querschnittsverjüngung (12,13,14) des Magnetjochs (4) im Bereich zumindest eines Spulenanschlusses (9,10). - Schaltgerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverjüngung (12,13) im Bereich des ersten Spulenanschlusses (9) angeordnet ist. - Schaltgerät nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des ersten Spulenanschlusses (9), sowohl der Klemme (2) als auch dem zweiten Spulenanschluss (10) zugewandt, jeweils eine Querschnittsverjüngung (12,13) vorgesehen ist. - Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Magnetjochs (4) einen höheren spezifischen elektrischen Widerstand als das Material der Spule (3) aufweist. - Schaltgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Widerstand (R2) des Magnet jochs (4) zwischen den Spulenanschlüssen (9,10) größer ist als der elektrische Widerstand (R1) der Spule (3).
Priority Applications (2)
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Family Applications (1)
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