EP3425655A1 - Elektromagnetischer auslöser für elektromagnetische schaltgeräte - Google Patents

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EP3425655A1
EP3425655A1 EP18176513.2A EP18176513A EP3425655A1 EP 3425655 A1 EP3425655 A1 EP 3425655A1 EP 18176513 A EP18176513 A EP 18176513A EP 3425655 A1 EP3425655 A1 EP 3425655A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
electromagnetic
coil
switching device
release
switching
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18176513.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Kreutzer
Ludwig Niebler
Josef Burger
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2463—Electromagnetic mechanisms with plunger type armatures
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    • H01H71/2454—Electromagnetic mechanisms characterised by the magnetic circuit or active magnetic elements

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic release for electromagnetic switching devices having a plunger acted upon by a release spring in the release direction and a coil, wherein a current flow through the coil generates a magnetic flux H coil in the case of triggering, and an electromagnetic switching device with this electromagnetic release.
  • Electromagnetic actuators for electromagnetic switching devices have a permanent magnet, a coil, a release spring and a movable armature for the actuation z.
  • the magnetic flux of a permanent magnet at rest i. in the non-excited state, via the armature and via a magnetic return circuit. This flow is sufficient to hold the anchor against the force of a cocked release spring.
  • By means of a so-called counter-excitation in a trip winding it is possible to cancel the flow through the armature and displace it to a magnetic shunt, so that the armature drops by the spring force and, for example, actuates a switching kinematics.
  • the holding force for biased holding of the release spring is generated by the field of a permanent magnet.
  • this field is briefly completely compensated by an electrically generated and the permanent magnetic field exactly opposite, electromagnetic field.
  • the holding force becomes zero.
  • the preloaded release spring releases the latch.
  • the necessary, if necessary, quite high electrical energy is often provided in the form of a capacitor.
  • the object of the present invention is to provide an electromagnetic release and an electromagnetic switching device with a trigger according to the invention, which provide a cost-effective technical solution and thereby rely essentially on the components of the known electromagnetic release.
  • this object is achieved by an electromagnetic release for electromagnetic switching devices with a triggered by a trigger spring in the triggering plunger and a coil, wherein a current flow through the coil generates a magnetic flux H coil in the event of triggering, and an electromagnetic switching device with this electromagnetic release.
  • the invention is characterized in that the plunger in a first attracted switching position by a magnetic flux H remanence , which is caused by a Magnetetremanenzsystem is held in the switch position position.
  • the essence of the invention is that the force for holding the preloaded release spring by generated remanence (residual flux density remaining even without external magnetic excitation) is generated in ferromagnetic metal bodies.
  • a suitable ferromagnetic material in the shape of a pole piece by an only temporarily applied outer magnetic field Honach2 preferably generated after the principle of an electromagnet, magnetized.
  • the magnetization takes place up to a flux density B 2-3 .
  • the remanent flux density B 4 remains in the pole piece.
  • This flux density B 4 which is the cause for the corresponding magnet holding force F4, keeps the latching against the prestressed release spring force closed.
  • the holding remanent flux density B 4 or the resultant magnet holding force F4 must be brought to zero or at least below the level of the trigger spring force in the solution described in the invention.
  • the already mentioned electromagnet is now supplied with a current whose direction is directed to the original magnetizing holding current exactly opposite (polarity reversal). Illustrated in the magnetization diagram, this means: by building up an oppositely directed field strength H 0nach5 , the remanence B4 is reduced to values between 4 and preferably 5 (coercive force H 5) or brought to zero.
  • the latch opens and the device trips.
  • the kinematics latch In order to switch the switching device back to operation after a triggering event, the kinematics latch must be mechanically closed against the trigger spring force. In addition, it should continue to be kept magnetically closed until the next fault. To achieve this, the pole piece must again be acted upon by a field strength H caused by the electromagnetic winding at the moment of the closed pole faces, at least until reaching or maintaining the remanent flux density B 4. Again, a remanence flux density with magnetic holding force is formed. Once this has been accomplished, the latch can be maintained without further external energy supply against the trigger spring until the next error case.
  • pole piece it is advantageous and preferable to use materials with high remanence flux density B 4 and at the same time comparatively low coercive force H 5, e.g. common ferromagnetic materials such as AINiCo, ferrites or neodymium. No comparatively expensive permanent magnets are needed. You can do with few components: same coil (electromagnet) for the magnetization (latching) and demagnetization (triggering).
  • same coil electromagnet
  • a continuation of the inventive concept may consist in that the magnet system is a ferromagnetic metal body.
  • a special embodiment of this inventive concept may consist in that the magnet system is formed in the shape of a pole piece.
  • An advantageous embodiment of the inventive concept may consist in that the magnet system is magnetized by an outer magnetic field H 0 nach2 that is applied only temporarily.
  • a continuation of the inventive concept may consist in that after elimination of the external magnetic field H 0nach2 in the Magnetetremanenzsystem the magnetic flux H remanence remains, which allows a mechanical latching of the switching device against a biased release spring force.
  • a special embodiment of this inventive concept may consist in that the second switching position of the Tappet results after a current flow through the coil, said current flow causes the structure of a contrary to the originally directed field strength H 0nach5 , whereby the mechanical latching is achieved in the switching device .
  • An advantageous embodiment of the inventive concept can be that to achieve the first switching position state after a triggering case, the magnetic resonance system is to be magnetized again by applying an external magnetic field H 0nach2 .
  • a continuation of the inventive concept may consist in that a flux gain can be achieved by using a ferromagnetic yoke.
  • a special embodiment of this inventive concept may consist in that the electromagnetic switching device is a circuit breaker.
  • the electromagnetic release according to the invention has a release spring, which acts in the release direction on a plunger, and a coil, wherein a current flow through the coil generates a magnetic flux H coil in the case of triggering.
  • the ram is connected to a latching point and the latching point with a switching kinematics.
  • the switching kinematics are mechanically connected to live main contacts, which are closed in the initial state and open when triggered.
  • a Magnetetremanenzsystem is arranged in the form of a pole piece.
  • the ram and the MR system are positioned in the yoke.
  • the yoke is preferably formed U-shaped.
  • Fig. 1 is a graphical order of the flux density B against the field strength H shown with a characteristic curve.
  • a temporarily applied outer magnetic field Honach2 preferably generated according to the principle of an electromagnet
  • the magnetic resonance system according to the invention is magnetized.
  • the magnetization takes place up to a flux density B 2-3 1.
  • the remanence flux density B 4 remains in the magnetic-resonance system.
  • This flux density B 4 2 the cause for the corresponding magnet-holding force F 4 holds the latch against the prestressed release spring force is closed.
  • the holding remanent flux density B 4 or the resultant magnet holding force F4 must be brought to zero or at least below the level of the trigger spring force in the solution described in the invention.
  • the already mentioned electromagnet is now supplied with a current whose direction is directed to the original magnetizing holding current exactly opposite (polarity reversal). Illustrated in the magnetization diagram, this means: by building up an oppositely directed field strength H 0nach5 3, the remanence B4 2 is reduced to values between 4 and preferably 5 (coercive field strength H 5) or brought to zero.
  • the latch opens and the device trips.
  • Fig. 2 shows an electromagnetic release according to the invention without flux gain through a ferromagnetic yoke with a Magnetremanenzsystem in the initial state.
  • the electromagnetic trigger according to the invention has a release spring 4, which acts in the release direction a plunger 5, and a coil 6, wherein a current flow through the coil 6 generates a magnetic flux H coil in the event of tripping.
  • the plunger 5 is connected to a Verklinkungsstelle 7 and the Verklinkungsstelle 7 with a switching kinematic 8.
  • the switching kinematics 8 is mechanically connected to current-carrying main contacts 9, which are closed in the initial state and open when triggered.
  • a Magnetetremanenzsystem 10 is arranged in the form of a pole piece. In the diagram below this arrangement, an order current versus time is shown, which shows the magnetization current pulse H2 for the initial state.
  • Fig. 3 shows an electromagnetic release according to the invention without flux enhancement by a ferromagnetic yoke with a Magetremanenzsystem in the case of release.
  • the main contacts are published here.
  • this arrangement a current versus time command is shown, showing the coercive field current pulse H5 for the trip condition.
  • Fig. 4 is an inventive electromagnetic release with flux gain through a ferromagnetic yoke 11 with a Magnetremanenzsystem shown in the initial state.
  • an order current versus time is shown, which shows the magnetization current pulse H2 for the initial state.
  • Fig. 5 shows an electromagnetic release according to the invention with flux amplification by a ferromagnetic yoke 11 with a Magnetetremanenzsystem in the case of triggering.
  • a current versus time command is shown, showing the coercive field current pulse H5 for the trip condition.
  • the inventive electromagnetic release for electromagnetic switching devices is characterized in that the mechanical latching of the switching device can be made without a costly permanent magnet by using a magnetic resonance system, wherein the usual components for an electromagnetic release can be used.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Auslöser für elektromagnetische Schaltgeräte mit einem durch eine Auslösefeder in Auslöserichtung beaufschlagten Stößel (5) sowie einer Spule (6), wobei ein Stromfluss durch die Spule (6) einen magnetischen Fluss HSpule im Auslösefall erzeugt, sowie ein elektromagnetisches Schaltgerät mit diesem elektromagnetischen Auslöser.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Stößel (5) in einer ersten angezogenen Schaltstellung durch einen magnetischen Fluss HRemanenz, welcher durch ein Magnetremanenzsystem (10) bedingt ist, in Schaltstellungsposition gehalten wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Auslöser für elektromagnetische Schaltgeräte mit einem durch eine Auslösefeder in Auslöserichtung beaufschlagten Stößel sowie einer Spule, wobei ein Stromfluss durch die Spule einen magnetischen Fluss HSpule im Auslösefall erzeugt, sowie ein elektromagnetisches Schaltgerät mit diesem elektromagnetischen Auslöser.
  • Elektromagnetische Auslöser für elektromagnetische Schaltgeräte weisen einen Dauermagneten, eine Spule, eine Auslösefeder und einen beweglichem Anker für die Betätigung z. B. einer Schaltkinematik auf. Bei derartigen Aktoren schließt sich der magnetische Fluss eines Dauermagneten im Ruhezustand, d.h. im nichterregten Zustand, über den Anker sowie über einen magnetischen Rückschlusskreis. Dieser Fluss reicht aus, um den Anker gegen die Kraft einer gespannten Auslösefeder zu halten. Mittels einer sogenannten Gegenerregung in einer Auslösewicklung ist es möglich, den Fluss durch den Anker aufzuheben und auf einen magnetischen Nebenschluss zu verdrängen, so dass der Anker durch die Federkraft abfällt und beispielsweise eine Schaltkinematik betätigt.
  • Dazu ist aus der DE 100 26 813 B4 ein elektromagnetischer Auslöser, insbesondere für einen Fehlerstromschutzschalter bekannt, mit einem durch eine Feder in Auslöserichtung beaufschlagten Stößel, mit einer Permanentmagnetanordnung, einer Spule und einem Joch, wobei die Spule im Joch einen der Permanentmagnetenanordnung entgegengesetzten magnetischen Fluss im Auslösefall erzeugt. Dabei überwindet die Federkraft die Anzugskraft der Permanentanordnung, wobei die Permanentmagnetanordnung und wenigstens ein den magnetischen Fluss zum Stößel leitender Polschuh dem Joch und dem Stößel so zugeordnet sind, dass sich der Stößel in einer ersten Stellung im Wirkungsbereich der Permanentmagnetanordnung und des Polschuhs befindet.
  • Demgemäß wird nach dem Stand der Technik die Haltekraft zum vorgespannten Halten der Auslösefeder durch das Feld eines Permanentmagneten erzeugt. Im Freigabefall wird dieses Feld durch ein elektrisch erzeugtes und dem Permanentmagnetfeld genau entgegen gerichtetes, elektromagnetisches Feld kurzzeitig vollständig kompensiert. Die Haltekraft wird dabei zu Null. Die vorgespannte Auslösefeder gibt so die Verklinkung frei. Die dazu notwendige ggf. recht hohe elektrische Energie wird oft in Gestalt eines Kondensators bereitgestellt.
  • Eine Weiterentwicklung dieses aus dem Stand der Technik bekannten Konzepts könnte nun darin bestehen, dass in einem elektromagnetischen Schaltgerät mit mechanischer Schaltkinematik zum Öffnen von elektrischen Kontakten eine die Schaltkinematik verrastende Sperre vorliegt, also eine Verklinkung, die so ausgebildet ist, dass sie zunächst gegen eine Federkraft (Auslösefeder) vorgespannt ist und bei Bedarf z.B im Auslösefall mit einem elektrischen Impuls freigegeben werden kann. Nach der Freigabe (Auslösung) öffnet eine wiederum federvorgespannte Schaltkinematik die stromführenden Kontakte, der Stromfluss wird unterbrochen. Die benötigte elektrische bzw. elektronische Impulsenergie zur Auslösung der Verklinkung soll möglichst klein und im Ruhezustand vorzugsweise gleich Null sein.
  • Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin einen elektromagnetischen Auslöser sowie ein elektromagnetisches Schaltgerät mit einem erfindungsgemäßen Auslöser zu schaffen, welche eine wirtschaftlich kostengünstige technische Lösung bieten und dabei im Wesentlichen auf die Baugruppen der bekannten elektromagnetischen Auslöser zurückgreifen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektromagnetischen Auslöser mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein elektromagnetisches Schaltgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen elektromagnetischer Auslöser für elektromagnetische Schaltgeräte mit einem durch eine Auslösefeder in Auslöserichtung beaufschlagten Stößel sowie einer Spule gelöst, wobei ein Stromfluss durch die Spule einen magnetischen Fluss HSpule im Auslösefall erzeugt, sowie ein elektromagnetisches Schaltgerät mit diesem elektromagnetischen Auslöser. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Stößel in einer ersten angezogenen Schaltstellung durch einen magnetischen Fluss HRemanenz, welcher durch ein Magnetremanenzsystem bedingt ist, in Schaltstellungsposition gehalten wird.
  • Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Kraft zum Halten der vorgespannten Auslösefeder durch erzeugte Remanenz (auch ohne äußere magnetische Anregung verbleibende Restflussdichte) in ferromagnetischen Metallkörpern erzeugt wird. Dazu wird ein geeignetes ferromagnetisches Material in der Formgebung eines Polstückes durch ein nur temporär anliegendes äußeres magnetisches FeldHonach2, vorzugsweise erzeugt nach dem Prinzip eines Elektromagneten, magnetisiert. Die Magnetisierung erfolgt bis zu einer Flussdichte B2-3. Nach Wegfall der äußeren Feldstärke H (Elektromagnet/ Magnetisierungsstrom ausgeschaltet) verbleibt im Polstück die Remanenz-Flussdichte B 4. Diese Flussdichte B 4, ursächlich für die entsprechende Magnethaltekraft F4, hält die Verklinkung gegen die vorgespannte Auslösefederkraft geschlossen.
  • Erkennt die Geräteauswerte-Elektronik einen Fehlerfall und soll demzufolge die Kinematikverklinkung zwecks Stromunterbrechung geöffnet werden, so muss in der erfindungsgemäß beschriebenen Lösung die Halte-Remanenzflussdichte B 4 bzw. die daraus resultierte Magnethaltekraft F4 zu Null oder zumindest unter das Niveau der Auslösefederkraft gebracht werden.
    Dazu wird der bereits genannte Elektromagnet jetzt mit einem Strom beaufschlagt dessen Richtung dem ursprünglichen Magnetisierungs-Haltestrom genau entgegen gerichtet ist (Umpolung). Im Magnetisierungsdiagramm veranschaulicht, bedeutet dies: durch Aufbau einer entgegen gerichteten Feldstärke H0nach5 wird die Remanenz B4 auf Werte zwischen 4 und vorzugsweise 5 (Koerzitivfeldstärke H 5) reduziert bzw. auf null gebracht. Die Verklinkung öffnet, und das Gerät löst aus.
  • Um nach einem Auslösefall das Schaltgerät wieder betriebsbereit zu schalten, muss hierzu die Kinematikverklinkung entgegen der Auslösefederkraft wieder mechanisch geschlossen werden. Außerdem soll sie bis zum nächsten Fehlerfall weiterhin magnetisch geschlossen gehalten werden. Um dies zu erreichen muss das Polstück wieder durch eine im Moment der geschlossen anliegenden Polflächen von der Elektromagnetwicklung verursachte Feldstärke H mindestens bis zum Erreichen bzw. Beibehalten der Remanenzflussdichte B 4 beaufschlagt werden. Es bildet sich wieder eine Remanenzflussdichte mit magnetischer Haltekraft aus. Ist diese erst herbeigeführt, kann die Verklinkung ohne weitere äußere Energiezufuhr entgegen der Auslösefeder bis zum nächsten Fehlerfall aufrecht erhalten werden.
  • Für das Polstück ist es vorteilhaft und bevorzugt, wenn Materialien mit hoher Remanenzflussdichte B 4 und gleichzeitig vergleichsweise niedriger Koerzitivfeldstärke H 5 verwendet werden, wie z.B. gängige ferromagnetische Materialien wie AINiCo, Ferrite oder Neodym. Es werden keine vergleichsweise teuren Permanentmagnete benötigt. Man kommt mit wenigen Bauteilen aus: gleiche Spule (Elektromagnet) für die Magnetisierung (Verklinken) und Entmagnetisierung (Auslösen).
  • Eine Fortführung des erfindungsgemäßen Konzepts kann darin bestehen, dass das Magnetsystem ein ferromagnetischer Metallkörper ist.
  • Eine spezielle Ausgestaltung dieses erfindungsgemäßen Konzepts kann darin bestehen, dass das Magnetsystem in der Formgebung eines Polstückes ausgebildet ist.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Konzepts kann darin bestehen, dass das Magnetsystem durch ein nur temporär anliegendes äußeres magnetisches Feld H0nach2 magnetisiert ist.
  • Eine Fortführung des erfindungsgemäßen Konzepts kann darin bestehen, dass nach Wegfall des äußeren magnetischen Feldes H0nach2 im Magnetremanenzsystem der magnetische Fluss HRemanenz verbleibt, welcher eine mechanische Verklinkung des Schaltgeräts gegen eine vorgespannte Auslösefederkraft ermöglicht.
  • Eine spezielle Ausgestaltung dieses erfindungsgemäßen Konzepts kann darin bestehen, dass die zweite Schaltstellung des Stößels sich nach einem Stromfluss durch die Spule ergibt, wobei dieser Stromfluss den Aufbau einer entgegen der ursprünglich gerichteten Feldstärke H0nach5 bewirkt, wodurch die mechanische Verklinkung im Schaltgerät gelöst wird.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Konzepts kann darin bestehen, dass zur Erreichung des ersten Schaltstellungszustands nach einem Auslösefall das Magnetremanezsystem wieder durch Anlegen eines äußeren magnetischen Feldes H0nach2 zu magnetisieren ist.
  • Eine Fortführung des erfindungsgemäßen Konzepts kann darin bestehen, dass durch Verwendung eines ferromagnetischen Jochs eine Flussverstärkung zu erzielen ist.
  • Die Aufgabe wird außerdem durch ein erfindungsgemäßes elektromagnetisches Schaltgerät mit einem elektromagnetischen Auslöser mit den oben beschriebenen Eigenschaften gelöst.
  • Eine spezielle Ausgestaltung dieses erfindungsgemäßen Konzepts kann darin bestehen, dass das elektromagnetische Schaltgerät ein Leistungsschalter ist.
  • Der erfindungsgemäße elektromagnetische Auslöser weist eine Auslösefeder, welche in Auslöserichtung einen Stößel beaufschlagt, sowie eine Spule auf, wobei ein Stromfluss durch die Spule einen magnetischen Fluss HSpule im Auslösefall erzeugt. Der Stößel ist mit einer Verklinkungsstelle und die Verklinkungsstelle mit einer Schaltkinematik verbunden. Die Schaltkinematik ist mit stromführenden Hauptkontakten mechanisch verbunden, welche im Ausgangszustand geschlossen sind und im Auslösefall geöffnet vorliegen. In der Spule ist ein Magnetremanenzsystem in Form eines Polstücks angeordnet. Für den Fall einer Flussverstärkung durch ein ferromagnetisches Joch ist die Anordnung aus Stößel und Magnetremanenzsystem im Joch positioniert. Das Joch ist dazu vorzugsweise U-förmig ausgebildet.
  • Weitere Ausführungen und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung erläutert.
  • Dabei zeigt:
    • Fig. 1
    einen grafischen Auftrag der Flussdichte B gegen die Feldstärke H mit einem charakteristischen Kurvenverlauf;
    Fig. 2
    in einer schematischen Darstellung einen erfindungsgemäßen elektromagnetischen Auslöser ohne Flussverstärkung durch ein ferromagnetisches Joch mit einem Magnetremanenzsystem im Ausgangszustand;
    Fig. 3
    in einer schematischen Darstellung einen erfindungsgemäßen elektromagnetischen Auslöser ohne Flussverstärkung durch ein ferromagnetisches Joch mit einem Magnetremanenzsystem im Auslösefall;
    Fig. 4
    in einer schematischen Darstellung einen erfindungsgemäßen elektromagnetischen Auslöser mit Flussverstärkung durch ein ferromagnetisches Joch mit einem Magnetremanenzsystem im Ausgangszustand;
    Fig. 5
    in einer schematischen Darstellung einen erfindungsgemäßen elektromagnetischen Auslöser mit Flussverstärkung durch ein ferromagnetisches Joch mit einem Magnetremanenzsystem im Auslösefall.
  • In Fig. 1 ist ein grafischer Auftrag der Flussdichte B gegen die Feldstärke H mit einem charakteristischen Kurvenverlauf dargestellt. Durch ein temporär anliegendes äußeres magnetisches FeldHonach2, vorzugsweise erzeugt nach dem Prinzip eines Elektromagneten, wird das erfindungsgemäße Magnetremanenzsystem magnetisiert. Die Magnetisierung erfolgt bis zu einer Flussdichte B2-3 1. Nach Wegfall der äußeren Feldstärke H (Elektromagnet/ Magnetisierungsstrom ausgeschaltet) verbleibt im Magnetremanenzsystem die Remanenz-Flussdichte B 4 2. Diese Flussdichte B 4 2, ursächlich für die entsprechende Magnethaltekraft F4, hält die Verklinkung gegen die vorgespannte Auslösefederkraft geschlossen.
  • Erkennt die Geräteauswerte-Elektronik einen Fehlerfall und soll demzufolge die Kinematikverklinkung zwecks Stromunterbrechung geöffnet werden, so muss in der erfindungsgemäß beschriebenen Lösung die Halte-Remanenzflussdichte B 4 bzw. die daraus resultierte Magnethaltekraft F4 zu Null oder zumindest unter das Niveau der Auslösefederkraft gebracht werden.
    Dazu wird der bereits genannte Elektromagnet jetzt mit einem Strom beaufschlagt dessen Richtung dem ursprünglichen Magnetisierungs-Haltestrom genau entgegen gerichtet ist (Umpolung). Im Magnetisierungsdiagramm veranschaulicht, bedeutet dies: durch Aufbau einer entgegen gerichteten Feldstärke H0nach5 3 wird die Remanenz B4 2 auf Werte zwischen 4 und vorzugsweise 5 (Koerzitivfeldstärke H 5) reduziert bzw. auf null gebracht. Die Verklinkung öffnet, und das Gerät löst aus.
  • Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen elektromagnetischen Auslöser ohne Flussverstärkung durch ein ferromagnetisches Joch mit einem Magnetremanenzsystem im Ausgangszustand. Der erfindungsgemäße elektromagnetische Auslöser weist eine Auslösefeder 4, welche in Auslöserichtung einen Stößel 5 beaufschlagt, sowie eine Spule 6 auf, wobei ein Stromfluss durch die Spule 6 einen magnetischen Fluss HSpule im Auslösefall erzeugt. Der Stößel 5 ist mit einer Verklinkungsstelle 7 und die Verklinkungsstelle 7 mit einer Schaltkinematik 8 verbunden. Die Schaltkinematik 8 ist mit stromführenden Hauptkontakten 9 mechanisch verbunden, welche im Ausgangszustand geschlossen sind und im Auslösefall geöffnet vorliegen. In der Spule 6 ist ein Magnetremanenzsystem 10 in Form eines Polstücks angeordnet. Im Diagramm unterhalb dieser Anordnung ist ein Auftrag Strom gegen Zeit dargestellt, welcher den Magnetisierungsstrompuls H2 für den Ausgangszustand zeigt.
  • Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen elektromagnetischen Auslöser ohne Flussverstärkung durch ein ferromagnetisches Joch mit einem Magnetremanenzsystem im Auslösefall. Die Hauptkontakte sind hier geöffent. Im Diagramm unterhalb dieser Anordnung ist ein Auftrag Strom gegen Zeit dargestellt, welcher den Strompuls für die Koerzitiv-Feldstärke H5 für den Auslösezustand zeigt.
  • In Fig. 4 ist ein erfindungsgemäßer elektromagnetischer Auslöser mit Flussverstärkung durch ein ferromagnetisches Joch 11 mit einem Magnetremanenzsystem im Ausgangszustand dargestellt. Im Diagramm unterhalb dieser Anordnung ist ein Auftrag Strom gegen Zeit dargestellt, welcher den Magnetisierungsstrompuls H2 für den Ausgangszustand zeigt.
  • Fig. 5 zeigt einen erfindungsgemäßen elektromagnetischen Auslöser mit Flussverstärkung durch ein ferromagnetisches Joch 11 mit einem Magnetremanenzsystem im Auslösefall. Im Diagramm unterhalb dieser Anordnung ist ein Auftrag Strom gegen Zeit dargestellt, welcher den Strompuls für die Koerzitiv-Feldstärke H5 für den Auslösezustand zeigt.
  • Der erfindungsgemäße elektromagnetische Auslöser für elektromagnetische Schaltgeräte zeichnet sich dadurch aus, dass die mechanische Verklinkung des Schaltgeräts ohne einen kostenintensiven Permanentmagneten vorgenommen werden kann, indem ein Magnetremanenzsystem verwendet wird, wobei auf die üblichen Bauteile für einen elektromagnetischen Auslöser zurückgegriffen werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Flussdichte B2-3 1
    2
    Remanenz-Flussdichte B 4
    3
    Feldstärke H0nach5
    4
    Auslösefeder
    5
    Stößel
    6
    Spule
    7
    Verklinkungsstelle
    8
    Schaltkinematik
    9
    Hauptkontakten
    10
    Magnetremanenzsystem
    11
    Joch

Claims (10)

  1. Elektromagnetischer Auslöser für elektromagnetische Schaltgeräte mit einem durch eine Auslösefeder (4) in Auslöserichtung beaufschlagten Stößel (5) sowie einer Spule (6), wobei ein Stromfluss durch die Spule (6) einen magnetischen Fluss HSpule im Auslösefall erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (5) in einer ersten angezogenen Schaltstellung durch einen magnetischen Fluss HRemanenz, welcher durch ein Magnetremanenzsystem (10) bedingt ist, in Schaltstellungsposition gehalten wird.
  2. Elektromagnetischer Auslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetremanenzsystem (10) ein ferromagnetischer Metallkörper ist.
  3. Elektromagnetischer Auslöser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetsremanenzystem (10) in der Formgebung eines Polstückes ausgebildet ist.
  4. Elektromagnetischer Auslöser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetremanenzsystem (10) durch ein nur temporär anliegendes äußeres magnetisches Feld H0nach2 magnetisiert ist.
  5. Elektromagnetischer Auslöser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach Wegfall des äußeren magnetischen Feldes H0nach2 im Magnetremanenzsystem (10) der magnetische Fluss HRemanenz verbleibt, welcher eine mechanische Verklinkung des Schaltgeräts gegen eine vorgespannte Auslösefederkraft ermöglicht.
  6. Elektromagnetischer Auslöser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schaltstellung des Stößels (5) sich nach einem Stromfluss durch die Spule (6) ergibt, wobei dieser Stromfluss den Aufbau einer entgegen der ursprünglich gerichteten Feldstärke H0nach5 bewirkt, wodurch die mechanische Verklinkung im Schaltgerät gelöst wird.
  7. Elektromagnetischer Auslöser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erreichung des ersten Schaltstellungszustands nach einem Auslösefall das Magnetremanzsystem (10) wieder durch Anlegen eines äußeren magnetischen Feldes H0nach2 zu magnetisieren ist.
  8. Elektromagnetischer Auslöser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch Verwendung eines ferromagnetischen Jochs (11) eine Flussverstärkung zu erzielen ist.
  9. Elektromagnetisches Schaltgerät mit einem elektromagnetischen Auslöser nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Elektromagnetisches Schaltgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromagnetische Schaltgerät ein Leistungsschalter ist.
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