KR0180744B1 - 영구 자석에 의해서 분극되는 전자 계전기 - Google Patents

Abstract

고감도 전자계전기(10)는, 영구자석(28)에 의해서 분극된 자기회로(12), 동작코일(38) 및 공기틈(33)에 의해서 자속 배전기와 협동하는 가동코일(14)을 포함하며, 복귀 스프링(48)은 자속 배전기(30)와, 코어(14)를 수납하는 넓은부 및 개구(52)에 슬라이딩 가능한 좁은부를 갖는 병목형상의 주입관의 외부 단과의 사이에 삽입되어 있는 코어(14)를 관통한다.

Description

영구 자석에 의해서 분극되는 전자 계전기

제1도는 가동코어의 개폐위치 및 인력 위치에 있어서의 계전기를 도시하는 좌·우측 반단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전자 계전기 12 : 자기회로

14 : 가동 코어 16,20 : 제1 및 제2요크

24 : 전면 가장자리부 26 : 환상 어깨

28 : 영구자석 30 : 자속배전기

33 : 공기 틈 36 : 외장

38 : 원통 코일 44 : 돌출부

48 : 복귀스프링 50 : 주입관(guide tube)

52 : 개구

본 발명은 자기 래칭(magnetic latching)을 갖는 분극 전자 계전기(polarized electromagnetic relay)에 관한 것으로,

- 제1분극 자속을 생성하도록 설계되고 제1요크(yoke)의 저면부에 맞대어 위치한 영구 자석,

- 상기 영구자석의 대향면과 접촉하고 있는 자속 배전기(flux distributor),

- 인력 위치와 개폐 위치(tripping position)와의 사이에 세로축 방향으로 미끄러지게 장착되고, 축방향의 공기 틈에 의해서 자속 배전기와 조합하는 극성면을 갖는 가동 코어,

- 제1분극 자속과 대향하는 제2작동 자속을 생성시키도록 설계되고, 상기 코어를 동축으로 둘러싸고 있는 절연 외장에 장착된 원통 코일,

- 상기 코일이 여자되는 경우, 상기 코어를 개폐 위치로 이동시키는 복귀 스프링,

- 상기 가동 코어와 단단히 결합된 외부 개폐 푸시 버튼을 둘러싸고 있으며 내부 공간을 한정하는 제1 및 제2요크의 조립에 의해서 형성된 고정자기 회로를 포함하는 분극 전자 계전기에 관한 것이다.

이러한 종류의 계전기는 EP-A 제187,055호에 기술되어 있다.

상기 자속 배전기 및 영구 자석은 환상으로 되어 자기 회로의 저면부상에 위치한 복귀스프링이 관통하도록 한다. 상기 스프링의 타단은 코어의 막힌 구멍에 위치한다. 자기회로의 막힌 구멍 내측에의 스프링의 내장은 계전기의 세로의 크기 및 가동 코어의 무게를 증가시킨다. 자속 배전기 내의 구멍은 영구자석에 관련한 자기 래칭 존(magnetic latching zone)의 절연을 확실히 확보할 수 없으며, 튜브형 요크는 고가의 선삭가공(turning operation)에 의해 형성된다.

본 발명의 목적은 고감도 분극 계전기의 속도 및 신뢰도를 향상시키고, 세로의 크기를 저감시키는데 있다.

본 발명의 계전기는 복귀스프링이 배전기와 주입관의 외부단과의 사이에 삽입된 코어를 우측으로 관통하고, 상기 코어에 단단히 결합된 제2요크의 개구를 축방향으로 관통하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 가동코어의 축방향 길이는 계전기 전체 길이의 반보다 작고, 개폐 위치에서 계전기의 속도를 증가시키므로 가동 코어의 무게를 저감시킬 수 있다. 영구 자석 및 자속 배전기는 절연 외장의 내부 직경에 대응하는 동일한 외부 직경을 갖는다. 그리고 분로 자속이 최소로 저감되고, 영구 자석의 크기 및 사용 비용을 절감할 수 있다. 주입관은 코어를 내장하는 넓은부 및 구멍으로 미끄러짐이 가능한 좁은부를 갖는 병목(bottle-neck)과 같은 형상으로 되어있다. 외장은 코일의 연결도체가 관통하도록 제1요크의 저면부에 있는 구멍을 관통하는 연결 베이스를 제공한다. 제1요크 및/또는 코어의 주입관은 디이프 드로오잉 가공(deep drawing operation)에 의해서 형성된다.

본 발명의 다른 이점 및 특징은 이하의 설명에 의해 보다 명백할 것이다.

도면에 있어서, 고감도 전자 계전기(10)는 전자 회로 차단기용 개폐 장치로서 작동하고, 고정 자기 회로(12), 및 인력 위치(우측 반단면도)와 개폐 위치(좌측 반단면도)와의 사이의 세로축(XX')에서 축방향으로 미끄러질 수 있도록 장착된 가동 코어(14)를 포함한다.

자기 회로(12)는 강자성체로 형성되고, 일측단이 세로축(XX')에 수직으로 연장한 저면부(18)에 의해서 밀폐된 제1튜브형 요크(16)를 포함한다. 상기 요크(16) 및 저면부(18)는 디이프 드로오잉 가공에 의해서 수득된 단일부를 형성한다. 저면부(18)의 반대쪽의 제2요크(20)는 자기회로(12)를 밀폐하기 위하여 제1요크의 개방된 단을 덮는다. 두 요크의 조립은 직접 크림핑(crimping)에 의해서 또는 제1요크(16)를 덮고 있으며 제2요크(20)의 환상 어깨(26)에 포개질 수 있는 전면 가장자리부(24)를 갖는 부가 커버(22)에 의해서 달성된다. 상기 커버(22)는 자성체 또는 비자성체로 형성되고, 제1요크(16)의 두께보다 얇은 두께를 갖는다.

자기회로(12)는 제1요크(16)의 내부의 저면부(18) 위에 위치한 축방향 영구 자석(28)에 의해서 분극된다. 자속 배전기(30)는 영구 자석(28)위에 위치하고, 축방향 공기틈(33)을 통하여 가동 코어의 극성면(32)과 직접 서로 작용한다. 자석(28) 및 자속 배전기(30)는 동일한 직경의 원통형상을 갖는다.

제2요크(20)는 가동 코어(14)와 원통형 작동 코일(38)용 지지물로써 작용하는 절연외장(36)과의 사이에 동축으로 배열되고 환형 공간에 부분적으로 연장한 강자성체로 형성된 튜브형의 내부 슬리브(34)와 함께 장착된다. 원통형 외장(36)의 대향 전면은 저면부(18)와 제2요크(20)와의 사이에 배열되고, 그의 일측은 코일(38)의 연결 도체가 관통하도록 저면부(18)의 구멍(42)을 관통하는 연결 베이스(40)를 포함한다.

상기 코일(38)은 내측벽이 슬리브(34)의 자유단과 베이스(40)와의 사이에 축방향으로 배치된 환형 돌출부(44)를 포함하는 절연 외장(36)에 동축으로 장착되어 있다. 돌출부(44)의 역할은 영구 자석(28)에 대하여 자속 배전기(30)를 고정시키는데 있다. 자속 배전기(30)의 중심부에는 위치 조정 핀(46)이 제공되는데, 그위에 권선된 복귀스프링(48)은 코일(38)이 여자되는 경우, 가동 코어(14)를 개폐위치로 이동시킨다.

코어(14)는 병목과 같은 형상의 주입관(50)의 넓은부와, 제2요크(20)의 베어링(54)에 배열된 원형 개구(52)를 축방향으로 관통하는 좁은부의 단위 내측에 고착된다. 스프링(48)은 코어(14)를 완전히 관통하고, 주입관(50)의 단과 자속 배전기(30)상에 위치한다.

주입관(50)은 바람직하게는 저마찰계수를 갖는 비자성체 또는 절연체로 형성되고, 디이프 드로오잉 가공에 의하여 형성된다. 스티킹(sticking) 또는 크림핑에 의해서, 코어(14)는 주입관(50)에 고정된다. 주입관(50)의 단은 외부 개폐 푸시버튼으로 배치된 캡(56)으로 커버된다.

가동 코어(14)의 축방향 길이는 저면부(18)의 외부면과 제2요크(20)의 외부면과의 사이의 거리에 대응하는 계전기(10) 길이의 반보다 작다. 가동 조립체의 무게는 계전기(10)의 속도를 증가시키므로 최소로 저감된다.

분극 계전기(10)의 작동은 EP-A 제187,055호에 기술되어 있는 작동과 유사하다. 자속 배전기(30)와 영구 자석(28)이 외장(36)의 내부 직경과 동일한 외부 직경을 갖는다면, 영구 자석(28)과 제1요크(16)와의 사이에 직접 고리모양을 만드는 분로 자속(Фs)이 매우 적어진다.

이것은 희토류를 기초로 한 고 보자력을 갖는 재료로 제조된 단일 와셔에 의해서 형성된 영구자석(28)의 크기가 최소화된 결과이다. 계전기(10)의 작동은 영구자석(28)을 분극시키는 제1분극 자속(Фu) 및 코일(38)을 작동시키는 제2작동 자속(Фc)으로 이루어지는 2개의 우세한 대향 자속에 의해서 달성된다.

우측 반단면에 있어서의 코일(38)은 여자되지 않고, 코어(14)는 제1분극 자속(Фu)의 작용에 의해서 자속 배전기(30)에 대향하여 인력위치에 유지된다.

제2작동 자속(Фc)은 코일(38)이 개폐 신호에 의해서 여자되는 경우에만 생성된다. 스프링(48)의 복원력이 자기 흡인력보다 크게 되자마자, 코어(14) 및 주입관(50)은 개폐 위치(좌측 반단면도)로 밀려진다.

복귀스프링(48)은 자속 배전기(30) 위에 간단히 위치시킬 수 있다. 이러한 배열은 영구자석(28)이 가동 코어(14)를 갖는 자기 래칭존으로부터 절연되는 것을 가능하게 한다.

Claims (9)

1. -요크(16)의 저면부(18)에 맞대어 위치하고, 제1분극 자속(Фu)을 생성하도록 설계된 영구자석(28), -상기 영구자석(28)의 대향면과 접촉하는 자속 배전기(30), -인력 위치와 개폐 위치와의 사이에 세로축(XX')의 방향에서 축방향으로 미끄러지도록 장착되고, 축방향의 공기 틈(33)에 의해서 자속 배전기(30)와 조합하는 극성면(32)을 갖는 가동 코어(14), -상기 가동 코어(14)를 동축으로 둘러싸고 있는 절연 외장(36)에 설치되고, 제1분극 자속(Фu)에 대향하는 제2작동 자속(Фc)을 생성하도록 설계된 원통 코일(38), -상기 코일(38)이 여자되는 경우, 상기 코어(14)를 개폐 위치로 이동시키는 복귀 스프링(48), 및 -상기 가동 코어(14)와 단단히 결합된 외부 개폐 푸시 버튼(56)을 둘러싸고 있으며 내부 공간을 한정하는 제1 및 제2요크(16,20)의 조립에 의해서 형성된 고정자기 회로(12)를 포함하는 자기 래칭을 갖는 분극 전자 계전기에 있어서, 상기 복귀 스프링(48)이 상기 자속 배전기(30)와 주입관(50)의 외부단과의 사이에 삽입되어 있는 코어를 관통하고, 상기 가동 코어(14)와 단단히 결합된 제2요크(20)의 개구(52)를 축방향으로 관통하는 것을 특징으로 하는 영구자석에 의해서 분극되는 전자 계전기.
2. 제1항에 있어서, 상기 영구자석(28) 및 자속 배전기(30)가 절연 외장(36)의 내부 직경에 대응하는 동일한 외부 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 계전기.
3. 제2항에 있어서, 상기 외장(36)의 내벽이 영구 자석(28)에 대향하여 자속 배전기(30)를 유지하도록 설계된 환형 돌출부(44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 계전기.
4. 제1항에 있어서, 상기 주입관(50)은 코어(14)를 내장하는 넓은부 및 개구(52)로의 미끄러짐이 가능한 좁은부를 갖는 병목과 같은 형상인 것을 특징으로 하는 전자 계전기.
5. 제1항에 있어서, 상기 외장(36)은 코일(38)의 연결도체가 관통하도록 제1요크(16)의 저면부(18)에 있는 구멍(42)을 관통하는 연결 베이스(40)를 제공하는 것을 특징으로 하는 전자 계전기.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1요크(16), 상기 가동 코어(14)의 주입관(50), 또는 상기 제1요크(16) 및 상기 가동 코어(14)의 주입관(50)은 디이프 드로오잉 가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 계전기.
7. 제1항에 있어서, 상기 가동 코어(14)의 축방향 길이가 계전기(10)의 전체 길이의 반보다 작고, 상기 가동 코어(14)의 외부직경이 개구(52)의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 전자 계전기.
8. 제3항에 있어서, 상기 제2요크(20)는 외장(36)과 주입관(50)과의 사이에 방사상으로 배열되고, 돌출부(44)의 주변까지 축방향으로 연장된 튜브형 내부 슬리브(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 계전기.
9. 제1항에 있어서, 제1 및 제2요크(16,20)의 조립은 크림핑에 의해서 달성되거나, 또는 제1요크(16)를 덮고 있고, 제2요크(20)의 환상 어깨(26)에 포개질 수 있는 전면 가장자리부(24)를 갖는 부가 금속 커버(22)에 의해서 달성되는 것을 특징으로 하는 전자 계전기.