NO122085B - - Google Patents

Description

Heftrele av flat type og med tilnærmelsesvis

temperatur-uavhengige reaksjonsspenninger•

Oppfinnelsen angår et heftrele ("Haftrelais", "retention type relay") med driftsverdier som forblir tilnærmelsesvis konstante under temperaturvariasjoner. Ved kjente heft-releer, hvor hovedmagneten som passeres av magnetiseringsfluksen, består av en Alnico-legering, melder der seg ofte vanskeligheter fordi der ved sterkere magnetisering er fare for avmagnetisering av permanentmagneten. Som bekjent må der for til-bakestilling av ankeret fra arbeidsstilling til hvilestilling tilordnes resp. overlagres permanentmagnetfluksen en motsatt rettet styrefluks.

Faren for en mer eller mindre sterk avmagnetisering lar seg imidlertid eliminere ved at man velger et materiale med høy koersitivkraft for hovedmagneten som passeres av magnetiseringsfluksen. De materialer som anvendes for slike permanentmagneter, kan betegnes som oksyd-materialer. F.eks. kommer her bariumoksyd eller strontiumoksyd i betraktning. Hvis man for oppbygningen av den for et heftrele nød-vendige permanentmagnet velger oksyd-materialer, faller faren for avmagnetisering med magnetiseringsfluksen i stor utstrekning bort. De kjente ulemper i denne forbindelse melder seg da ikke lenger.

I moderne teknikk blir heftreléer ofte anvendt under drifts-forhold med sterke temperatursvingninger. Som bekjent har permanent-magneter med oksyd-materialer en utpreget temperaturavhengighet, idet permanentmagnetens virksomme fluks minker betraktelig ved stigende temperatur. Da den samlede fluks ved et relé av den innledningsvis spesifiserte art fremkommer som sum av permanentmagnetfluks og styrefluks, oppstår der ved temperaturforandringer betraktelige spredninger i driftsverdiene. Disse spredninger går i den retning at den strøm som skal til for å bringe releet til å reagere, må økes ved stigende temperatur for å gi den foreskrevne virkemåte. Dette forhold fører til at der ved slike heftreléer hvor der anvendes permanentmagneter av <oksyd->

materialer i må tas relativt store spredningsverdier med hensyn til deres driftsdata med på kjøpet. For å sikre reaksjon selv ved høyere omgivelsestemperaturer må man av sikkerhetshensyn prinsipielt foreskrive en sterkere reaksjonsstrøm enn det ellers ved lavere driftstemperaturer ville være nødvendig. Da reaksjonsfølsomheten, resp. den reaksjonsstrøm som behøves for et relé av bestemt utførelse, kan anses som kvalitets-karakteriserende for et relé, får denne ulempe en særlig betydning.

De omtalte ulemper unngås med den foreliggende oppfinnelses-gjenstand, som er et heftrele av den innledningsvis angitte art, altså hvor indusert fluks og permanentfluks overlagrer seg i arbeidsluftspalten. I det foreliggende tilfelle benyttes ennvidere permanentmagneter til å fastholde ankeret både i arbeidsstilling og i hvilestilling. Dette er i og for seg kjent, men til et annet formål, nemlig med sikte på å skaffe et mest mulig hurtig reagerende relé, enn i det foreliggende tilfelle, hvor hensikten er å gi reléet en særlig kompakt og lav utførelse for at det skal kunne anvendes på lederplater, og hvor denne hensikt ifølge oppfinnelsen i første rekke oppnås ved at hoved-permanentmagneten som tjener til å fasthold ankeret magnetisk i arbeidsstilling og gjennomflytes av den induserte fluks, består av et oksyd-materiale, f.eks. bariumoksyd eller strontiumoksyd, og hjelpe-permanentmagneten som tjener til å fastholde ankeret i hvilestillingen, består av et magnetmateriale med omtrent samme temperaturavhengighet.

Til forskjell fra hva som ville være naturlig om man bare ville ta sikte på å oppnå liten byggehøyde, nemlig å skaffe holdekraften for ankeret i hvilestillingen ved hjelp av en ankerfjær, unngår man dermed at permanentmagnetens temperaturavhengighet, som er særlig sterkt utpreget ved oksyd-materialer, får en meget uheldig innvirkning på re-aksj onsspenningen.

Takket være løsningen ifølge oppfinnelsen kan et heftrele av denne utførelse anvendes innen et vidt temperaturområde som i praksis kan strekke seg fra +100°C til -40°C. Den variable remanens i de anvendte permanentmagneter, som her betegnes som hovedmagnet og hjelpemagnet, kompenserer hverandre på grunn av forholdsregelen ifølge oppfinnelsen, så man kan regne med tilnærmelsesvis like driftsverdier selv ved betraktelige temperaturvariasjoner.

For å oppnå en mest mulig vidtgående kompensasjon bør der ved strenge krav til konstans av driftsverdiene anvendes permanentmagneter med helt like materialegenskaper. Er kravene til overholdelse av konstante driftsverdier ikke så strenge, kan der også tillates visse material-forskjeller i de anvendte permanentmagneter.

Med sikte på å oppnå en særlig liten byggehøyde av releet

er det ennvidere hensiktsmessig å la begge permanentmagnetene være polarisert i retningen for ankerbevegelsen og ha sin korteste utstrekning i denne retning.

Hensiktsmessig skjer befestigelsen av permanentmagnetene på de komponenter som bærer dem, ved en klebeforbindelse. Forøvrig går man som nevnt ved løsningen ifølge oppfinnelsen, i motsetning til mange kjente utførelsesformer, ut fra at ankerets hvilestilling ikke skal be-virkes av en tilbakestillingsfjær, men av en hjelpemagnet. Hvis det av konstruktive grunner ikke er til å unngå å forbinde ankeret med åket via en fjær, bør denne fjær i vidtgående grad være uten rettekraft. Fjæren bidrar altså praktisk talt ikke til å bestemme ankerets hvilestilling og dets holdekraft i denne stilling.

Av fabrikasjonshensyn er det hensiktsmessig å velge hovedmagnetens tverrsnitt slik at det sammen med åkets bæredel tilsvarer tverrsnittet av det midtre åkben. På denne måte er det mulig i første omgang å feste hovedmagneten på åket, f.eks. ved klebning, og først deretter skyve magnetiseringsspolen inn på det midtre åkben. En hensiktsmessig videreutvikling av oppfinnelsen går ut på å utforme skillelinjen mellom hovedmagneten og åket som skrålinje. Dermed er det mulig å realisere monteringen av hovedmagneten på hensiktsmessig måte med minimalt plassbehov.

En annen hensiktsmessig videre-utvikling av oppfinnelsen går

ut på at der er tilordnet hjelpemagneten et fluksblikk på den side som vender bort fra ankeret. Ved denne forholdsregel blir hjelpemagnetens magnetiske flukskrets vesentlig bedre sluttet så den under like forut-setninger betraktelig øker den kraft som virker på ankeret. Forøvrig gjør den bedre sluttede hjelpekrets også heftreléet mindre tilbøyelig til å forstyrres av ytre magnetiske innflytelser.

I det enkleste tilfelle velger man hovedmagnetens og hjelpemagnetens magnetiseringsretninger overensstemmende. Men man kan også magnetisere hjelpemagneten motsatt ved sine to ender. Videre kan det være hensiktsmessig å anordne et skille-blikk mellom ankeret og hjelpemagneten.

Ytterligere enkeltheter ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse av et utførelseseksempel.

Fig. 1 viser heftreléet i henhold til oppfinnelsen skjematisk

i perspektivriss, og

fig. 2 er et sideriss til fig. 1 i snitt etter linjen X-Y.

På fig. 1 er der under sløyfning av kontaktanordningen skjematisk vist et heftrelé med E-formet magnetsysstem M, hvor midtbenet Ml virker som kjerne. Ved forenden av midtbenet Ml sitter hovedmagneten DM1, som er forbundet med dette ben, f.eks. ved klebning. Skillelinjen mellom hovedmagneten DM1 og kjernen danner her en skrålinje S, da der derved fås en gunstig plassutnyttelse.

Ved permanentmagneten DM1 dreier det seg, likedan som ved permanentmagneten DM2, om en slik med høy koersitivkraft, som slike der kan produseres industrielt under anvendelse av oksydmaterialer. Det er også bare slike permanentmagneter som ikke kan avmagnetiseres ved vanlige motmagnetiseringer. Faren for avmagnetisering foreligger nemlig ved permanentmagneter som ligger i magnetiseringsflukskretsen. Rett overfor hovedmagneten DM1 ligger hjelpemagneten DM2. Den har til oppgave å fastholde ankeret A i utløst stilling (hvilestilling). Hjelpemagneten DM2 frembringer en kraft på ankeret motsatt rettet kraften av hovedmagneten DM1 og større enn den. Selv om man ut fra funksjonelle hensyn også ville kunne fremstille hjelpemagneten DM2 av et Alnico-materiale siden den ikke er gjennomsatt av magnetiseringsfluksen, er det allikevel for å oppnå en tilstrekkelig temperaturkompensasjon nød-vendig såvidt mulig å velge samme materiale for de to permanentmagneter DM1 og DM2. Hjelpemagneten DM2 er hensiktsmessig likeledes ved klebning festet til holderen H for spolelegemet.

I luftspalten mellom hovedmagneten DM1 og hjelpemagneten DM2 er reléets anker A plasert. Dette er ved to bladfjærer P, som i vidtgående grad er uten rettekraft, forbundet med de ytre ben av det E-formede magnet system M. På den side av hjelpemagneten DM2 som vender bort fra ankeret A, sitter der dessuten et fluksblikk B som ikke bare skaffer en bedre sluttet magnetisk hjelpekrets, men også nedsetter reléets tilbøyelighet til å forstyrres av ytre magnetiske innflytelser.

Fig. 2 viser reléet sett fra siden i snitt etter linjen X-Y

på fig. 1. Her er der også vist en mulig variant av oppfinnelsen, bestående i å magnetisere magneten DM2 motsatt ved dens to ender. Videre er permanentmagnetenes polaritet markert i forbindelse med de virksomme flukslinjer. Figuren gjør det også forståelig at i motsetning til en tilbakestillingskraft med en tilbakeføringsfjær som bestemmer ankerets hvilestilling, vil ved minkende permanentflukskraft i hovedmagneten DM1 også kraften av hjelpemagneten DM2 minke på tilsvarende måte. På denne måte kan permanentmagnetenes temperaturavhengighet i vidtgående grad utlignes så heftreléets driftsverdier neppe forandrer seg selv ved temperaturvariasjoner.

Claims (10)

1. Heftrele som er av flat type og har tilnærmelsesvis temperatur-uavhengige reaksjonsspenninger, og som har permanentmagneter til å fastholde ankeret i arbeidsstilling og i hvilestilling, og hvor indusert fluks og permanent fluks overlagrer seg i arbeidsluftspalten, karakterisert ved at hoved-permanentmagneten (DM1) som tjener til å fastholde ankeret (A) magnetisk i arbeidsstillingen og gjennomflytes av den induserte fluks, består av et oksyd-materiale, f.eks. bariumoksyd eller strontiumoksyd, og hjelpe-permanentmagneten (DM2) som tjener til å fastholde ankeret (A) i hvilestillingen, består av et magnetmateriale med omtrent samme temperaturavhengighet.

2. Heftrelé som angitt i krav l,karakterisert ved at begge permanentmagnetene er polarisert i retningen for ankerbevegelsen og har sin korteste utstrekning i denne retning.

3. Heftrelé som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at der til befestigelse av permanentmagnetene (DM1, DM2) på de komponenter som bærer dem, tjener en klebeforbindelse. M-.

Heftrelé som angitt i et av kravene 1-3, karakterisert ved at ankeret (A) er forbundet med åket (M) ved hjelp av minst én bladfjær (F) som i vidtgående grad er uten rettekraft. .

5. Heftrelé som angitt i et av kravene 1-4,karakterisert ved at hovedmagnetens (DM1) tverrsnitt er valgt slik at det sammen med bæredelen tilsvarer tverrsnittet av det midtre ben (Ml).

6. Heftrelé som angitt i krav 5,karakterisert ved at skillelinjen mellom hovedmagneten (DM1) og kjernen danner en skrålinje (S).

7. Heftrelé som angitt i et av kravene 1-6, karakterisert ved at der er tilordnet hjelpemagneten (DM2) et fluksblikk (B) på den side som vender bort fra ankeret (A).

8. Heftrelé som angitt i et av kravene 1-7,karakterisert ved at hovedmagnetens (DM1) og hjelpemagnetens (DM2) magnetiseringsretninger stemmer overens.

9. Heftrelé som angitt i et av kravene 1-7, karakterisert ved at hjelpemagneten (DM2) er magnetisert motsatt ved sine to ender (fig. 2).

10. Heftrelé som angitt i et av kravene 1-9, karakterisert ved at der mellom ankeret (A) og hjelpemagneten (DM2) er anordnet et skilleblikk (T).