SI25186A - Elektromagnetni rele - Google Patents

Abstract

Izum opisuje novo konstrukcijsko rešitev elektromagnetnega releja, ki omogoča odklop istosmernih tokov do velikosti 20 A in 1000 VDC. Elektromagnetni releje bil posebej razvit za varen odklop fotovoltaičnih modulov solarnih elektrarn in za polnilne postaje električnih avtomobilov. Pri odklopu istosmernih tokov takšnih velikosti se lahko ustvari električni oblok, ki lahko uniči rele. Da se porazdeli energija električnega obloka ima rele štiri zaporedno vezane kontaktne sisteme s skupno kontaktno razdaljo č10 mm. Rele ima vgrajene štiri pare trajnih magnetov (10), ki so nameščeni poleg kontaktnih sistemov, ki odpihnejo oblok v prostor - komoro (11), kjer se oblok razširi, izgubi energijo, ter posledično ugasne. Komora (10) je oblikovana v vzdolžni smeri releja in ima prekate (12), ki prekinejo sajavost in s tem dvignejo prebojno napetost med kontakti (7) in kontakti (9). Nosilca premičnih kontaktov (8) ter nosilci fiksnih kontaktov (6) so oblikovani tako, da se izkoristi smer lastnega magnetnega polja, ki gagenerira stikalni tok za dodaten odklon obloka v komoro (11). Tehnični problem, ki ga rešuje izum je konstrukcijska rešitev elektromagnetnega releja, ki omogoča odklop istosmernih tokov do velikosti 20 A in 1000 VDC.

Description

Izum opisuje novo konstrukcijsko rešitev elektromagnetnega releja, ki omogoča odklop istosmemih tokov do velikosti 20 A in 1000 Vdc. Elektromagnetni rele je bil posebej razvit za varen odklop fotovoltaičnih modulov solarnih elektrarn in za polnilne postaje električnih avtomobilov. Solarne elektrarne in sistemi za shranjevanje električne energije potrebujejo stikalne naprave za visoke tokove in napetosti. Pri odklopu istosmemih tokov takšnih velikosti se lahko ustvari električni oblok do velikosti ~ 200 mm, sam oblok pa ima temperaturo več 1000 °C, ki lahko stali kontaktni material kovic in uniči rele. Da preprečimo ta pojav, smo v konstrukcijsko rešitev vključili več zaporedno vezanih odprtih kontaktov in s tem povečali kontaktno razdaljo, ki je nujno potrebna za ugasnitev obloka pri prekinitvi enosmernega toka. Dodatno smo vgradili močne trajne magnete, ki usmerjajo oblok od kontaktnih kovic v posebni prostor za oblok, kjer se oblok razširi, izgubi energijo, ter posledično ugasne. Predmet izuma se nanaša na področje stikalne tehnike - elektromagnetni releji.

Opis do sedaj znane rešitve

Nam do sedaj znane konstrukcijske rešitve elektromagnetnih relejev so navedene v patentnih prijavah EP2672497A1 in EP2533262A1.

Opis sedanjega izuma (nova rešitev)

Sl. 1 prikazuje prečni prerez elektromagnetnega releja.

Sl. 2 prikazuje rele brez vmesnega pokrova (15), vmesnega pokrova (16) in pokrova (17).

Sl. 3 prikazuje rele s prvim vmesnim pokrovom (15).

Sl. 4 prikazuje rele brez pokrova (17).

Elektromehanski releje sestavljen iz tuljave (1), jedra (2), jarma (3), ter kotve (4). Na kotvo je pritrjen odmikač (5). Rele ima štiri fiksne nosilce kontaktov (6), na katerih so kontaktne kovice (7), ter dva premična nosilca kontaktov - vzmeti (8) s kontaktnimi kovicami (9).

Osnovo releja predstavlja nosilec (13), v katerega so vstavljeni močni trajni magneti (10), fiksni nosilci kontaktov (6), premična nosilca kontaktov (8), priključka tuljave (14), ter elektromagnetni sklop, ki ga sestavljata tuljava (1), jedro (2), jarem (3), kotva (4) z odmikačem (5). Nosilec (13) je oblikovan tako, daje v vzdolžni smeri zagotovljen prostor za štiri komore (11). Prvi vmesni pokrov (15) pokriva komore (11) in tako zaščiti premična nosilca kontaktov (8) pred oblokom. Drugi vmesni pokrov (16) poveča izolacijsko pot med tuljavo (1) in premičnim nosilcem kontaktov (8). Pokrov releja (17) protiprašno zaščiti rele.

Pri priklopu na izvor enosmerne napetosti steče skozi tuljavo (1) releja enosmerni tok, ki ima za posledico magnetni flux. Ko je magnetni pretok dovolj velik, magnetna sila pritegne kotvo (4) k jedru (2), odmikač (5) porine vzmet (8) in kontaktne kovice (9) premičnega nosilca kontaktov (8) ter kontaktne kovice (7) fiksnega nosilca kontaktov (6) se sklenejo. Po izklopu releja magnetna sila popusti, vzmet (8) se povrne v izhodiščni položaj in kontakti (7) in kontakti (9) se razklenejo.

Splošno je znano dejstvo, da se pri odklopu istosmemega toka višjih napetosti med kontakti generira električni oblok, ki lahko povzroči poškodbe fiksnih kontaktnih kovic (7) in premičnih kontaktnih kovic (9). Da se porazdeli energija obloka ima rele štiri zaporedno vezane kontaktne sisteme s skupno kontaktno razdaljo ~ 10 mm.

Rele ima vgrajene štiri pare trajnih magnetov (10), ki so nameščeni poleg kontaktnih sistemov, ki odpihnejo oblok v prostor - komoro (11), kjer se oblok razširi, izgubi energijo, ter posledično ugasne.

Komora (10) je oblikovana v vzdolžni smeri releja in ima prekate (12), ki prekinejo sajavost in s tem dvignejo prebojno napestost med kontakti (7) in kontakti (9).

Nosilca premičnih kontaktov (8) ter nosilci fiksnih kontaktov (6) so oblikovani tako, da se izkoristi smer lastnega magnetnega polja, ki ga generira stikalni tok za dodaten odklon obloka v komoro (11).

Tehnični problem, ki ga rešuje izum je konstrukcijska rešitev elektromagnetnega releja, ki omogoča odklop istosmemih tokov do velikosti 20 A in 1000 Vdc.

Claims (4)

1. Elektromagnetni rele j e značilen po tem, da je sestavljen iz električnega magneta, ki generira magnetni flux, magnetna sila pritegne kotvo (4) k jedru (2), kar ima za posledico, da se kontakti (7) in kontakti (9) sklenejo, ter močnih trajnih magnetov (10), ki odklonijo oblok v komoro (11) kjer se oblok razširi, izgubi energijo in ter posledično ugasne.

2. Elektromagnetni rele po zahtevku 1. je značilen po tem, daje komora (11) za oblok v vzdolžni smeri in ima prekate (12), ki prekinejo sajavost in s tem dvignejo prebojno napetost med kontakti (7) in kontakti (9).

3. Elektromagnetni rele po zahtevku 1. je značilen po tem, da sta nosilca premičnih kontaktov (8) ter nosilci fiksnih kontaktov (6) oblikovani tako, da se še dodatno izkoristi smer lastnega magnetnega polja, ki ga generira stikalni tok za odklon obloka v komoro (11).

4. Elektromagnetni rele po zahtevku 1. je značilen po tem, da so fiksni nosilci kontaktov (6) in premična nosilca kontaktov (8) ter elektromagnetni sklop pritrjeni na enako osnovo nosilec (13), s čimer se izognemo posebnim nastavitvam v fazi montaže izdelka in posledično znižamo stroške izdelave.