DE1464867A1 - Electromagnetic bistable relay - Google Patents
Electromagnetic bistable relayInfo
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Description
Elektromagnetisches, bistabiles RelaisElectromagnetic, bistable relay
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches, bistabiles Relais mit einem Elektromagneten, dessen Magnetkreis einen axialen Kern aufweist, der mit einem Joch verbunden ist, das die Betätigungswicklung umgibt und das über die Betätigungswicklung hinaus durch polbacken verlängert ist, wobei der Elektromagnet außerdem einen Kern aufweist, der zur Betätigung der Kontakte axial gleitbar ist und dea? durch eine Rückstellkraft in die Ruhelage vorgespannt ist, wobei außerdem der eine der beiden Kerne einen Remanenzmagnetismus ha% und von elektrischen Impulsen entgegengesetzten Vorzeichens, die in die Betätigungswioklung geschicktThe invention relates to an electromagnetic, bistable relay with an electromagnet, the Magnetic circuit has an axial core which is connected to a yoke that surrounds the actuation winding and which is extended beyond the actuation winding by pole jaws, the electromagnet also has a core which is axially slidable for actuating the contacts and dea? by a restoring force is biased into the rest position, with one of the two cores also having a remanence magnetism and from electrical impulses of opposite sign which are sent into the actuation winding
werden,will,
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unterlagen (Art 711 Abi, 2 Nr. I Satz 3 dee Amterungagös. v. 4.9.1967)documents (Art 711 Abi, 2 No. I sentence 3 dee Amterungagös. of 4.9.1967)
H54867H54867
magnetisierbar und anschließend teilweise entmagnetisierbar ist, wobei die magnetische Anziehungskraft in Arbeitsstellung größer ist als die Rückholkraft und in Ruhestellung, wenn der Kern mit Remanenzmagnetismus teilweise entmagnetisiert ist, die magnetische Anziehungskraft kleiner ist als die Rückholkraft.is magnetizable and then partially demagnetizable, the magnetic force of attraction in the working position is greater than the return force and in the rest position when the core with remanence magnetism is partially demagnetized, the magnetic attraction force is smaller than the return force.
Bei einem bekannten Relais dieser Art ist der bewegliche P Kern mit einem größeren Durchmesser über nach außen durchführende Stangen zwischen dem festen Kern und dem Joch geführt« Er steht dabei in der einen Entstellung d.h. der Arbeitsstellung mit dem Joch und in der anderen Endstellung — der Ruhestellung — mit dem festen Kern in Verbindungβ Die in der Ruhestellung bei Erregung der Betätigungswicklung in dem Luftspalt zwischen dem beweglichen Kern und dem Joch entstehende magnetische Anziehung wirkjffoabei der gewünschten Bewegung entgegen. Außerdem ergibt sich bei dem zylindrischen Luftspalt infolge des größeren Durchmessers leicht die Tendenz zu einseitiger Kraftwirkung und damit zu einem erhöhten Reibungswiderstand»In a known relay of this type, the movable one P Core with a larger diameter via rods extending outwards between the fixed core and the Yoke guided «He stands in the one distortion, i.e. the working position with the yoke, and in the other End position - the rest position - with the solid core in connectionβ The in the rest position when aroused the actuation winding in the air gap between the movable core and the yoke generated magnetic Attraction counteracts the desired movement. In addition, the cylindrical air gap tends to tend due to the larger diameter too one-sided force effect and thus increased frictional resistance »
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein bistabiles Relais zu schaffen, welohes in einem einzigen Magnetkreis ohne einander entgegenwirkende Luftspalte gebaut ist und das in seiner durch den letzten Steuerimpuls bestimmten Gleichgewiohts-The invention is based on the object of avoiding these disadvantages and of creating a bistable relay, which is built in a single magnetic circuit without opposing air gaps and that in his equilibrium determined by the last control pulse
909819/0908 stellung 909819/0908 position
H6A867H6A867
_ 3 —_ 3 -
stellung bleibt, selbst wenn ein äußeres mechanisches Mittel den beweglichen Kern in die andere Stellung zu bringen sucht.position remains, even if an external mechanical Seeks to bring the movable core into the other position.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der bewegliche Kern einen magnetischen Bund trägt, der relativ zu den Polbacken auf der anderen Seite der Betätigungswicklung liegt.This object is achieved according to the invention in that the movable core carries a magnetic collar, which lies on the other side of the actuation winding relative to the pole pieces.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auch der Luftspalt zwischen diesem Bund und den zum Joch gehörigen Polbacken die Anziehungskraft erhöht und auch beim Zurückkehren in die Ruhestellung wirkt dieser auf der anderen Seite liegende Luftspalt in der gewünschten Bewegungsrichtung. Außerdem gibt der Bund noch die Möglichkeit, einen direkten Anschlag des beweglichen Kerns auf den festen Kern zu vermeiden. Dies ist umso wicntiger, als einer dieser beiden Kerne aus einem magnetisch sehr günstigen, aber mechanisch nicht so festen Material hergestellt ist» Infolge der günstigen magnetischen Wirkung der erfindungsgemäßen Ausbildung und des verwendeten magnetisch hochwertigen Materials für den Kern mit Remanenzmagnetismus hindert auch der mechanisch günstige Restluftspalt zwischen den Kernen nicht die Wirksamkeit des magnetischen Systems,This results in the advantage that the air gap between this collar and the corresponding pole pieces to the yoke increases the attraction force and a uch acts upon returning to the rest position this air gap located on the other side in the desired direction of movement. In addition, the federal government still gives the possibility of avoiding a direct impact of the movable core on the fixed core. This is all the more important as one of these two cores is made of a magnetically very favorable, but mechanically not so strong material the effectiveness of the magnetic system between the nuclei is not
Der Teil mit remantem Magnetismus wird vorzugsweise 909819/0908The part with remantant magnetism is preferably 909819/0908
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
durch den feststehenden Kern dee Elektromagneten gebildet« formed by the fixed core of the electromagnet "
Bei dfeser Ausbildung des Relais sind die beiden Gleichgewichtsstellungen des beweglichen Kerns stabil. Selbst wenn infolge eines Stoßes oder einer anderen beliebigen Ursaohe der bewegliche Kern aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung gebracht und durch eine äußere Kraft während einer merklichen Dauer in dieser gehalten wird, kehrt er in seine Ruhestellung zurück, sobald die Störursach« verschwindet. Ferner ist in der Ar- . beitsstellung die Anziehungekraft des Teils mit remaneatem Magnetismus so groß, daß es unmöglich ist, den beweglichen Kern selbst unter der Einwirkung eines Stoßes, welcher mehr als dem Zehnfachen der Erdbeschleunigung entspifaht, zu verstellen.If the relay is designed in this way, the two positions are in equilibrium of the moving core is stable. Even if as a result of an impact or any other arbitrary Originally the movable core was brought from the rest position to the working position and by an external one Force is held in this for a noticeable period, it will return to its rest position as soon as it is the cause of the disturbance «disappears. Furthermore, in the Ar-. providing the attraction of the part with remaneatment Magnetism so great that it is impossible to move the nucleus even under the action of a To adjust the shock, which is more than ten times the acceleration due to gravity.
ferner ermöglicht die Uatsaohe, daß der bewegliche Kern gegenüber dem Elektromagneten wie ein 2?auohkern arbeitet, insbesondere infolge der Lokalisierung des Luftspalta an der Stelle, an welcher der Jluß am größten ist, eine große ,Änderung des magnetischen Widerstands beim tfbergang des ^Lais aus der Arbeitsstellung und umgekehrt zu erhalten. Diese Eigentümlichkeit im Vereim mit der Änderung der Magnetisierungs- ' stärke des fasten Kerns unter der Einwirkung derFurthermore, the Uatsaohe enables the movable In relation to the electromagnet, the core works like a 2-ohm core, in particular as a result of the localization of the Air gap at the point at which the Jluß on the greatest is a great change in the magnetic resistance when the ^ Lais passes from the working position and vice versa. This peculiarity in connection with the change in the magnetization ' strength of the fasting core under the influence of the
υ ;-,·■■ Steuer- υ; -, ■■ tax
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Steuerimpulse gestattet, eine "bedeutende Rüokholkraft in jeder der Grleichgewichtsstellungen zu erhalten« Der feste Kern mit remanentem Magnetismus wird vorzugsweise durch einen magnetischen Werkstoff mit geringer Koerzitivkraft gebildet, ζ«Be eine Nickel-Aluminium-Kobalt-Degierung ·Control pulses allowed a "significant Rüokholkraft in to get each of the deadweight positions «The fixed core with remanent magnetism is preferably made by a magnetic material with lower Coercive force formed, ζ «Be a nickel-aluminum-cobalt degation ·
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeiohnung beispielshalber erläutert.The invention is explained below by way of example with reference to the drawing.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäß ausgebildetes Relais in der Ruhestellung in Seitenansicht unter Wegbrechung τοη Teilen,Fig. 1 shows a relay designed according to the invention in the rest position in side view below Break away τοη share,
Fig. 2 ist eine schaubildliche, auseinandergezogene Ansicht der verschiedenen Bestandteile des RelaistFigure 2 is a perspective, exploded view of the various components of the relay
r 3 ist ein Axialsohnitt des Relais in der Ruhestellung in größerem Maßstab,r 3 is an Axialsohnitt of the relay in the rest position on a larger scale,
Fig· 4 zeigt in. gleicher Darstellung das Relais in der Arbeitsstellung,FIG. 4 shows the relay in FIG Working position,
Fig. 5 ist eta Schnitt längs der !Linie 7 - 7 in der FigFig. 5 is a section along the line 7-7 in Fig
Fig» β ist ein Diagramm der Kräfte als Funktion desFig »β is a diagram of the forces as a function of the
LuftspaltaAir gap a 909819/0908909819/0908
- 6 Luftspalts des Magnetkreises des Relais,- 6 air gaps of the magnetic circuit of the relay,
pig, 7 ist ein Schema zur Erläuterung der mechanischen Betätigung der beweglichen Kontakte,pig, 7 is a diagram to explain the mechanical actuation of the movable contacts,
8 und 9 sind zwei Schaltbilder von zwei Möglichkeiten zur Speisung des obigen Relais,8 and 9 are two circuit diagrams of two possibilities for supplying the above relay,
e 1 bis 5 zeigen die Ausbildung eines bistabilen Relais gemäß der Erfindung mit einer bemerkenswerten Schaltleistung (z.B. 10A bei 110 V Wechselspannung). Dieses Relais besteht im wesentlichen aus einem Elektromagneten 1 mit einem bewegliche. Kontakte 5 tragenden axialen Tauchkern 2, Der Elektromagnet 1 wird von einem isolierenden Gestell 4 getragen, an welchem Gruppen von Arbeitskontakten und Ruhekontakten 5 bzw, 6 befestigt sind.e 1 to 5 show the design of a bistable relay according to the invention with a remarkable one Switching capacity (e.g. 10A at 110 V AC voltage). This relay consists essentially of an electromagnet 1 with a movable one. Contacts 5 load-bearing axial plunger 2, the electromagnet 1 is carried by an insulating frame 4 on which groups of normally open contacts and normally closed contacts 5 and 6 are attached.
Diese Anordnung ist nachstehend im einzelnen beschrieben.This arrangement is described in detail below.
Der Elektromagnet 1 weist wenigstens eine Betätigungswioklung 11 (Mg, 3 und 4) auf, welche sich in einem elektrisch isolierenden Spulenkasten 12 mit einem axialen Kanal 13 befindet. Ein Flansch 14 des Spulenkastens 12 stützt sioh an einem Ende eines Jochs 16 des Elektromagneten 1 angeordneten Polbacken 15 ab,The electromagnet 1 has at least one actuation lever 11 (Mg, 3 and 4), which are in a electrically insulating coil box 12 with an axial channel 13 is located. A flange 14 of the bobbin case 12 is supported on one end of a yoke 16 of the electromagnet 1 from pole jaws 15,
welcheswhich 909819/0908909819/0908
welches an dem anderen Ende zwei tungebogene Laschen 17 aufweist« Aa den löschen 17 ist durch Schrauben 20 ein Bund 18 aus Weicheisen befestigt, welcher eine axiale Muffe 19 trägt, in welche ein fester Kern 21 des Elektromagneten 1 eingesetzt ist. Der Kern 21 hat die Form eines Kreiscylinders·which at the other end two bent tabs 17 has «Aa the delete 17, a collar 18 made of soft iron is fastened by screws 20, which is an axial Bears sleeve 19, in which a fixed core 21 of the electromagnet 1 is inserted. The core 21 has the shape of a circular cylinder
Der in den Kanal 13 des Spulenkastens 12 eingesetzte feste Kern 21 besteht 'aus einem Material mit geringer Koerzititvkraft, welches durch eine begrenzte Zahl τοη Amperewindungen der Betätigungewieklung 11 magnetisiert ode± entmagnetisiert werden kann« Es kann z.B. eine Hickel-AluminiumHEobalt-Legierung mit gerichteter Magnetstruktur benutzt werden· Eine derartige Legierung ist#z#B. unter dem Hamen Jioonal 600 bekannt.The fixed core 21 inserted into the channel 13 of the coil case 12 consists of a material with a low coercive force, which can be magnetized or demagnetized by a limited number of ampere-turns of the actuation mechanism 11 be used · such an alloy is # z # 600 as known under the Hamen Jioonal.
Die Befestigung des Kerns 21 kann iisbesondere mitteie ♦ eines Klebers 22 aus polymerisierbarem Kunststoff erfolgen, was die genaue Einstellung der Lage des Kerns 21-gestattet. The attachment of the core 21 can be in particular in the middle an adhesive 22 made of polymerizable plastic, which allows the exact setting of the position of the core 21.
Der z-B· aus Weicheisen bestehende bewegliche (Dauohkera besitzt einen zu dem Kern 21 gleiohachsigen zylindrischen Kernkörper 23, welcher mit Gleitsitz in dem Kanal 13 gleitet* Jenseits der Polbacken 15 des Jochs 16 trägt der Kern 23 einen ebenfalls aus Weicheisen bestehendenThe z-B made of soft iron movable (Dauohkera has a cylindrical axis that is coaxial with the core 21 Core body 23, which slides with a sliding fit in the channel 13 * Beyond the pole jaws 15 of the yoke 16 carries the core 23 is also made of soft iron
, · Bund 24« , · Bund 24 «
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Bund 24, welcher dem festen Bund 18 entspricht« Der Hub des beweglichen Tauchkerns 2 ist so bemessen, daß in der Ruhestellung (Fig. 3) ein größter Luftspalt E zwisohen einander gegenüberliegenden Flächen 25f 26 der Kerne 21, · 25 besteht, während in der Arbeitsstellung der Luftspalt erheblich kleiner ist und gleich dem dem Kleinstwert entsprechenden Wert _e (Fig· 4) wird. Dieser kleinste Luftspalt ja kann übrigens null werden, was dem richtigen Arbeiten des Relais nicht entgegensteht. Um jedoch jede Zerstörung des aus einer Legierung mit geringer mechanischer Festigkeit bestehenden Kerns 21 durch Stöße zu verhindern, wird vorzugsweise zwischen den Flächen 25»· 26 in der Ruhestellung ein restlicher Luftspalt £ aufrechterhalten, welcher verhältnismäßig klein aber nicht null ist.Collar 24, which corresponds to the fixed collar 18 is "The stroke of the movable plunger 2 such that in the rest position (Fig. 3) a largest air gap E zwisohen opposing surfaces 25 f 26 of the cores 21, · 25 is, while in the working position, the air gap is considerably smaller and becomes equal to the value _e (FIG. 4) corresponding to the minimum value. Incidentally, this smallest air gap can become zero, which does not prevent the relay from working properly. However, in order to prevent any destruction of the core 21 consisting of an alloy with low mechanical strength by impacts, a remaining air gap £ is preferably maintained between the surfaces 25 »· 26 in the rest position, which air gap is relatively small but not zero.
Die beweglichen Kontakte 3 werden von einem sogenannten W-förmigen Getriebesystem mit Verstärkung der Bewegung getragen, welches zwei Paare von isolierenden Armen 51 aus Preßmasee aufweist, welche Zapfen 32 tragen, mit denen sie in Lagern 33 schwenkbar sind, die durch umgebogene Laschen einer an dem Bund 24 durch einen ffiet 35 befestigten Platte 34 gebildet werden. Jeder Arm 31 trägt eine Blattfeder 36, welche durch einen Stift 37 befestigt ist und sich an einer an dem freien Ende des \ Arms 31 ausgebildeten Schulter 38 abstützt. Die Feder 36The movable contacts 3 are made of a so-called W-shaped gear system with amplification of the movement worn, which has two pairs of insulating arms 51 has from Preßmasee, which carry pin 32, with which they are pivotable in bearings 33, which ffiet by bent tabs one on the collar 24 by a 35 fixed plate 34 are formed. Each arm 31 carries a leaf spring 36 which is supported by a pin 37 is attached and is supported on a shoulder 38 formed on the free end of the arm 31. The spring 36
läuftruns 909819/0 908 :. . 909819/0 908 :. .
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läuft in einen der beweglichen Kontakte 3 aus. Bei der vorgesehenen Ausbildung weist das Relais vier bewegliche Kontakte auf. Jeder Arm 31 trägt ferner einen Winkel 39, welcher die leder 36 umfaßt und mit einem Haltenapf 41 für eine Blattfeder 42 versehen ist, welche eines der für den Tauchkera 2 vorgesehenen elaötischen Rüokholglieder bildet, welche ihn in die Ruhestellung zurückzuführen suchen. Jeder Feder 42 ist an dem Joch 16 durch Schrauben 43 befestigt^ Wenn keine Verbindung vorhanden wäre, würden die Blattfedern 42 parallel zu dem Joch liegen· In der Ruhestellung werden sie mit einer gewissen Biegung durch die Haltenäpfe 41 gehalten, wie in Hg. dargestellt, so daß sie die Arme 31 auseinanderzuspeizen suchen. ·runs out into one of the movable contacts 3. In the intended training, the relay has four movable ones Contacts on. Each arm 31 also carries an angle 39 which surrounds the leather 36 and has a holding cup 41 for a leaf spring 42 is provided, which one of the intended for the Tauchkera 2 elastic Rüokholglieder forms, which seek to bring him back to the rest position. Each spring 42 is on the yoke 16 through Screws 43 attached ^ If there were no connection, the leaf springs 42 would be parallel to the yoke lie · In the rest position they are held with a certain amount of curvature by the holding cups 41, as in Hg. shown so that they spread the arms 31 apart Looking for. ·
Das z.B· aus Preßmasse bestehende, die festen Kontakte 5 und 6 (von denen iq^anzen acht vorhanden sind) tragende isolierende Gestellt 4 besitzt vier Ständer 45 mit rechtwinkligem Querschnitt, welohe an einem festen Sockel 45 befestigt aind, durch welchen die festen Kontakte 5, tragende Ansohlußfahnen 47, 48 gehen. Andere Anschlußfahnen 64 (Fig. 2) dienen zum Anschluß der Betätigungswicklung 11 über biegsame Leiter 63 und zum Ansohluß der beweglichen Kontakte 3 über biegsame Leiter 65-, (Pig. 1 und 2)β The insulating frame 4, which consists, for example, of molding compound and carries the fixed contacts 5 and 6 (of which there are eight), has four uprights 45 with a rectangular cross-section, which are attached to a fixed base 45 through which the fixed contacts 5 , carrying Ansohlußfahnen 47, 48 go. Other terminal lugs 64 (Fig. 2) are used to connect the actuating winding 11 via flexible conductors 63 and for the connection of the movable contacts 3 via flexible conductors 65-, (Pig. 1 and 2) β
Diethe 909819/0908909819/0908
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Die auf den "beweglichen Tauchkern 2 ausgeübten Kräfte sind in dem Diagramm der Fig. 6 dargestellt,' in welchem in Richtung 0-X der Wert des Luftspalts zwischen den Flächen 25 und 26 und in' Richtung 0-Y die Werte der den verschiedenen Erregungsbedingungen unabhängig von ihrem Sinn entsprechenden Kärfte dargestellt sind. Bei J und K sind die der Ruhestellung (Luftspalt E) bzw. der Arbeitsh stellung (Luftspalt j3) entsprechenden Punkte dargestellt. Die Kennlinie der durch die Blattfedern 42 gebildeten elastischen Rückholglieder wird durch die Kurve H-Gr wiedergegeben. Die Kennlinie der auf den Tauchkern 2 durch die erregte Betätigungswicklung 11 ausgeübten magnetischen Anziehungskraft wird durch die Kurve B-O wiedergegeben, welche über der vorhergehenden liegt, wobei es jedoch so ist, daß diese Kraft der vorhergehenden entgegengesetzt ist.The forces exerted on the "movable plunger 2" are shown in the diagram of FIG. 6, in which in direction 0-X the value of the air gap between surfaces 25 and 26 and in direction 0-Y the values of the various excitation conditions corresponding Kärfte are shown regardless of their meaning. When J and K are those of the rest position (air gap e) and the working hours position (air gap j3) corresponding points shown. the characteristic of the elastic Rückholglieder formed by the leaf springs 42 is determined by the curve H The characteristic of the magnetic attraction force exerted on the plunger 2 by the energized actuating coil 11 is shown by the curve BO which is above the previous one, but it is such that this force is opposite to the previous one.
Die Ausbildung ist so getroffen, daß die Anziehungskraft, welche auf den Tauchkern 2 nur durch den festen Kern ausgeübt wird, wenn die Betätigungswicklung 11 nicht gespeist und damit nicht erregt wird, in der Ruhestellung einem unter dem Punkt G- liegenden Punkt A entspricht. Ferner entspricht diese Kraft in der Arbeitsstellung einem über dem Punkt H liegenden Punkt DeThe training is made so that the force of attraction which acts on the plunger core 2 only through the solid core is exercised when the actuation winding 11 is not is fed and thus not excited, corresponds to a point A lying below the point G in the rest position. Furthermore, this force corresponds to a point De lying above point H in the working position
Unter 909819/0908 At 909819/0908
Outer diesen Bedingungen, ist, wenn sich der "bewegliche Tauchkern 2 in der Ruhestellung befindet, die von dem Magneten herrührende restliche Kraft J-A-kleiner alB die Rüokholkraft J-G der Blattfedern 42, Wenn man durch eine äußere mechanische Wirkung den Tauchkern 2 in die der Arbeitsetellung (luftspalt es) entsprechende Stellung bringen würde, würde der Punkt A nach A! kommen, und wenn die Ausbildung so getroffen ist, daß dieser Punkt unter dem. Punkt H liegt (was keine Schwierigkeiten bietet, da der Kern 21 entsprechend entmagnetisiert werden kann)% würde die Wirkung der Blattfedern 42 vorherrschend bleiben, so daß der Tauchkern 2 wieder in die Ruhestellung zurückkehren würde, sobald die Störursache verschwindet»Outer these conditions, when the "movable plunger 2 is in the rest position, the remaining force coming from the magnet JA-smaller than the return force JG of the leaf springs 42, when the plunger 2 is in the working position by an external mechanical action (air gap it) would bring the corresponding position, point A would come to A!, and if the design is such that this point is below point H (which does not present any difficulties, since the core 21 can be demagnetized accordingly) % the effect of the leaf springs 42 would remain predominant, so that the plunger core 2 would return to the rest position as soon as the cause of the disturbance disappears »
Wenn in die Betätigungswicklung 11 die dem Anzugelmptils entsprechenden Amperewindungen geschickt werden, entsteht eine Anziehungskraft J-B, welche größer als die mechanisch« Rtiokholkraft J-A istc Der Tauchkern 2 bewegt siah dann in Richtung auf den Kern 21 und ;&er Luftspalt nimmt ab, 00 daß die magnetische Anziekisags«- kraft geia&B einem bekannten Gesetz' zunimmt (Bogen B-O)·If the ampere-turns corresponding to the tightening element are sent into the actuating winding 11, an attractive force JB arises which is greater than the mechanical force JA c The plunger 2 then moves in the direction of the core 21 and the air gap decreases Magnetische Anziekisags «- by virtue of geia & B a known law 'increases (Bogen BO) ·
In der Arbeitsstellung, in welcher der Luftspalt e am kleinsten (und ggfae null) ist, ist die AnziehungskraftThe force of attraction is in the working position in which the air gap e is smallest (and possibly e zero)
DaThere
909819/0904909819/0904
Da in der Arbeiteβteilung der magnetische Widerstand des Magnetkreises klein ist, erzeugt die Anzugserregung sobald der Tauchkern 2 die Arbeitsstellung erreicht hat, eine wirksame Magnetisierung des Kerns 21« ■Since in the division of labor the magnetic resistance of the magnetic circuit is small, generates the pull-in excitation as soon as the plunger core 2 has reached the working position, an effective magnetization of the core 21 «■
Wenn hierauf der Anzugsimpuls aufhört, ist die von dem entsprechend magnetisiert en Kern 21 ausgeübte Kraft K-D, welche größer als die Rückholkraft K-H der Blattfedern ist.When the pull-in pulse ceases, the force exerted by the correspondingly magnetized core 21 is K-D, which is greater than the return force K-H of the leaf springs.
Während der- Bewegung des Tauohkerns 2 in die Arbeitsstellung wird auf die. Arme 31 durch den Bund 24 und die Lager 33 ein Zug ausgeübt· Infolge der Abstützung der Blattfedern 42 in den Haltenäpfen 41 ist diese Bewegung von einer Drehung der Arme 31. um ihre Zapfen 32 in Riohtung des Pfeils f ClPlge 4) und einer Druchbiegung der Blattfedern 42 begleitet. Die Winkel 39. drtjLoken auf die Blattfedern 36, so daß sich die beweglichen Kontakte gegen die Arbeitskontakte 5 lfSen·, , ,·.· ·. .During the movement of the rope core 2 in the working position, the. Arms 31 exerted a pull by the collar 24 and the bearings 33 · As a result of the support of the leaf springs 42 in the holding cups 41, this movement consists of a rotation of the arms 31 around their pins 32 in the direction of the arrow f ClPlge 4) and a bending of the Leaf springs 42 accompanied. The angle 39. drtjLoken on the leaf springs 36, so that the movable contacts against the working contacts 5 lfS en ·,,, ·. · ·. .
·■ it·-, ;H?j.xf. rr- · ■ it · - ,; H? J.xf. r r -
Die zwischen dem beweglichen Tauchkern 2 und den.,Kontakten 3 vorgesehene Yerbindungsart ist mit dem, in Ii^. J. ,dargestellten W-förmigen ffetriebesystem gleichwertig, in welcher die Ruhestellung vollausgezogen und die Arbeitsstellung gestrichelt dargesta.lt ist· Die BewegungThe type of connection provided between the movable plunger core 2 and the contacts 3 is with the one in Ii ^. J. , W-shaped drive system shown, in which the rest position is fully extended and the working position is shown in dashed lines · The movement
, : .909819/0908 : ; ύίη^,: .909819 / 0908:; ύί η ^
U64867U64867
des (nach 24* kommenden) Bundes 24- bringt offenbar die Kontakte 3 nach 31» wobei gleichzeitig eine Verstärkung der Amplitude der Bewegung (welche leicht in dem Verhältnis 1 : 3 erfolgen kann) und ein wechsel der Bewegungsrichtung der angetriebenen Teile gegenüber dem Antriebsteil erzeugt werden«of the (after 24 * coming) federal 24- apparently brings the contacts 3 to 3 1 »whereby at the same time an amplification of the amplitude of the movement (which can easily take place in the ratio 1: 3) and a change in the direction of movement of the driven parts compared to the drive part be generated"
Dan des gewählten W-förmigen G-etriebesystems zur Verstärkung der Bewegung kann die Ausbildung so getroffen werden, daß auf den lauchkern 2 eine bedeutende Rückholkraft wirkt, und daß er nur einen geringen Hub hat· Diese Bedingungen sind für ein gutes Abfallen des lauchkerns 2 günstig.Thanks to the selected W-shaped gear system to amplify the movement, the training can be made in this way that a significant return force acts on the leek core 2 and that it has only a small stroke These conditions are favorable for the leek kernel 2 to fall off well.
Wenn in die Betätigungswioklung 11 der Rückführimpuls geschickt wird, um das Relais in den Ruheaustand zurückzuführen, bringen die entsprechenden Amperewindungen den die magnetische Anziehungskraft darstellenden Punkt von D zu einem Unterhalb H liegenden Punkt. Von diesem Augenblick an wird die Rüokholkraft der Blattfedern 42 vorherrschend,' so daß sie die Rückführung des beweglichen Tauchkerns 2 in die Ruhestellung bewirkt·If in the actuation coil 11 the feedback pulse sent to return the relay to the quiescent state, bring the appropriate ampere-turns the point representing the magnetic attraction from D to a point below H. from from this moment on the return force of the leaf springs becomes 42 predominant, so that it brings about the return of the movable plunger 2 to the rest position
Ferner erzeugt das Einschalten der Amperewindungen der Rückführerregung eine teilweise Entmagnetisierung des festen Kerns 2t· Dies hat zur !Folge, daß am Ende dieser 909819/0908 Rüokführerre^uaf;Also, turning on the ampere turns generates the Feedback excitation a partial demagnetization of the solid core 2t · This has the! consequence that at the end of this 909819/0908 Rüokführerre ^ uaf;
Rüokfuhrerregung die restliche magnetische Anziehungskraft J-A kleiner als die Anziehungskraft (J-D') ist, welche man erhalten hätte, wenn man den Tauohkern 2 mechanisch aus seiner Arbeitsstellung in seine Ruhestellung zurückgeführt hätte„ Dies ermöglicht es, die Kraft J-G- der Blattfedern 42 erheblich vorherrschend zu machen.Rüokfuhrerregung the remaining magnetic attraction J-A is less than the force of attraction (J-D ') that would have been obtained if the tau core 2 mechanically from its working position to its rest position would have “This makes it possible, the Force J-G of the leaf springs 42 is considerably predominant close.
Tatsächlich beginnt infolge der Zeitkonstanten des Magnetkreises die Bewegung des Tauchkerns 2 im allgemeinen bevor die magnetische Anziehungskraft ihren dem Beharrungszustand für den betreffenden Luftspalt entsprechenden Wert erreicht hat. Im Augenblick der Einschaltung der Anzugserregung ist dieser Vorgang ohne Einfluß auf den dem Luftspalt _e entsprechenden Endzustand,In fact, due to the time constant of the Magnetic circuit the movement of the plunger 2 in general before the magnetic attraction force the steady state for the relevant air gap has reached the corresponding value. This process takes place at the moment the pull-in excitation is switched on without influence on the one corresponding to the air gap Final state,
Im Augenblick der Einschaltung der Rückführerregung ermöglicht es jedoch die Vergrößerung des magnetischen Widerstandes des Magnetkreises, bevor die Amperewindungen ihren dem Beharrungszustand entsprechenden Wert erreicht haben, eine gegensinnige Magnetisierung des festen Kerns 21 zu vermeiden.At the moment of switching on of the returner movement, however, it enables the increase in the magnetic resistance of the M a gnetkreises before the ampere-turns have reached their corresponding to the steady state value to avoid an opposite magnetization of the fixed core 21st
Es besteht daher selbst bei einer Änderung der Ampere-There is therefore even a change in the amperage
windungentwists
909819/0908909819/0908
H64867H64867
Windungen zur Rückführung des Tauchkeras 2 in die Ruhestellung im Verhältnis 1 ι 2 keine Gefahr einer Umkehr der Funktionen des Relais durch Umkehr des Sinnes des Magneten·Windings for returning the Tauchkeras 2 in the Rest position in the ratio 1 ι 2 no risk of reversing the functions of the relay by reversing the Sense of the magnet
Die Anfangsmagnetisierung des Kerns 21 kann duroh eine kurzzeitige Überlastung der Betätigungswicklung des Elektromagneten erhalten werden·The initial magnetization of the core 21 can duroh a brief overload of the actuating winding of the electromagnet can be obtained
Nachstehend ist ein ZäaLenbeispiel für ein Relais mit einer Schaltleistung von 10 A, 110 V Wechselspannung mit folgenden Kenngrößen angegeben: Verbrauch bei WechselspannungtBelow is an example of a counter for a relay with a switching capacity of 10 A, 110 V AC voltage specified with the following parameters: Consumption with alternating voltage t
Anzug 7 WSuit 7 W
- Beim Abfallen 3 W- When it falls 3 W
Verbrauch bei GleichspannungConsumption with DC voltage
- beim Anzug 15 W ~ ,beim Abfallen . 13 W- 15 W ~ when drawn, when falling. 13 W.
Dauer des Anzugsimpulöes (Übergang in die Arbeitsstellung)Duration of the pick-up impulse (transition to the working position)
— bei WechselspanmiaiBg , 80 ms. . , ,- with alternating voltage, 80 ms. . ,,
— bei SleichspaanEoag 20 ms- with SleichspaanEoag 20 ms
BauerFarmer
.908819/0908 .··.... Λ .908819 / 0908. ·· .... Λ
H64867H64867
Dauer des Abfallimpulses (Übergang in die Ruhestellung)Duration of the dropout pulse (transition to the rest position)
- "bei Wechselspannung 40 ms- "with alternating voltage 40 ms
- bei Gleichspannung 15 ms.- with DC voltage 15 ms.
Bei dem obigen Relais wurden folgende Werte für die auftretenden Kräfte festgestellt:In the above relay, the following values were used for the occurring forces determined:
Auf den beweglichen Kern ausgeübte Kräfte (Ln kg)Forces exerted on the moving core (Ln kg)
in der Ruhestellung in the rest position
in der Arbeitsstellung in the working position
durch die Feder.ausgeübte elastische Rückholkraft elastic return force exerted by the spring
0,60.6
magnetische Rückhol— kraftmagnetic return force
A - Betätigungswicklung nicht erregtA - Actuating winding not energized
0,10.1
B - Betätigungswicklung durch einen Arbeite-'impuls erregtB - actuation winding by a work 'impulse excited
größer als 0,6 (vorübergehend) greater than 0.6 (temporarily)
2,52.5
C ·- Betätigungswicklung durch einen Ruheimpuls erregt C · - Actuating winding excited by a rest pulse
0,050.05
kleiner als 1 kg (vorübergehend)less than 1 kg (temporarily)
Der Magnetkreis mit Tauchkern ermöglicht so dank seines besseren Wirkungsgrades infolge der Lokalisierung des Luftspalts an der Stelle, an welcher der S1IuB am größtenThanks to its better efficiency, the magnetic circuit with a plunger core enables the air gap to be located at the point where the S 1 IuB is greatest
ist,is,
909819/0908909819/0908
ist, die Erzeugung "bedeutender magnetischer Anzugskräfte im Arbeitezustand· Diese Kräfte werden durch die Anlage des Bundes 24 an den Polbaoken 15 geste^rt, welche die Weiterleitung des plusses begünstigt·is the creation of "significant magnetic attraction forces in the working state · These forces are generated by the plant of the federal government 24 to the Polbaoken 15, which favors the forwarding of the plus
Im Ruhezustand sind dagegen die Anzugskräfte infolge der erheblichen yergrößerung des magnetischen Widerstandes verhältnismäßig klein» Da außerdem der Kern 21 durch den Rüokführimpuls teilweise entmagnetisiert wird, ist die restliche magnetische Anziehungskraft in der Ruhestellung gering, was für die Stabilität des beweglichen Tauchkerns 2 ebenfalls günstig ist»In the rest state, on the other hand, the attraction forces are due to the considerable increase in magnetic resistance relatively small »Since the core 21 is also partially demagnetized by the return pulse, the remaining magnetic force of attraction in the rest position is low, which is important for the stability of the movable Diving core 2 is also cheap »
Es ist ferner zu bemerken, daß der geringe magnetische Widerstand in der Arbeitsstellung ohne Schwierigkeiten die Wiedermagnetisierung des festen Kerns 21 gestattet, vorausgesetzt, daß der Arbeitsimpuls eine entsprechende Dauer hat·It should also be noted that the low magnetic Resistance in the working position allows the re-magnetization of the fixed core 21 without difficulty, provided that the work impulse has a corresponding duration
Wenn die Speisung mit Gleichstrom aus einer Stromquelle (]pig· 8) erfolgt, können zur Steuerung des Relais £ür die Betätigungswicklung 11 zwei leilwJoklungen 11a, 11b vorgesehen werden, welche eine gemeinsame Klemme 52 haben und mit Klemmen 53a, 53jb eines Umschalters 54 verbunden sind« Die Stromquelle 51 ist zwischen dieIf the power is supplied with direct current from a power source (] pig · 8), you can control the relay For the actuation winding 11, two leilwJoklungen 11a, 11b are provided, which have a common terminal 52 and with terminals 53a, 53jb of a changeover switch 54 are connected «The power source 51 is between the
Klemme 52Terminal 52
903819/0908903819/0908
■ H64867■ H64867
~ 18 -~ 18 -
Klemme 52 und den Umschalter 54 geschaltet. Man kann dann die Teilwicklungen 11a, 11Td unter Berücksichtigung der Tatsache, daß der Ruheimpuls weniger Amperewindungen als der Arbeitsimpuls erfordert, der Art der verlangten Arbeit anpassen«,Terminal 52 and the changeover switch 54 are switched. The partial windings 11a, 11Td can then be taken into account the fact that the rest pulse requires fewer ampere-turns than the work pulse, the nature of the required Adapt work «,
Bei einer Speisung mit Wechselstrom aus einer Stromquelle 55 (l*ig· 9) braucht nur eine einzige Spule für die Betätigungswicklung 11 vorgesehen zu werden· Die Stromquelle 55 ist einerseits mit dieser Betätigungswioklung 11 und andererseits mit einem Umschalter 56 verbunden, dessen beweglicher Kontakt zwei in Bezug £uf die Betätigungswicklung 11 parallel geschaltete Stromkreise versorgt« Der erste Stromkreis zur Übertragung des Arbeitsimpulses enthält einen einfachen Trockengleichrichter 57> während der zweite für den Ruheimpuls einen Trockengleichrichter 58 und einen Widerstand 59 enthält,,When fed with alternating current from a current source 55 (l * ig · 9), only a single coil is required for the actuating winding 11 to be provided · The current source 55 is on the one hand with this actuating coil 11 and on the other hand connected to a changeover switch 56, the movable contact of which two in relation Connected in parallel to the actuation winding 11 Electric circuits supplied «The first electric circuit for the transmission of the work impulse contains a simple one Dry rectifier 57> during the second one dry rectifier 58 and one for the rest pulse Resistor 59 contains,
In der Praxis sind die Teile 57» 58, 59 in einem durch Schrauben 62 an dem Bund 18 befestigten Block (pig.' 2) vereinigt, wobei die Verbindungen zwischen dem Block 61 und den von den Sockel 46 getragenen Ansohlußfahnen durch nioht dargestellte, wie die Leiter 63 ausgebildete biegsame Leiter hergestelltIn practice, the parts 57 »58, 59 are in one block (pig. '2) fastened to the collar 18 by screws 62, with the connections between the block 61 and the socket flags carried by the base 46 by not shown, such as the Conductor 63 formed flexible conductors made
werden»will"
909819/0908909819/0908
H64867H64867
werdend Die' Anordnung wird von einer sich an dem Gestell 4 abstützenden entfernbaren isolierenden Haube 70 überdeckt.'' " : The 'arrangement is covered by a removable insulating hood 70 supported on the frame 4.''" :
Die Erfindung kann abgewandelt werden« So kann die Betätigung der beweglichen Kontakte durch den Tauchkern 2 über eine beliebige geeignete Bewegungsübertragung erfolgen·The invention can be modified of the movable contacts by the plunger 2 via any suitable motion transmission take place·
Die $.$ψτι§ des Elektromagneten können einen nicht kreisförmigen Querschnitt haben, obwohl ein Kreisquerschnitt bevorzugt wird« Ferner kann der Teil mit remanentem Magnetismus auch an dem beweglichen Kern angebracht werden, anstatt den festen Kern zu bilden«The $. $ Ψτι§ of the electromagnet can have a non-circular cross-section, although a circular cross-section is preferred. "Furthermore, the part with remanent magnetism can also be attached to the movable core instead of forming the fixed core"
Die Speisung der Betätigungswicklung 11 kann für einen Impuls'mit Wechselstrom und für den anderen mit Gleichstrom erfolgen» Bei einer Gleichstromsteuerung kann der Verbrauch erheblich durch Einschaltung einer Kapazität herabgesetzt werden, welche nur einen Stromimpuls duröhiäßi;., ,The supply of the actuation winding 11 can for one Impulse takes place with alternating current and for the other with direct current »With a direct current control, the Consumption can be reduced considerably by switching on a capacity which only has a current pulse duröhiäßi;.,,
909819/0908 BAD 0R1Q1NAL909819/0908 BAD 0R1Q1NA L
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