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EP1203390B1 - Elektromagnetisches schaltgerät - Google Patents

Elektromagnetisches schaltgerät Download PDF

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Publication number
EP1203390B1
EP1203390B1 EP00963901A EP00963901A EP1203390B1 EP 1203390 B1 EP1203390 B1 EP 1203390B1 EP 00963901 A EP00963901 A EP 00963901A EP 00963901 A EP00963901 A EP 00963901A EP 1203390 B1 EP1203390 B1 EP 1203390B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lever
auxiliary switch
switching device
contact carrier
current
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00963901A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1203390A1 (de
Inventor
Norbert Mitlmeier
Heinz Seidenbusch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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
Publication of EP1203390A1 publication Critical patent/EP1203390A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1203390B1 publication Critical patent/EP1203390B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54—Contact arrangements
    • H01H50/541—Auxiliary contact devices

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic Switchgear with at least one drive coil, when applied with a pull-in current into a contact carrier Actuating direction shifts and so at least one Main contact actuated, the contact carrier also one Auxiliary switch operated, the auxiliary switch by the Moving the contact carrier from a spring-loaded rest position released in a sprung actuation position and the contact carrier via a lever on the auxiliary switch acts.
  • Such a switching device is such. B. from EP 0 511 042 A1 known.
  • Electromagnetic switching devices in particular contactors, have often auxiliary switches on, together with the main contact or the main contacts. This occurs Problem on that the auxiliary switch due to the high speed the contact carrier of a large mechanical Exposed to stress and therefore designed very stable need to be, although this is intended for carrying out them electrical function is not required. The Auxiliary switches are therefore comparatively expensive.
  • the object of the present invention is a to design electromagnetic switching device such that the auxiliary switch for switching the coil current no longer the mechanical occurring when the contact carrier is actuated Is exposed to stress.
  • the task is - starting from EP 0 511 042 A1 - thereby solved that the lever has a translation that is greater than one, in particular is at least two, and that the operation of the auxiliary switch switches the Loading the drive coil with a holding current, which is considerably smaller than the drive current.
  • the lever can be used, for example, as an angle lever or as a bar lever be trained.
  • the lever can also be used as an or two-sided lever be formed.
  • the auxiliary switch can, for example, with one of the drive coil upstream current control connected to this from supplying the starting current to supplying a considerably smaller one Switch current.
  • the switching device has no control electronics, it can easily switch from pull-in to holding current can be reached if the auxiliary switch is in the spring loaded Closed position and in the extended actuation position is open, the drive coil has two partial windings and the auxiliary switch with one of the partial windings is connected in series.
  • an electromagnetic switching device 1 has a drive coil 2.
  • the drive coil 2 is acted upon by a starting current I A. This then shifts a contact carrier 3 in an actuation direction x. As a result, a main contact 4 and an auxiliary switch 5 are actuated.
  • the auxiliary switch 5 is connected to a current control 6, which is arranged upstream of the drive coil 2. Due to the actuation of the auxiliary switch 5, the current control 6 is switched over so that it only applies a holding current I H to the drive coil 2 which is considerably smaller than the starting current I A.
  • the contact carrier 3 acts via a Lever 7 on the auxiliary switch 5.
  • the lever 7 is according to the 2 and 3 designed as a two-sided lever 7. He could but also be designed as a one-sided lever.
  • the lever 7 is designed as an angle lever 7, according to FIG. 3 as a beam lever 7.
  • the auxiliary switch 5 has a switch spring according to FIGS 2 and 3 8, which is an actuator 9 of the auxiliary switch 5 presses against the lever 7.
  • the lever 7 also acts a return spring 10.
  • the return spring 10 via the lever 7 is force exerted on the actuating element 9 larger than that of the switch spring 8 on the actuator 9 force exerted. If the contact carrier is not moved 3 the actuating element 9 therefore remains in a rest position, in which the switch spring 8 is compressed. By moving the contact carrier 3 becomes the return spring 10 but forcibly compressed and the lever 7 from the actuator 9 solved. The actuator 9 is thus released so that the auxiliary switch 5 in an operating position can pass into the switch spring 8 rebounded is.
  • the translation of the lever 7, i.e. the ratio of its lever arms, is preferably greater than one, in particular at least two. Because it is despite a late actuation of the auxiliary switch 5, that is, an operation of the auxiliary switch 5 only shortly before the main contact 4 is actuated, possible to ensure a large opening path of the auxiliary switch 5. There is also an exact switching time of the auxiliary switch 5 guaranteed.
  • the switching device 1 has no control electronics in the form of a current control 6. Instead, the drive coil 2 has two partial windings 2 ', 2 ". By means of one partial winding 2', the contact carrier 3 is moved in the actuation direction x when the starting current I A is applied . The other partial winding 2 'is acted upon by the holding current I H
  • the auxiliary switch 5 is designed as a normally open contact 5. It is therefore closed in the sprung-in rest position and opened in the sprung-out actuation position. It is connected in series with the one partial winding 2 ' Without control electronics, a simple switchover from the pull-in current I A to the holding current I H is guaranteed.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltgerät mit mindestens einer Antriebsspule, die bei Beaufschlagung mit einem Anzugsstrom einen Kontaktträger in eine Betätigungsrichtung verschiebt und so mindestens einen Hauptkontakt betätigt, wobei der Kontaktträger auch einen Hilfsschalter betätigt, wobei der Hilfsschalter durch das Verschieben des Kontaktträgers aus einer eingefederten Ruhestellung in eine ausgefederte Betätigungsstellung freigegeben wird und der Kontaktträger über einen Hebel auf den Hilfsschalter wirkt.
Ein derartiges Schaltgerät ist z. B. aus der EP 0 511 042 A1 bekannt.
Elektromagnetische Schaltgeräte, insbesondere Schütze, weisen oftmals Hilfsschalter auf, die zusammen mit dem Hauptkontakt bzw. den Hauptkontakten betätigt werden. Dabei tritt das Problem auf, dass die Hilfsschalter aufgrund der großen Geschwindigkeit des Kontaktträgers einer großen mechanischen Belastung ausgesetzt werden und daher sehr stabil ausgelegt werden müssen, obwohl dies für die Durchführung der ihnen zugedachten elektrischen Funktion nicht erforderlich ist. Die Hilfsschalter sind daher vergleichsweise teuer.
Die Problematik ist insbesondere für Hilfsschalter gegeben, deren Betätigen ein Umschalten des Beaufschlagens der Antriebsspule auf einen Haltestrom bewirkt, der erheblich kleiner als der Anzugsstrom ist. Denn diese Schalter müssen zwar relativ spät betätigt werden; dennoch muss ein exakter Schaltzeitpunkt des Hilfsschalters bei großem Öffnungsweg gewährleistet sein.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektromagnetisches Schaltgerät derart auszugestalten, dass der Hilfsschalter zum Umschalten des Spulenstroms nicht mehr den beim Betätigen des Kontaktträgers auftretenden mechanischen Belastungen ausgesetzt ist.
Die Aufgabe wird - ausgehend von der EP 0 511 042 A1 - dadurch gelöst, dass der Hebel eine Übersetzung aufweist, die größer als eins ist, insbesondere mindestens zwei beträgt, und dass das Betätigen des Hilfsschalters ein Umschalten des Beaufschlagens der Antriebsspule auf einen Haltestrom bewirkt, der erheblich kleiner als der Antriebsstrom ist.
Der Hebel kann beispielsweise als Winkelhebel oder als Balkenhebel ausgebildet sein. Der Hebel kann ferner als einoder zweiseitiger Hebel ausgebildet sein.
Der Hilfsschalter kann beispielsweise mit einer der Antriebsspule vorgeordneten Stromregelung verbunden sein, um diese von Abgabe des Anzugsstroms auf Abgabe eines erheblich kleineren Haltestroms umzuschalten.
Wenn das Schaltgerät keine Steuerelektronik aufweist, kann auf einfache Weise eine Umschaltung von Anzugs- auf Haltestrom erreicht werden, wenn der Hilfsschalter in der eingefederten Ruhestellung geschlossen und in der ausgefederten Betätigungsstellung geöffnet ist, die Antriebsspule zwei Teilwicklungen aufweist und der Hilfsschalter mit einer der Teilwicklungen in Reihe geschaltet ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung
FIG 1
ein Blockschaltbild eines elektromagnetischen Schaltgeräts,
FIG 2
einen Kontaktträger und einen Hilfsschalter,
FIG 3
eine Variante von FIG 2 und
FIG 4
ein weiteres Blockschaltbild eines elektromagnetischen Schaltgeräts.
Gemäß FIG 1 weist ein elektromagnetisches Schaltgerät 1 eine Antriebsspule 2 auf. Bei Vorgabe eines Steuerbefehls S wird die Antriebsspule 2 mit einem Anzugsstrom IA beaufschlagt. Diese verschiebt daraufhin einen Kontaktträger 3 in eine Betätigungsrichtung x. Dadurch werden ein Hauptkontakt 4 und ein Hilfsschalter 5 betätigt.
Der Hilfsschalter 5 ist mit einer Stromregelung 6 verbunden, die der Antriebsspule 2 vorgeordnet ist. Aufgrund der Betätigung des Hilfsschalters 5 wird die Stromregelung 6 umgeschaltet, so dass sie die Antriebsspule 2 nur noch mit einem Haltestrom IH beaufschlagt, der erheblich kleiner als der Anzugsstrom IA ist.
Gemäß den FIG 2 und 3 wirkt der Kontaktträger 3 über einen Hebel 7 auf den Hilfsschalter 5. Der Hebel 7 ist gemäß den FIG 2 und 3 als zweiseitiger Hebel 7 ausgebildet. Er könnte aber auch als einseitiger Hebel ausgebildet sein. Gemäß FIG 2 ist der Hebel 7 als Winkelhebel 7 ausgebildet, gemäß FIG 3 als Balkenhebel 7.
Der Hilfsschalter 5 weist gemäß den FIG 2 und 3 eine Schalterfeder 8 auf, die ein Betätigungselement 9 des Hilfsschalters 5 gegen den Hebel 7 drückt. Auf den Hebel 7 wirkt ferner eine Rückstellfeder 10. Die von der Rückstellfeder 10 über den Hebel 7 auf das Betätigungselement 9 ausgeübte Kraft ist größer als die von der Schalterfeder 8 auf das Betätigungselement 9 ausgeübte Kraft. Bei nicht verschobenem Kontaktträger 3 verharrt das Betätigungselement 9 daher in einer Ruhestellung, in der die Schalterfeder 8 eingefedert ist. Durch das Verschieben des Kontaktträgers 3 wird die Rückstellfeder 10 aber zwangsweise zusammengedrückt und der Hebel 7 vom Betätigungselement 9 gelöst. Das Betätigungselement 9 wird also freigegeben, so dass der Hilfsschalter 5 in eine Betätigungsstellung übergehen kann, in der die Schalterfeder 8 ausgefedert ist.
Die Übersetzung des Hebels 7, also das Verhältnis seiner Hebelarme, ist vorzugsweise größer als eins, insbesondere mindestens zwei. Denn dadurch ist es trotz eines späten Betätigens des Hilfsschalters 5, also einem Betätigen des Hilfsschalters 5 erst kurz vor dem Betätigen des Hauptkontaktes 4, möglich, einen großen Öffnungsweg des Hilfsschalters 5 zu gewährleisten. Auch ist ein exakter Schaltzeitpunkt des Hilfsschalters 5 gewährleistet.
Gemäß FIG 4 weist das Schaltgerät 1 keine Steuerelektronik in Form einer Stromregelung 6 auf. Statt dessen weist die Antriebsspule 2 zwei Teilwicklungen 2', 2" auf. Mittels der einen Teilwicklung 2' wird bei Beaufschlagung mit dem Anzugsstrom IA der Kontaktträger 3 in die Betätigungsrichtung x verschoben. Die andere Teilwicklung 2' wird mit dem Haltestrom IH beaufschlagt. Der Hilfsschalter 5 ist als Schließer 5 ausgebildet. Er ist also in der eingefederten Ruhestellung geschlossen und in der ausgefederten Betätigungsstellung geöffnet. Er ist mit der einen Teilwicklung 2' in Reihe geschaltet. Beim Öffnen schaltet er diese Teilwicklung 2' ab. Somit ist auch ohne Steuerelektronik ein einfaches Umschalten vom Anzugsstrom IA auf den Haltestrom IH gewährleistet.

Claims (7)

  1. Elektromagnetisches Schaltgerät mit mindestens einer Antriebsspule (2), die bei Beaufschlagung mit einem Anzugsstrom (IA) einen Kontaktträger (3) in eine Betätigungsrichtung (x) verschiebt und so mindestens einen Hauptkontakt (4) betätigt, wobei der Kontaktträger (3) auch einen Hilfsschalter (5) betätigt, wobei der Hilfsschalter (5) durch das Verschieben des Kontaktträgers (3) aus einer eingefederten Ruhestellung in eine ausgefederte Betätigungsstellung freigegeben wird und der Kontaktträger (3) über einen Hebel (7) auf den Hilfsschalter (5) wirkt,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (7) eine Übersetzung aufweist, die größer als eins ist, insbesondere mindestens zwei beträgt, und dass das Betätigen des Hilfsschalters (5) ein Umschalten des Beaufschlagens der Antriebsspule (2) auf einen Haltestrom (IH) bewirkt, der erheblich kleiner als der Anzugsstrom (IA) ist.
  2. Schaltgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (7) als Winkelhebel (7) ausgebildet ist.
  3. Schaltgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (7) als Balkenhebel (7) ausgebildet ist.
  4. Schaltgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (7) als zweiseitiger Hebel (7) ausgebildet ist.
  5. Schaltgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (7) als einseitiger Hebel (7) ausgebildet ist.
  6. Schaltgerät nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsschalter (5) mit einer der Antriebsspule (2) vorgeordneten Stromregelung (6) verbunden ist.
  7. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsschalter (5) in der eingefederten Ruhestellung geschlossen und in der ausgefederten Betätigungsstellung geöffnet ist, dass die Antriebsspule (2) zwei Teilwicklungen (2', 2") aufweist und dass der Hilfsschalter (5) mit einer (2') der Teilwicklungen (2', 2") in Reihe geschaltet ist.
EP00963901A 1999-08-12 2000-08-11 Elektromagnetisches schaltgerät Expired - Lifetime EP1203390B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19938111 1999-08-12
DE19938111 1999-08-12
PCT/DE2000/002710 WO2001013397A1 (de) 1999-08-12 2000-08-11 Elektromagnetisches schaltgerät

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EP1203390A1 EP1203390A1 (de) 2002-05-08
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EP00963901A Expired - Lifetime EP1203390B1 (de) 1999-08-12 2000-08-11 Elektromagnetisches schaltgerät

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