DE1273665B - Magnetkern eines Wechselstrom-Remanenzschuetzes - Google Patents

Description

• Magnetkern eines Wechselstrom-Remanenzschützes Die Erfindung bezieht sich auf den Magnetkern eines Wechselstrom-Remanenzschützes, dessen Erregerstrom über den Lichtbogen des den Erregerstrom steuernden Schalters in Nähe des Nulldurchganges abgeschaltet wird.
• Magnetkerne für Wechselstrom-Remanenzschütze bestehen aus geblätterten bzw. lamellierten Eisenkernen. Die Einschaltung des Remanenzschützes erfolgt durch einen Stromstoß, so daß der Magnetkreis nach Unterbrechen des Erregerstromes allein durch seine Remanenz geschlossen bleibt. Zum Ausschalten des Schützes wird ein weiterer Stromstoß geringerer Stärke verwendet, der die Remanenz schnell abbaut. Bei Wechselstrom-Remanenzschützen besteht eine Schwierigkeit darin, daß die zum Anziehen des Ankers notwendige Remanenzinduktion von der im voraus nicht bestimmbaren Stelle in der Periode des Wechselstromes abhängt, an der seine Unterbrechung erfolgt. Je nach der Unterbrechungsstelle reicht die Remanenz zum Halten des Schützes aus oder nicht. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist bereits ein Wechselstrom-Remanenzschütz bekannt, bei dem das Abschalten des Erregerstromes dadurch im richtigen Zeitpunkt erfolgt, daß nach dem Einschalten des Erregerstromes dieser das Erlöschen des Lichtbogens in dem den Erregerstrom steuernden Schalter unterbricht. Dadurch erfolgt die Ausschaltung im Nulldurchgang bzw. in der Nähe des Nulldurchganges des Erregerstromes, und der Remanenzwert bleibt auf seinem Höchstwert. Der Anker verharrt deshalb im angezogenen Zustand.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Abschalten des Erregerstromes über den Lichtbogen des den Erregerstrom steuernden Schalters zu verbessern.
• Die Erfindung besteht darin, daß der Magnetkern aus ferromagnetischem Material mit gegenüber einem geblätterten Eisenkern hohem Verlustfaktor besteht. Besonders zweckmäßig ist es, den Magnetkern aus massivem Eisen herzustellen, da er dann leicht und mit niedrigen Herstellungskosten herstellbar ist. In bezug auf die Verminderung des Wickelraumes wird der Magnetkern zweckmäßigerweise rohrförmig ausgebildet; dies ist bei Magnetkernen mit hohem Verlustfaktor, der beispielsweise im Gießverfahren hergestellt werden kann, leicht möglich.
• Die Wirkung der Erfindung besteht darin, daß der Lichtbogen seine Funktion in überraschender Weise besser bei Magnetkernen hohen Verlustfaktors erfüllen kann als bei den bisher üblichen geblätterten Eisenkernen niedrigen Verlustfaktors. Gerade die bisher als höchst unerwünscht angesehenen »Eisenverluste«, d. h. die Verluste des Kernmaterials, werden hierbei dazu ausgenutzt, daß der Lichtbogen mit Sicherheit in der Nähe des nächsten Nulldurchganges erlischt. Die Induktivität ist im Verhältnis zu den Eisenverlusten geringer, so daß auch die pendelnde elektrische Energie geringer ist, die sonst zu einer längeren Aufrechterhaltung des Lichtbogens führt. Der Leistungsfaktor des Erregerstromkreises hängt von den Verlusten des Kernmaterials ab. Er beträgt beispielsweise bei einem massiven Eisenkern 0,8 bis 0,9. Ein solcher Leistungsfaktor gewährleistet die Löschung des Lichtbogens unfehlbar in der Nähe des Nulldurchganges des Erregerstromes.
• Außerdem ist bei Verwendung eines massiven Kerns eine billigere Herstellung des Steuerschalters erzielbar. An Stelle der sehr teuren Fläche aus hartmagnetischem Stahl, der in der Regel zur Vergrößerung des Remanenzmagnetismus für derartige Anwendungsfälle benutzt wird, können um das Mehrfache billigere ferromagnetische Materialien verwendet werden, die sogar noch billiger sind als übliche Elektromagnete aus Siliciumblechen. Als Material für den Magnetkern nach der Erfindung können massiver Stahl gewöhnlicher Qualität, Gußeisen oder beliebige andere ferromagnetische Materialien mit hohen Verlusten verwendet werden.
• Dank der geringen Tiefe des Eindringens des wechselnden Magnetflusses ins Innere des massiven Magnetkerns ist es möglich, dessen Gewicht zu verringern und dessen Anzugskraft nach der Ausschaltung des Erregerstromes zu vergrößern, und zwar durch Verwendung eines Hohlkerns, am besten in Form eines dünn- oder dickwandigen Stahlrohres. Auf diese Weise kann das Gewicht des Magnetkerns mehrfach kleiner als bei den üblichen lamellierten Magnetkernen sein.
• Der Magnetkern und der Anker des Remanenzschützes können nach der Erfindung aus einem oder aus mehreren Teilen, z. B. aus Rohren, Flacheisen usw., verschraubt, verschweißt, gepreßt, geschmiedet, gegossen oder unter Anwendung einer beliebigen anderen Technologie hergestellt werden.
• Die Kernsäulen können rund sein, und dadurch ist es möglich, Spulenkörper mit einem runden Fenster zu verwenden. Solche Körper benötigen keine kostspieligen Preßformen, und das Aufspulen der Wicklung ist leichter und kann schneller erfolgen.
• Die Lebensdauer des massiven Magnetkerns ist sehr groß, weil dieser weder Bleche noch Dämpferringe enthält. Die Lebensdauer kann durch Aufkohlung und Härtung der Flächen des Kerns und Ankers noch vergrößert werden.
• Bei der Erfindung ist eine Ausschaltgenauigkeit im Bereich ±5° nach dem Nulldurchgang des Erregerstromes durch jeden Niederspannungsschalter, z. B. einen üblichen Druckknopf zur Steuerung von Schützen, durch Hilfskontakte eines beliebigen Schützes oder einen beliebigen Mikroschalter erreichbar, der ohne Lichtbogenlöschung arbeitet.
• Die Figur zeigt eine Steuerschaltung des Remanenzschützes. Die Buchstaben a, b, c bezeichnen die Netzklemmen, an die die Hauptkontakte des Remanenzschützes angeschlossen sind. M bezeichnet die Elektromagnetwicklung des Remanenzschützes, p die Steuerleitung, Z den Druckknopf »Ein« zur Impulsgabe für das Schließen des Remanenzschützes, R den Widerstand zur Begrenzung der Impulse beim Öffnen des Remanenzschützes, W den Druckknopf »Aus« zur Entmagnetisierung für das Öffnen, O und c die Klemmen des Wechselstromsteuernetzes.
• Das Wechselstrom-Remanenzschütz wird wie folgt betätigt: Nach Betätigung des Druckknopfes Z wird der Erregerstromkreis des Elektromagneten, beginnend von der Netzklemme c, durch die Wicklung M, die Steuerleitung p, die Kontakte des Druckknopfes Z bis zur Klemme des Steuernetzes O geschlossen. Nachdem der Elektromagnet den Anker angezogen hat, gibt man den Druckknopf Z frei, der in seine Öffnungsstellung zurückgeht und den Erregerstromkreis unterbricht. Der Anker wird durch den remanenten Magnetismus gehalten. Zum Öffnen des Remanenzschützes wird der Druckknopf W eingedrückt und dadurch der Entmagnetisierungsstromkreis beginnend von der Klemme c, durch die Wicklung M, die Steuerleitung p, den begrenzenden Widerstand R, die Kontakte des Druckknopfes W bis zur Klemme des Speisenetzes O geschlossen. Nach dem Ankerabfall gibt man den Druckknopf W frei, der in seine Öffnungsstellung zurückgeht und den Entmagnetisierungsstromkreis unterbricht. Danach steht das Remanenzschütz für die nächstfolgende Betätigung wieder zur Verfügung.
• Patentschutz wird nur begehrt jeweils für die Gesamtheit der Merkmale eines jeden Anspruches, also einschließlich seiner Rückbeziehung.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Magnetkern eines Wechselstrom-Remanenzschützes, dessen Erregerstrom über den Lichtbogen des den Erregerstrom steuernden Schalters in Nähe des Nulldurchganges des steuernden Wechselstromes abgeschaltet wird, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Magnetkern aus ferromagnetischem Material mit hohem Verlustfaktor gegenüber einem geblätterten Eisenkern besteht.
2. 2. Magnetkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern aus massivem Eisen besteht.
3. 3. Magnetkern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern rohrförmig ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1089 043; USA.-Patentschrift Nr. 2 441984.