DE1563695C

DE1563695C - Electric holding magnet used as a trigger

Info

Publication number: DE1563695C
Authority: DE
Inventors: Helmut 8400 Regensburg Rösch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen als Auslöser dienenden elektrischen Haltemagneten, insbesondere für hochempfindliche Fehlerstromschutzschalter, mit zwei mit Erregerwicklung versehenen Schenkeln und einem Anker aus magnetisch gut leitendem Werkstoff und mit einem zwischen den Schenkeln liegenden Dauermagneten sowie mit einem zwischen Dauermagnet und Erregerwicklung angeordneten magnetischen Nebenschlußkörper.The invention relates to a trigger Serving electrical holding magnets, especially for highly sensitive residual current circuit breakers, with two legs with excitation windings and an armature made of magnetically highly conductive material and with a permanent magnet located between the legs and with one between the permanent magnet and excitation winding arranged magnetic shunt body.

Für elektrische Schaltgeräte, insbesondere Fehler-Stromschutzschalter, ist es bereits bekannt, als Auslöser dienende elektrische Haltemagnete zu verwenden, die zwischen zwei Schenkeln aus magnetisch gut leitendem Werkstoff die mit einem ebenfalls aus solchem Werkstoff bestehenden Anker zusammenwirken, einen Dauermagneten einschließen. Die durch den Dauermagneten erzielte Dauererregung wird beim Ansprechen des Haltemagncten durch den magnetischen Fluß einer an den Schenkeln angebrachten Erregerwicklung so beeinflußt, daß der unter ao Federwirkung stehende Anker abfällt. Zur Steigerung der Empfindlichkeit der Auslösung hat man bereits zwischen den beiden Schenkeln einen magnetischen Nebenschlußkörper vorgesehen. Er wird zwischen dem Dauermagneten und der Erregerwicklung angeordnet (deutsche Auslegeschrift 1 164 548).For electrical switching devices, especially fault current circuit breakers, it is already known to use electrical holding magnets as a trigger, the one between two legs made of magnetically highly conductive material the one with one too such material existing armature cooperate, include a permanent magnet. By The permanent excitation achieved by the permanent magnet is activated by the magnetic Flux of an excitation winding attached to the legs so influenced that the under ao Spring action standing anchor falls off. To increase the sensitivity of the release one has a magnetic shunt body is already provided between the two legs. He will be between the permanent magnet and the excitation winding arranged (German Auslegeschrift 1 164 548).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einem derartigen Haltemagneten die Empfindlichkeit der Auslösung bei gleichbleibender Haltekraft weitgehend zu steigern.The invention is based on the object of increasing the sensitivity of such a holding magnet to largely increase the release with the same holding force.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht der Erfinder von der Erkenntnis aus, daß eine sehr große Auslöseempfindlichkeit nur dann erhalten werden kann, wenn der aus Anker, Schenkel und Nebenschlußkörper bestehende magnetische Kreis einen möglichst kleinen magnetischen Widerstand hat. Zur Steigerung der Auslöseempfindlichkeit trägt ein Feinschleifen der Flächen bei, an denen sich Anker und Schenkel berühren. Allein dies reicht nicht aus, um eine wesentliche Steigerung zu erreichen.To solve this problem, the inventor starts from the knowledge that a very high trigger sensitivity can only be obtained if the armature, leg and shunt body existing magnetic circuit has the smallest possible magnetic resistance. To increase The trigger sensitivity is contributed by fine grinding of the surfaces on which anchors and Touch thighs. This alone is not enough to achieve a substantial increase.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird bei einem Haltemagneten der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Nebenschlußkörper großflächig die Schenkel berührt und an der Außenseite der Schenkel im Bereich des Dauermagneten und des Nebenschlußkörpers magnetische Zusatzkörper angeordnet sind, die in diesem Bereich eine magnetische Sättigung der Schenkel verhindern. Der Haltemagnet gemäß der Erfindung hat bei gleichbleibender Haltekraft eine wesentlich gesteigerte Auslöseempfindlichkeit. Er eignet sich insbesondere für Fehlerstromschutzschalter. Bisher sind die Fehlerstromschutzschalter so gebaut worden, daß sie bei einem Nenn-Fehlerstrom von 0,3 bis 3 A ansprechen. Durch die Erfindung ist es möglich, den Fehlerstromschutzschalter mit einer Fehlerstromauslösung zu versehen, deren Nenn-Fehlerstrom wesentlich herabgesetzt ist. Er kann z. B. eine Auslösung bei einem Nenn-Fehlerstrom von 0,03 A haben.The above-mentioned object is achieved according to the invention with a holding magnet of the type mentioned at the beginning solved in that the shunt body touches the legs over a large area and on the Outside of the legs in the area of the permanent magnet and the shunt body magnetic Additional bodies are arranged, which prevent magnetic saturation of the legs in this area. The holding magnet according to the invention has a significantly increased holding force with the same holding force Trigger sensitivity. It is particularly suitable for residual current circuit breakers. So far they are Residual current circuit breakers have been built in such a way that they respond to a nominal residual current of 0.3 to 3 A. The invention makes it possible to use the residual current circuit breaker with a residual current release whose nominal fault current is significantly reduced. He can z. B. a trip with a nominal fault current of 0.03 A.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Fig. 1 bis 3 geben einen Haltemagneten gemäß der Erfindung in drei verschiedenen Ansichten wieder.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. Figures 1 to 3 give one Holding magnets according to the invention in three different views.

Der elektrische Haltemagnet gemäß der Erfindung hat zwei Schenkel 1, 2 und einen Anker 3 aus magnetisch gut leitendem Werkstoff. Der Anker 3 steht unter der Wirkung einer Zugfeder 4. Zwischen beiden Schenkeln 1, 2 befindet sich ein Dauermagnet 5. In der Nähe des Ankers 3 sind die Schenkel mit einer Erregerwicklung 6 versehen. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Erregerwicklung von einer einzigen Spule gebildet, die auf den Schenkel 1 aufgesteckt ist. Die Spule ist durch eine Bandage 6' an dem Schenkel 2 gehalten. An Stelle dieser einzigen Spule können auch zwei Spulen verwendet werden, die auf beiden Schenkeln angebracht sind. Die Erregerwicklung 6 erzeugt bei Erregung einen magnetischen Kraftfluß, der auf den von dem Dauermagneten 5 erzeugten Kraftfluß in den Schenkeln 1, 2 einwirkt. Zwischen beiden Schenkeln 1, 2 ist zwischen dem Dauermagneten 5 und der Erregerwicklung 6 ein magnetischer Nebenschlußkörper 7 angeordnet.The electrical holding magnet according to the invention has two legs 1, 2 and an armature 3 made of magnetic good conductive material. The armature 3 is under the action of a tension spring 4. Between the two Legs 1, 2 is a permanent magnet 5. In the vicinity of the armature 3 are the legs with a Excitation winding 6 provided. In the embodiment shown in the drawing, the field winding is formed by a single coil which is pushed onto the leg 1. The coil is held on the leg 2 by a bandage 6 '. Instead of this single coil, two Coils are used, which are attached to both legs. The excitation winding 6 generates at Excitation a magnetic flux that acts on the flux generated by the permanent magnet 5 in the Legs 1, 2 acts. Between the two legs 1, 2 is between the permanent magnet 5 and the Excitation winding 6, a magnetic shunt body 7 is arranged.

Zwischen den Schenkeln 1, 2 und dem Anker 3 sind feingeschliffene Flächen vorhanden. Um in dem magnetischen Kreis, der aus Anker, Schenkeln und Nebenschlußkörper besteht, den magnetischen Widerstand weiter zu verkleinern, ist erfindungsgemäß die Fläche des Nebenschlußkörpers 7, an der er an den Schenkeln 1, 2 anliegt, vergrößert. Der Nebenschlußkörper liegt also großflächig an den Schenkeln an. Da aber bei großer Nebenschlußfläche ein sehr großer Anteil des Flusses des Dauermagneten sich über den Nebenschlußkörper schließt, besteht die Gefahr, daß tiie Schenkel 1, 2 in dem Bereich des Dauermagneten 5 und des Nebenschlußkörpers 7 sich stark sättigen, so daß der Ankerfluß und damit die magnetische Haltekraft zu klein wird. Um bei der großflächigen Berührung des Nebenschlußkörpers auf die geforderte magnetische Haltekraft zu kommen, sind an der Außenseite der Schenkel 1, 2 im Bereich des Dauermagneten 5 und des Nebenschlußkörpers 7 magnetische Zusatzkörper 8,9 vorzugsweise in Platten angeordnet. Durch diese Zusatzkörper wird der Querschnitt der Schenkel I₁ 2 in dem Bereich des Dauermagneten und des Nebenschlußkörpers vergrößert. Dadurch ist eine magnetische Sättigung der Schenkel verhindert. Da die magnetischen Zusatzkörper nur dazu dienen, den erforderlichen Gesamtfluß in die Schenkel zu bringen — sie haben auf die Auslöseempfindlichkeit keinen Einfluß — können sie z. B. aus Tiefziehblech gefertigt werden.Finely ground surfaces are present between the legs 1, 2 and the armature 3. In order to further reduce the magnetic resistance in the magnetic circuit, which consists of armature, legs and shunt body, the area of the shunt body 7, on which it rests on legs 1, 2, is increased according to the invention. The shunt body therefore rests on the legs over a large area. Since, however, with a large shunt area, a very large proportion of the flux of the permanent magnet closes via the shunt body, there is a risk that the legs 1, 2 in the area of the permanent magnet 5 and the shunt body 7 will become very saturated, so that the armature flux and thus the magnetic holding force is too small. In order to achieve the required magnetic holding force when the shunt body comes into contact over a large area, additional magnetic bodies 8, 9 are preferably arranged in plates on the outside of the legs 1, 2 in the area of the permanent magnet 5 and the shunt body 7. This additional body increases the cross-section of the legs I ₁ 2 in the area of the permanent magnet and the shunt body. This prevents magnetic saturation of the legs. Since the additional magnetic body only serve to bring the required total flow into the legs - they have no influence on the trigger sensitivity - they can, for. B. can be made from deep-drawn sheet metal.

Claims

Patent claims:

1. Electric holding magnet used as a trigger, especially for highly sensitive ones Residual current circuit breaker, with two legs provided with excitation windings and an armature Made of magnetically highly conductive material and with a permanent magnet between the legs as well as with a magnetic arranged between the permanent magnet and the excitation winding Shunt body, characterized in that the shunt body (7) has a large area the legs (1, 2) touches and on the outside of the legs (1,2) in the area of the permanent magnet (5) and the shunt body (7) magnetic additional bodies (8, 9) are arranged in this Prevent magnetic saturation of the legs (1, 2) in the area.

2. Holding magnet according to claim 1, characterized in that that the additional magnetic body (8, 9) are formed by plates.