DE1764199A1

DE1764199A1 - Relais

Info

Publication number: DE1764199A1
Application number: DE19681764199
Authority: DE
Inventors: Rudolf Blau; Erich Feller; Manfred Oehlke
Original assignee: Landis and Gyr GmbH
Current assignee: Landis and Gyr GmbH
Priority date: 1968-04-23
Filing date: 1968-04-23
Publication date: 1971-06-03
Also published as: AT300928B; CH489098A; FR2006743A1

Description

Landis & Gyr GmbH

Frankfurt/Main Fall 37

Relais

Die Erfindung bezieht sich auf ein Relais für Wechsel- oder Gleichstrom, bei dem zur Erzielung eines möglichst grossen Verhältnisses von zulässigem Ruhestrom in abgefallenem Zustand (Jr) zu Anzugs strom (Jjj ein magnetischer Nebenschluss verwendet wird. Es kommt in Schaltungen mit Relais öfter vor, dass diese in abgefallenem Zustand von Ruhestrom durchflossen werden. Der Ruhestrom darf bei Gleichstromrelais einen solchen Wert erreichen, dass der Anker gerade noch nicht angezogen wird. Bei Wechselstromrelais, bei denen zwar üblicherweise ein Eisenkern in Spaltpolausführung mit Kurzschlussring zur Sicherstellung einer möglichst gleichmässigen Zugkraft verwendet wird, wirkt eine entsprechend der Netzfrequenz pulsierende Anzugskraft auf den Anker. Bei Wechselstromrelais darf daher der Ruhestrom nur einen solchen Wert erreichen, dass die Scheitelwerte der pulsierenden Kraft den Anker gerade noch nicht zum Anziehen bringen. Der zugehörige Effektivwert des Stromes ist entsprechend kleiner. Wird der zulässige Ruhestrom bei Wechselstromrelais überschritten, kommt es zu einem Schwirren des Ankers und ein einwandfreier Betrieb ist nicht mehr gewährleistet. Auf Grund dieser Zusammenhänge ist bei Wechselstromrelais das Verhältnis Jr^zuJa kleiner als bei Gleichstromrelais. Um erforderlichenfalls zu höheren zulässigen Ruhestromwerten zu kommen ist es bekannt, Widerstände über Ruhekontakte der Relaisspule parallel zu schalten. Dadurch fliesst nur ein dem reziproken Widerstandsverhältnis

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entsprechender Strom über die Relaisspule. Bei Wechselstromrelais ergibt sich darüberhinaus die Möglichkeit, anstelle von ohmschen Widerständen induktive oder kapazitive Widerstände über Ruhekontakte parallel zur Relais spüle zu schalten.

Diese bekannten Maßnahmen haben verschiedene Nachteile. Es muss mindestens ein Ruhekontakt für die Parallelschaltung reserviert werden, der damit für die eigentlichen Schaltaufgaben des Relais entfällt. Darüberhinaus tritt in den parallelgeschalteten Widerständen eine Verlustleistung auf, die insbesondere bei gedrängtem Schaltungsaufbau zu Erwärmungsproblemen führt. Schliesslich führen Parallelwiderstände zu einer Verteuerung der Anordnung.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Relais ein möglichst grosses Verhältnis von zulässigem Ruhestrom zu Anzugsstrom unter Umgehung der oben angeführten Nachteile zu erreichen. Dies geschieht in der Weise, dass in abgefallenem Zustand zu dem sich zwischen dem festen Eisenkern und dem beweglichen Anker des Relais sich erstreckenden Luftspalt ein magnetischer Nebenschluss parallel geschaltet wird, der bei einem Strom, der kleiner als der Anzugs strom ist, in die Sättigung kommt. Dadurch wird erreicht, dass sich nur ein Teil des magnetischen Spulenflusses über den Luftspalt zwischen Kern und Anker schliesst und dort eine auf den Anker in Richtung Kern wirkende Anziehungskraft ausübt. Der restliche Anteil des magnetischen Spulenflusses schliesst sich über den parallel zum Luftspalt geschalteten magnetischen Nebenschluss, wodurch nicht nur der Luftspaltfluss geschwächt wird, sondern noch zusätzlich eine Haltekraft zwischen Nebenschluss und Anker erzeugt wird, die der Anziehungskraft zwischen Kern und Anker entgegen wirkt. Bei einer Erhöhung des

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Ruhestromes teilt sich der Spulenfluss jeweils proportional auf die parallel liegenden magnetischen Pfade auf, bis der Nebenschluss in die Sättigung kommt. Eine weitere Erhöhung des Ruhestromes führt von dort ab in erster Linie zu einer Erhöhung des Luftspaltflusses, so dass bei einer weiteren Steigerung des Stromes sehr rasch der Anzugsstrom erreicht wird. Während bei Wechselstromrelais je nach Bauart und zugelassenem Schwirrpegel —E- ^~» 0, 3. . . 0, 4 beträgt, lässt sich bei

Ja

JR einem erfindungsgemäss en Relais ein Verhältnis von r^j 0, 7 5. .. 0,

"JX

erreichen. Der bauliche Aufwand ist aus serordentlich gering. Ein erfindungsgemäss ausgeführtes Relais ist in Fig. l+2widergegeben *. Es besteht aus der Spule 1, dem-Spulenkern 2, dem beweglichen Anker 3, der Rückstellfeder 4, dem magnetischen Rückschlussbügel 5 und dem magnetischen Nebenschlussbügel 6. Der magnetische Nebenschlussbügel 6 weist eine Quer Schnitts Verengung 7 auf. Zwischen dein Anker 3 und dem Spulenkern 2 besteht der Luftspalt 8. Wenn bei abgefallenem Anker (3) durch die Spule 1 ein Strom flies st, der den Anker nicht zum Anziehen bringt, entwickelt sich ein magnetischer Spulenfluss $Sp> der sich im Anker in den Luftspaltfluss 0 j^, der sich über den Luffspalt/zum Spulenkern 2 schliesst und den Nebenschlussfluss <fi jq teilt, der sich vom Anker über den Nebenschlussbügel 6 schliesst. Wird der Ruhestrom vergrössert, wird die Querschnittsverengung 7 magnetisch gesättigt. Damit führt eine weitere Vergrösserung des Stromes in erster Linie zu einer Vergrösserung des Luftspaltflusses <φ L· Dieser Fluss ist für die auf den Anker wirkende Anzugskraft massgebend. Wenn die Querschnittsyerengung 7 gesättigt ist, hat eine Erhöhung des Spulenstromes um einen bestimmten Betrag eine viel stärkere Erhöhung der Anzugskraft zur

* F.ig. 1 zeigt die Seitenansicht, 109823/1530 -4-

. Fig. 2 eine perspektivische Darstellung.

Folge als vorher. Ist der Anzugsstrom erreicht, bewegt sich der Anker in Richtung Spulenkern. Dadurch wird der magnetische Nebenschlusskreis 3, 6 unterbrochen, so dass der Luftspaltfluss (ft ^ und damit die Anzugskraft eine zusätzliche Verstärkung erfahren und der Anker kräftig angezogen wird. Durch geeignete Dimensionierung des magnetischen Nebenschlusses ist es möglich, das Verhältnis von Ruhestrom zu Anzugsstrom den Erfordernissen anzupassen.

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BAD ORIGINAL

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Claims

176A199 Landis h Gyr GmbH * Frankfurt/Main Patentansprüche

1. Elektromagnetisch - mechanisches System, insbesondere Relais, mit Erregerspule, Spulenkern, beweglichem Anker und Luftspalt zwischen Spulenkern und Anker im abgefallenen Zustand, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Luftspalt ein magnetischer Pfad aus ferromagnetischem Material als magnetischer Nebenschluss angeordnet wird.

2. Elektromagnetisch - mechanisches System nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der als magnetischer Nebenschluss dienende Pfad eine Verengung von solcher Länge und Querschnitt aufweist, dass bei einem Spulenstrom, der kleiner als der Anzugs strom ist, die magnetische Sättigung in der Verengung erreicht wird.

3. Elektromagnetisch - mechanisches System nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Anker des Relais im abgefallenen Zustand im Pfad des magnetischen Nebenschlusses liegt, derart, dass der Nebenschlusspfad unterbrochen wird, sobald sich der Anker in Richtung auf den Kern bewegt.

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