DE2004029C - Bistabiles elektromagnetisches Relais - Google Patents

Description

ändert bleibt. Demzufolge verlagert sich der Fluß

des Dauermagneten zunehmend vom Nebenschluß-

35 kreis in den Arbeitskreis, wobei nach Definitionen der einschlägigen Fachwelt von einem »Kippverhalten« des Relais gesprochen wird. Der vorgenannte

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches weichmagnetische Nebenschluß ist also bei einem Relais mit einem den Erregerkreis vormagnetisie- Relais der vorliegenden Art aus rein magnetischen renden Dauermagnet und einem dem Dauermagnet 40 Gründen in jedem Falle zwingend notwendig und parallelgeschalteten magnetischen Nebenschluß aus auch vorhanden. Weil sich jedoch, wie bereits einem weichmagnetischen Kompensations-Werkstoff, erwähnt, die Induktion des Dauermagneten in dessen magnetische Induktion zumindest in dem im Abhängigkeit von der ihn umgebenden Temperatur Arbeitsbereich des Relais praktisch interessierenden ändert, tritt zwangläufig auch eine Änderung der positiven Temperaturbereich mit steigender Tempe- 45 Vormagnetisierung des Relais ein. Benützt man nun ratur stärker abfällt als diejenige des Dauermagneten. gemäß der Lehre aus der eingangs zitierten Literatur-

Bei Relais der vorgenannten Art werden beim der- stelle den Nebenschluß des Relais zur Kompensation zeitigen Stand der Technik fast ausnahmslos söge- der durch den Temperaturgang des Dauermagneten nannte Ferrit-Dauermagnete verwendet, die sich verursachten Änderung seiner Induktion, indem man insbesondere durch ihre kleinen Abmessungen aus- 5° den Nebenschluß nicht aus weichmagnetischem zeichnen. Der hierbei verwendete Dauermagnet- Kompensations-Werkstoff, sondern aus einem tempe-Werkstoff ist allerdings mit dem Nachteil eines raturabhängigen Werkstoff ausbildet, so hat dies den Temperaturganges behaftet, d.h. seine magnetische schwerwiegenden Nachteil, daß ein solcher Nebeninduktion sinkt mit zunehmender Temperatur, so schluß zwar den temperaturbedingten Induktionsgang daß hiervon abhängig auch die für den Anzug bzw. 55 des Dauermagneten kompensieren würde, andererfür den Abfall des Relais notwendigen magnetischen seits auch die bereits erwähnte Aufteilung des VorErregungen in nicht unbeträchtlichem Maße schwan- magnetisierungsflusses in den beiden Flußkreisen des ken. Diese Betriebstoleranzen erschweren natur- Relais unzulässig verändert würde. Wenn also beigemäß die Dimensionierung einer Schaltung unter spielsweise der Nebenschluß infolge Temperatur-Verwendung einschlägiger Relais und sind in man- 60 anstieg magnetisch hochohmiger wird, so würde chen Betriebsfällen überhaupt nicht tragbar. automatisch der Anteil an Vormagnetisierungsfluß

Als Gegenmaßnahme ist bereits vorgeschlagen im Arbeitskreis bzw. im Arbeitsluftspalt des Relais worden, einen Teil des Eisenkreises des Relais außer- größer und damit wäre nicht nur die Begrenzung halb des Dauermagneten, vorzugsweise den von der des Vormagnetisierungsflusses zur Vermeidung einer Erregerwicklung umschlossenen Teil des Relais- 65 fehlerhaften Betätigung des Relaisankers, sondern kernes teilweise in Gießharz mit temperaturabhängi- außerdem auch das Kippverhalten des Relais insgegem Ε-Modul zu vergießen. Diese Methode erfordert samt gefährdet. Anders ausgedrückt, würde ein allerdings ein entsprechendes Abdichten von Relais- geschildertes Verhalten zu einer die Grenzen zulässi-

, . -t e ~;_η oplcanselter, mit inertem Gas

ger Toleranzen überschreitenden Verschiebung des Schutzdeckel, mit 5 em gewp ^ ^ ^ _Ankef_ sogenannten Arbeitspunktes des Rel&is führen, so SefüUter Kontaktraum, mi bewe^ch gelager-

daß wenn nicht überhaupt ein voüiges Versagen des rückstellfeder 7 am ^ ^ontaktanker, mit 8 eine Relais einträte, in jedem Falle die vorgeschriebenen ter magnetisierbarer ft- - _s ,^„^φ^. _aus

Betriebswerte desselben nicht einzuhalten wären. 5 Erregerwicklung, nut ν ma-rnetisierbare Fluß-

Die geschilderten Nachteile der bekannten Anord- Isolierwerkstoff, mit iu «w _A ^e£_ej_{tsluftspalt zwi}. nung werden mit der vorliegenden Erfindung dadurch rückführungsplatte, nut xj- _{EndeQ des} Ankers 6 _und vermieden, daß das Relais mit zwei dem Dauer- sehen den ^kon^⁸V^[v_ein zwischen der Flußrückmagnet magnetisch parallelgeschalteten Neben- des Stiftkernes 3, mit xj. _Trä„_erpiatte 1 angeordneschlüssen ausgerüstet ist, von denen der eine aus dem io führungsplatte 10 una uc ^r ^ ^^ ^ ^ Werkstoff mit der genannten temperaturabhängigen ter Ferrit-Dauermagn^el °~ _def Erregerwicklung 8 Induktion und der andere aus weichmagneiischem verschiedene, nut den c Schutzdeckel 4

Werkstoff ausgebildet ist . bzw über ^^SS^Sm *» ^{Relais elek}'

Eine besonders günstige AusbUdung des Relais letztlich mit der ^KSSSdeinente, während das ergibt sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der 15 ^^^m^L\^uSZog^ oder mehrteilige Erfindung der Nebenschluß aus weichmagnetischem Teil 15 eine einteihg tietge ^τψ zwischen der

Werkstoff gleichzeitig als ein das magnetische Streu- Isolierfolie zur fektnscnen ir ^ ^^

feld des Relais nach außen kapselndes Schirmblech Trägerplatte und dem Dau«magn« ^

ausgebildet ist Hierbei werden, wiederum ohne Hch ^^.,f^Jf^SLen der Erfindung zusätzliches Bauteil und ohne zusätzlichen Arbeits- ao stift 3 darstellt. Uie «"Λ*¹ _Nebenschlüsse sind aufwand, gegenüber einem nicht kompensierten mteressiereadm »g^¹¹ ^ _{sind in ersich}tlicher Relais der eingangs genannten Art gleichzeitig drei mit I* und 16 ^be^"ⁿ^_{12 ma}„_netisch parallel Effekte erzielt, nämlich erstens die an sich bekannte Weise dem Ρ³"^ε™^^η%"_η"£_ε"₅₆ in Polar.-magnetische Wirkung des weichmagnetischen Neben- gesch. - t ^^^f^^^^J^^ Schlusses auf das Kippverhalten des Relais, zweitens a₅ satbnsnchtung und sum an unmittelbar

die gleichfalls bekannte magnetische Schirmwirkung we.se ^m\^der .^^^^S NebenscUüssen ,m und drittens die Temperaturkompensation durch den magB-tjy.'hs gekoppe^ voi _weichmagnetischem

zweiten Nebenschluß. der mit 14 ^lcnncic

Wenn gemäß einer Fortbildung der Erfindung der Werkstoff ausgeh« Wet und B^rtos»¹ ??* aus dem Werkstoff mit der temperaturabhängigen 30 nannte Kippverhalten ^^^S^ Induktion ausgebildete Nebenschluß den Dauer- eine Abschirmung des magnet_s^^hcn ^f^ magnet unter Ausschaltung aller magnetischen Vor- Relais, wogegen der ^Ne~P^aer Induktion bewiderstände unmittelbar magnetisch überbrückt, so Werkstoff mit t^emP^erat"^^b _a ^h _n ^a _B ^ng^^r _Da_ue™_ef_en bringt dies eine spürbare Verbesserung der ange- steht und den Temperaturgang des Dauermagneten strebten Kompensation des Temperaturganges des 35 12 kompensiert _Ordinate die magnetische

Dauermagneten auch im negativen Temperatur- In der F1 g. 2 ist aufderurouiaie^u g

bereich, weil sich die vom Dauermagnet abweichende Ansprech- bzw. Abwurferrejang des m der F g. 1 Induktionsänderung des Nebenschlusses mit dem gezeigten elektromagnetischen Relais m aw (^m genannten Temperaturverhalten unmittelbar und perewindungen; und auf der .ADSzisse_"^e damit stärker auswirkt als bei indirekter magneti- 4<> peraturf im Bereich zwischenl±^^75 C jutgetragen scher Ankopplung und ein solches Verhalten im Von den eingezeichneten ^Κ»Γ^^2^™ ^_d unteren Temperaturbereich gemäß den festgestellten ausgezogenen Kurven diu A«g«^^^ das Abwurf Kennlinien notwendig ist. die gestrichelt «f^^^T^S

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der verhalten des Relais, wöb Zeichnuni näher erläutert. Dabei zeigt 45 Kurvenpaar das Relais mit

^^tt^fÜhbiild ^^^

^L^thnttr ΓηΠ^

ρ g 2 irbiagramm über die Anzugs- und mit einem Nebenschluß 14 aus

^S ^{h Fi 1} ^ ^Abhä* ÄSÄ

magnetisierbarem Werkstoff, mit 2 eine Druckglas- ändern wogegen sie bei dem ^P^^ ^. einschmelzperle, mit 3 ein magnetisierbarer Kernstift, gemäß Kurve II zumindest im gjjjven Temperatur mit 4 ein auf die Tfigeq>\a.tte gasdicht aufgesetzter 55 bereich annähernd konstant bleiben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

teilen und weiterhin ein Aushärten des Gießharzes, Patentansprüche: d.h. also Arbeitsgänge, die sich nicht oder nur schlecht für eine erstrebenswerte automatisierte

1. Elektromagnetisches Relais mit einem den Fabrikation von Relais der einschlägigen Art eignen. Erregerkreis vormagnetisierenden Dauermagnet 5 Darüber hinaus ist es aus der einschlägigen Fach- und einem dem Dauermagnet parallelgeschalte- literatur bereits bekannt, den Temperaturgang des ten Nebenschluß aus einem weichmagnetischen Dauermagneten eines elektromagnetischen Relais Kompensations-Werkstoff, dessen magnetische durch einen magnetischen Nebenschluß aus einem Induktion zumindest in dem im Arbeitsbereich Werkstoff mit temperaturabhängiger Induktion zu des Relais praktisch interessierenden positiven xo kompensieren. Diese Methode eignet sich allerdings Temperaturbereich mit steigender Temperatur nur für Relais mit normaler Funktion, jedoch nicht stärker abfällt als diejenige des Dauermagneten, für ein der Erfindung zugrundeliegendes bistabües dadurchgekennzeichnet, daß das Relais Relais, das ein ganz spezifisches magnetisches Vermit jiwei dem Dauermagnet magnetisch parallel- halten aufweist Derartige bistabile Relais zeigen geschalteten Nebenschlüssen ausgerüstet ist, von 15 nämlich ein sogenanntes Kippverhalten, d. h. der denen der eine (16) aus dem Werkstoff mit der vom Dauermagnet ausgehende Vbnnagnetisierungsgenannten temperaturabhängigen Induktion und fluß verzweigt sich in zwei Flußkreise, nämlich einer der andere (14) aus weichmagnetischem Werk- seits in einen Arbeitskreis über den Arbeitsluftspalt stoff ausgebildet ist. de·- Kontaktvorrichtung und andererseits in der.

2. Elektromagnetisches Relais nach An- ao Nebenschlußkreis über einen Nebenschluß aus spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weichmagnetischem Kompensations-Werkstoff. Dabo Nebenschluß aus weichmagnetischem Werkstoff ist das Relais derart dimensioniert, daß in seiner (14) gleichzeitig als ein das magnetische Streu- Ruhelage der Flußanteil im Nebenschlußkreis zumin feld des Relais nach außen kapselndes Schirm- dest ebenso groß ist wie derjenige im Arbeitskreis, blech ausgebildet ist. »5 damit eine Fehlbetätigung der Kontakteinrichtung

3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 vermieden ist. Wird dann das Relais elektromagne- oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus tisch erregt und sein Anker im Arbeiislufispal; dem Werkstoff mit der temperaturabhängigen angezogen, so sinkt mit zunehmender Verkleinerung Induktion ausgebildete Nebenschluß (16) den des Abstandes zwischen dem Anker und seinem

_x Dauermagnet (12) unter Ausschaltung aller 30 magnetischen Gegenpol auch der magnetische. Widermagnetischen Vorwiderstände unmittelbar ma- stand im Arbeitskreis, wogegen der magnetische gnetisch überbrückt. Widerstand im Nebenschlußkreis praktisch unver