DE2713129A1

DE2713129A1 - Klappanker-elektromagnet mit mitteln zur erhoehung der anzugskraft

Info

Publication number: DE2713129A1
Application number: DE19772713129
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl Ing Klar
Original assignee: SCHALTELEKTRONIK VEB K
Current assignee: SCHALTELEKTRONIK VEB K
Priority date: 1976-07-02
Filing date: 1977-03-25
Publication date: 1978-01-12
Also published as: DD126709B1; DD126709A1

Description

Klappanker-31ektromagnet mit mitteln zur Erhöhung
der Anzugskraft Die rirfindung bezieht sich auf zweimaschige Magnetsysteme mit Klappanker, wie sie beispielsweise als Antriebs- oder Auslösesysteme in Nivderspannungsschaltgeräten Verwendung finden. solche Systeme werden im allgemeinen nach der Halbzeugtechnologie aus Dreh- und/oder Stanzteilen aufgebaut.
Ihr Aufbau gestattet eine ökonomisch vorteilhafte Massenfertigung.
Die bekannten Magnetsysteme dieser Art besitzen als magnetisch aktive Elemente einen S-förmigen Magnetkern und einen I-förmigen Magnetanker, der über eine meist flußführende Lagerstelle einseitig mit dem Magnetkern mechanisch verbunden ist.
Dabei steht das begrenzte Arbeitsvermögen bzw. Kraftaufkommen in Widerspruch mit den Bestrebungen, Konstruktionen mit geringem Bauvolumen bzw. höherem Kraftbedarf zu entwickeln.
Zur Erhöhung der Zugkraft ist es zwar bereits bekannt, die sich gegenüberstehenden, zusammenwirkenden Flächen des Kerns und des Ankers mittels Verzahnung, hauptsächlich im eigentlichen Homogenfeldbereich, d. h. im Inneren der Spule, zu erweitern (DT-OS 1 589 726, DT-PS 815 668), aber der erzielte Effekt ist nicht allzu groß.
Es ist ferner bekannt, zur Verringerung des btreuflusses den Magnetkern aus einem geschlossenen Hing einzelner Magnetkerne zusammenzusetzen (DT-OS 1 489 691). Dadurch wird das Randfeld benaehbarter Kerne so geformt, daß eine zusitzliche, den Nutzfluß verstärkende Komponente entsteht. Die Zugkraft des i:iagneten erhöht sich bei gleichem Bauvolumen um etwa 30 %.
allerdings ist der Pertigungsaufwand sehr hoch und eine inwendung für Antriebs- oder Auslösemagnete nicht möglich.
Der Erfindung liegt das Ziel zugrunde, Magnet systeme mit Klappanker und zweimaschigem Flußkreis so zu gestalten, daß einerseits die technologisch vorteilhafte einfache Bauform grundsätzlich erhalten bleibt und andererseits die Ausführungsgrenze solcher Magnetsysteme gegenüber vergleichbaren herkömmlichen Systemen erheblich erweitert wird0 bie erweiterung der ausführungsgrenze ist dabei so zu verstehen, daß entweder in einem gegebenen Bauvolumen ein system mit höherem Kraftauikommen untergebracht wird oder unter Beibehaltung des Kraftaufkommens der Material- und Raumbedarf gesenkt wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das stark inhomogene Randfeld im Bereich des äußeren Arbeitsluftspaltes eines Liappankermagneten mit einfachen Mitteln zu homogenisieren, um den Beitrag des Feldgebietes am äußeren Arbeitsluftspalt zum elektromagnetischen Drehmoment des Ankers beträchtlich zu erhöhen.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Verlängerung und Abkröpfung des Ankers am äußeren Arbeitsluftspalt in der Haltelage in technologisch erreichbarem Maße möglichst gut am freien Außenschenkel des Magnetkerns anliegt und den Außenschenkel möglichst voll überdeckt.
Durch Variationen im Überdeckungsgrad lassen sich gewünschte Charakteristiken der Anzugskraft erzielen0 Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels und der zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Gestaltung des Magnet systems, Fig. 2 zeigt ein iagramm der Zugkraft-Hub-Kennlinien vergleichbarer Magnet systeme Das Magnet system nach Fig. 1 eignet sich insbesondere als Auslöseorgan Sür Schutzschalter. Die magnetisch aktiven Elemente sind einfache btanz- und Drehteile Der Magnetkern besteht aus einem U-förmigen Joch 1 und einem zylindrischen Mittelpol 2.
Der Anker 3 ist im Sinne der Erfindung als Winkelanker derart ausgebildet, daß in seiner strichliniert gezeichneten Endlage der Abstand a zum freien Außenschenkel stirnseitig das technologisch erzielbare Mindestmaß erreicht. Durch passende Wahl der bedeckung des freien Außenschenkels durch den Anker 1 = 0 ... 1 gelingt die Anpassung des elektromagnetisch erreichwaren Drehmomentes an das resultierende Moment der Gegenkräfte.
Weitere Versuche haben ergeben, daß mur Verbesserung des Flußüberganges an der Verbindungsstelle zwischen Joch 1 und Mittelpol 2 das Verhältnis Butzendurchmesser und Dicke der Jochplatte D g2 betragen sollte.
a Figur 2 zeigt das Kraftaufkommen von zwei in den Hauptabmessungen übereinstimmenden Magnetsystemen bei jeweils gleicher eingeprädter Wechselstromerregung. Die Kennlinie a gilt ftir die übliche Magnetausführung mit zweimaschigem Flußkreis und die Kennlinie b entspricht der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung. Wie zu erkennen ist, ist das elektromagnetisch erreichbare Drehmoment der Idagnetausführung mit Randfeldformung beträchtlich größer als dasjenige der Magnetausiührung mit einfachem I-Anker.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche: 1, Klappanker-Elektromagnet mit Mitteln zur erhöhung der Anzugskraft, gekennzeichnet durch eine Ankerabwinkelung, die in der Haltelage den vom Drehpunkt abgewandten Außenschenkel des Kerns vollständig überdeckt.
2. Klappanker-Elektromagnet, gekennzeichnet durch Variationen im Uberdeckungsgrad zur Erzielung gewiinschter Charakteristiken der Anzugskraft.