CH293554A - Contact device with movable contact part that is electromagnetically controlled by means of a holding magnet. - Google Patents

Contact device with movable contact part that is electromagnetically controlled by means of a holding magnet.

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CH293554A
CH293554A CH293554DA CH293554A CH 293554 A CH293554 A CH 293554A CH 293554D A CH293554D A CH 293554DA CH 293554 A CH293554 A CH 293554A
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CH
Switzerland
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contact
holding
magnet
contact device
drive device
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Application number
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German (de)
Inventor
Aktieng Siemens-Schuckertwerke
Original Assignee
Siemens Ag
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Publication date
Application filed by Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Publication of CH293554A publication Critical patent/CH293554A/en

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/20Contact mechanisms of dynamic converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

  

      Kontakteinrichtung        mit        elektromagnetisch    mittels     eines    Haltemagneten gesteuertem  beweglichem Kontaktteil.    Es ist     bekannt,    Kontakte mittels Halte  magneten zu steuern.

   Auf den Anker des  Haltemagneten wirkt eine     Abreisskraft,        die     durch     ein    Gewicht, eine Feder oder einen  andern Magneten hervorgerufen werden     kann.     Diese     Abreisskraft    ist zeitlich nicht veränder  lich und infolgedessen, solange sich die Kon  takte in Ruhestellung bei angezogenem Anker  des Haltemagneten     befinden,    mit ihrem vollen  Betrag wirksam. Das kann unerwünscht sein,  weil dadurch beispielsweise der Kontakt  druck der geschlossenen Kontakte vermin  dert wird. Eine elektromagnetisch oder     durch     eine Feder erzeugte     Abreisskraft    ist ferner  wegabhängig.

   Dadurch kann unter Umstän  den eine unbequeme Beschränkung des Kon  takthubes     bedingt    sein. Demgegenüber er  möglicht es die vorliegende     Erfindung,    die       Abreisskraft    erst von einem geeigneten Augen  blick ab     wirksam    werden zu lassen, und  schafft grössere Freiheit für die Hubgestal  tung, vorzugsweise für den Fall, dass     die          Kontakteinrichtung    für Umformungszwecke  verwendet und demgemäss periodisch be  trieben werden soll.

       Erfindungsgemäss    kann  eine Kontakteinrichtung     mit    elektromagne  tisch mittels Haltemagneten gesteuertem  beweglichem Kontaktteil     durch    Verwendung  einer auf den beweglichen Kontaktteil eine  zeitlich veränderliche     Abreisskraft    ausüben  den zusätzlichen Antriebsvorrichtung ver-    bessert werden, deren Arbeitstakt mit einer       die    Schwächung der Haltekraft des Halte  magneten beeinflussenden     Steuergrösse    zeit  lich gekuppelt ist.  



  In     Fig.    1 der Zeichnung ist ein. Ausfüh  rungsbeispiel der Erfindung schematisch dar  gestellt. Zunächst sei angenommen, dass die       Kontakteinrichtung    dafür bestimmt ist,     einen     über die Leitungen 11 und 13 führenden  Stromkreis in verschiedenen Zeitabständen  jeweils einmal zu     schliessen    bzw. zu öffnen.  Der ruhende Kontaktteil wird von einem  Haltemagneten 14, der bewegliche von dem  Anker 15     gebildet.    Der Magnet 14 kann mit       Wangenblechen    aus gut leitendem Werkstoff,  z. B. Messing, zusammengehalten sein,     die    in  der     Zeichnung    nicht mit dargestellt sind.  Zwecks guter Kontaktgabe können z. B.

    Silberleisten an den     Wangenblechen    und am  Anker 15 angelötet sein. Der     Haltemagnet    14  steuert     die    Kontaktöffnung. Ein gegenüber  liegender Haltemagnet 16 steuert     die    Kon  taktschliessung.  



  Die beiden Haltemagnete 14 und 16 kön  nen gleich ausgeführt sein. Sie werden vor  teilhaft als Sperrmagnete ausgebildet, deren       Auslösewicklung    in     Durchbrechungen    der  Magnetschenkel derart angeordnet ist, dass  sie praktisch keine längsmagnetisierende  Wirkung auf der Bahn des     Hauptkraftflusses     ausübt. Zu diesem Zwecke. sind bei dem ge-      zeichneten Ausführungsbeispiel zwei in der  Bahn, des     Haltekraftflusses    hintereinander  liegende     Durchbrechungen    17 bei jedem Ma  gneten vorgesehen, in denen die beiden       Spulenseiten    einer     Auslösespule    liegen, die in  der Zeichnung der besseren Übersicht halber  weggelassen ist.

   Die beiden     Spulenseiten    ha  ben gleiche Leiterzahl, so dass die beiden       Durchbrechungen    eines Magneten von einem       Auslösestrom    gleicher Höhe durchflutet wer  den. Richtung und Verlauf des Auslöse  stromes können beliebig sein. Der Haupt  kraftfluss jedes Haltemagneten kann von je  einem     Dauermagneteinsatz    herrühren, dessen  Pole mit N,     S    bezeichnet sind. Zum Schutze  der Dauermagnete gegen zu starke     Ent-          magnetisierung    beim Abfallen des Ankers ist  je ein magnetischer     Nebenschluss    mit einem  schmalen Luftspalt 18 vorgesehen.

   Wird die       Auslösewicklung    erregt, so entsteht um jede       Durchbrechung    herum ein örtlicher Magnet  fluss, der auf der einen Seite der     Durchbre-          chung        die    entgegengesetzte Richtung hat wie  der     Haltekraftfluss    und diesen schwächt.

   Auf  der andern Seite der     Durchbrechung    hat der       örtliche        Magnetfluss    die gleiche Richtung wie  der     Haltekraftfluss,    kann diesen jedoch wegen  der Sättigung nicht in dem Masse verstärken,  dass dadurch die Schwächung auf der andern  Seite der     Durchbrechung    ausgeglichen wird.       Insgesamt        wird        mithin    der     Haltekraftfluss     durch     die    Erregung der     Auslösewicklung    ge  schwächt.

   Ein Teil der     Hauptkraftlinien        wird     von den     Schenkelenden    abgesperrt und     kann.     sich über den magnetischen     Nebenächluss          schliessen.    Bei ausreichender Höhe des Aus  lösestromes     kann    praktisch der gesamte       Haltekraftfluss    vom     Anker    abgedrängt wer  den;

   es kann sich aber auch bei noch so hoher  Erregung kein entgegengesetzt gerichteter       Haltekraftfluss    ausbilden, der die Auslösung       verhindern    könnte.     Ein    weiterer Vorzug des       Sperrmagneten    besteht darin, dass der Aus  lösestrom, mag er auch noch so hoch sein,  den Dauermagneten weder entmagnetisieren  noch     ummagnetisieren    kann. Infolgedessen  braucht der     Auslösestromkreis    nicht durch       Vorschaltwiderstände    stabilisiert zu sein und    kann darum mit verhältnismässig geringer  Spannung betrieben werden.

   Infolgedessen  erfordert     die    Auslösung eines Sperrmagneten  einen vergleichsweise geringeren Aufwand als       die    Auslösung eines     gewöhnlichen    Halte  magneten mit gegenmagnetisierender     Aus-          lösewicklung.        Vorteilhaft    wird für die durch  brochenen Schenkel des Sperrmagneten eine  Eisensorte mit scharf geknickter magneti  scher     Kennlinie    verwendet und der Magnet  querschnitt beiderseits der     Durchbrechung     so gross gemacht, dass er durch den Halte  kraftfluss bei angezogenem Anker gerade bis  zum Knick der     Magnetisierungskennlinie     gesättigt ist.

   Damit kann eine ausserordent  lich kurze     Auslösezeit    des Sperrmagneten  erreicht werden.  



  Ist der zu unterbrechende Strom ver  änderlich, z. B. ein Gleichstrom, der vor der  Unterbrechung     durch    eine Gegenspannung  oder durch Entladung eines Kondensators  auf den Wert Null gebracht     wird,    oder ein  Wechselstrom, so kann der     Auslöseimpuls          mittels    eines Sättigungswandlers erzeugt  werden, der von dem zu unterbrechenden  Strom erregt wird und beim     Nennstromwert     hochgesättigt ist, sich in der Nähe des Strom  nullwertes vorzugsweise sprunghaft     entsättigt     und dadurch einen Spannungsstoss hervor  ruft,

   der der     Auslösewicklung    des Magneten  14 zugeführt     wird.    Damit der     Auslöseimpuls     gegenüber dem Zeitpunkt voreilt, in welchem  der zu unterbrechende Strom seinen Nullwert  erreicht, kann der     Sättigungswandler    in  bekannter Weise vormagnetisiert werden.  Der     Sättigungswandler    kann auch eine mit  den Kontakten in Reihe liegende Schalt  drossel sein, die in der Nähe des Stromnull  wertes infolge     Entsättigung    ihres Magnet  kernes eine die Stromunterbrechung erleich  ternde Verlängerung der stromschwachen  Pause     verursacht.     



  Zum Vorspannen des beweglichen Teils  der     Kontakteinrichtung    kann eine     beliebige     zusätzliche, beispielsweise mechanische, pneu  matische oder elektromagnetische Antriebs  vorrichtung bekannter Art verwendet wer  den. Ihre     Synchronisierung    mit dem Auslöse-      Strom der Haltemagnete kann mit Hilfe eines  von einem     Synchronmotor    angetriebenen  Nocken- oder     Exzentergetriebes    oder un  mittelbar durch elektromagnetische Kupp  lung erfolgen.

   Bei dem in der Zeichnung dar  gestellten Ausführungsbeispiel ist als zusätz  liche Antriebsvorrichtung ein Elektromagnet  19 mit     geteilten    Polschuhen, einem polarisier  ten Drehanker in Gestalt eines Dauermagne  ten 20 mit den Polen N,     S    und einer Erreger  spule 21 vorgesehen. Mit der Drehachse des An  kers 20 ist der bewegliche Kontaktteil 15 z. B.  durch zwei gegenläufige     Spiralfedern    22 und  eine Pendelstange 23 mechanisch und strom  leitend verbunden. Die Zuleitung 11 steht  über die Drehachse des Ankers 20 und     die     daran befestigten Federn 22 mit dem beweg  lichen Kontaktteil 15 in Verbindung.  



  Zur Durchführung eines Schaltvorganges  wird die Wicklung 21     mit    einem Strom erregt,  der gegenüber dem     Auslösestrom    des Halte  magneten     voreilend        ansteigt.    Soll z.

   B. durch       Öffnung    der Kontakte 14, 15 ein Gleichstrom  unterbrochen werden, der vorher durch Ent  ladung eines Kondensators auf den Wert Null  gebracht wird, so kann der     Entladestrom    des  Kondensators über die Erregerwicklung 21  geleitet werden, derart, dass dadurch der  Anker 20 in     die    gezeichnete Stellung gebracht  und     damit    die     Spiralfeder    22 so     vorgespannt     wird, dass sie eine     Abreisskraft    auf dem  beweglichen Kontaktteil 15 ausübt.

   Kurz  danach wird durch einen vor dem Erreichen  des Nullwertes von einem     Sättigungswandler     ausgesandten Impuls der Magnet 14 aus  gelöst, d. h. dessen Haltekraft geschwächt, so  dass der     Anker    15 losgelassen wird und zu dem  gegenüberliegenden Magneten 16 hinüber  pendelt, wo er durch den vom Dauermagne  ten ausgehenden     Haltekraftfluss    festgehalten       wird.    Aus dieser     Stellung    kann er durch eine  geeignete     Hilfsschaltvorrichtung,        reit    der  zuerst ein den Magneten 19 erregender Strom  eingeschaltet und kurz danach der Auslöse  wicklung des Magneten 16 ein     Impuls    zu  geführt wird,

   wieder eingeschaltet werden.  



  Die     Kontakteinrichtung    kann     als    Um  schalteinrichtung ausgestaltet sein, indem    auch der Haltemagnet 16 zugleich einen  ruhenden Kontaktteil bildet, an dem eine  Leitung 12 angeschlossen ist. Die Steuer  einrichtungen für die Umschaltung in beiden  Richtungen     können    gleich sein.  



  Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der  neuen Kontaktvorrichtung bilden periodische  Stromunterbrechungen oder Umschaltungen  z. B. zu Umformungszwecken. Das dar  gestellte System kann beispielsweise als Kon  takteinrichtung einer Phase eines mechani  schen     Doppelweggleichrichters    angesehen  werden. Die Erregerwicklung 21 kann an die       Wechselspannung    des     Umformers    gelegt wer  den.

   Die Phasenlage des Erregerstromes wird  beispielsweise     mittels    einer vorgeschalteten  regelbaren Drossel oder eines Drehtrans  formators so eingestellt, dass dem beweglichen       Kontaktteil    kurz vor der durch     Sättigungs-          wandler    oder Schaltdrosseln     bewirkten    Aus  lösung der Sperrmagnete eine     Vorspannung     in     Abreissrichtung    erteilt     wird.    Die zusätz  liche Antriebsvorrichtung ist in diesem Fall  also wechselweise in beiden     Pendelrichtungen     wirksam.

   Mit Hilfe von drei derartigen Sy  stemen, deren     Erregerwicklungeh    21 von ver  schiedenen, um 120<B>'</B>elektrisch gegeneinander  phasenverschobenen Strömen erregt werden,  kann Drehstrom in Gleichstrom umgeformt  werden und umgekehrt. Durch Abstimmung  der Eigenzeit des Kontaktpendels     kann    eine  vorgeschriebene     Überlappungsdauer    der Kon  taktzeiten der verschiedenen Phasen ein  gestellt werden, die bei störungsfreiem Be  trieb     kontsant    eingehalten wird.

   Etwaige  Störungen und     Unsymmetrien    werden infolge  der selbsttätigen Steuerung der Sperrmagnete  durch entsprechende Verlängerung oder     Ver-          kürzung    der Kontaktzeiten derart erfasst, dass  sich die Kontakte stets unterhalb     eines    für  sie     unschädlichen    Stromwertes     öffnen.     



  Die Kontakteinrichtung     kann    auch in der  Weise     ausgeführt    werden, dass als zusätzliche  periodisch betätigte Antriebsvorrichtung eine       Taumelscheibe    verwendet wird. Die Kontakt  einrichtung ist dann vorzugsweise für Um  formungszwecke geeignet, wobei eine der  Phasenzahl des     umzuformenden..    Wechsel--           stromes    entsprechende Anzahl von Kontakt  einrichtungen am Umfang der     Taumelscheibe     gleichmässig verteilt angeordnet werden kann.  



  Es ist zwar an sich bekannt, die Kontakte       eines    Umformers mittels einer     Taumelscheibe     anzutreiben. Bei- den bekannten Kontakt  einrichtungen sind jedoch     die    Kontaktzeiten  durch die     Taumelbewegung        zwangläufig    vor  geschrieben, ohne dass Störungen oder     Un-          symmetrien    im Wechselstromnetz, an das der  Umformer angeschlossen ist, berücksichtigt  werden. Demgegenüber     wird    mit der Kombi  nation eines     Taumelscheibenantriebes    mit  einer selbsttätigen Steuerung der Kontakte  durch Haltemagnete eine bessere Anpassung  der Kontaktzeiten erreicht.

      In der     Fig.    2 ist ein Ausführungsbeispiel  für einen derartigen     Taumelscheibenantrieb     schematisch dargestellt. Die     Taumelscheibe     30 ist beispielsweise elastisch ausgebildet. An  dem starren Aussenkranz 31 der Taumel  scheibe können die beweglichen Kontaktteile  mittels Blattfedern 32 befestigt sein.

   Der       bewegliche    Kontaktteil 33 ist zugleich der       Anker    eines     .Haltemagneten    14, der wieder  als Sperrmagnet ausgebildet sein kann und  infolge stromabhängiger Erregung seiner Aus  lösewicklung     die        Kontaktöffnung    so steuert,  dass sich     die    Kontakte nur unterhalb eines für  sie     unschädlichen    Stromwertes öffnen können.  Die     Kontaktschliessung    kann durch einen  zweiten vorzugsweise wieder als Sperrmagne  ten ausgebildeten Haltemagneten 16 in Ab  hängigkeit von der Wechselspannung ge  steuert werden.

   Zur Umformung von Dreh  strom     in    Gleichstrom können beispielsweise  drei oder sechs oder zwölf derartige Kontakt  einrichtungen am Umfang der     Taumelscheibe     30 gleichmässig verteilt     angeordnet    sein.  



  Die Nabe 34 der     Taumelscheibe    ist -starr  auf einer Grundplatte 35 befestigt. Diese  Grundplatte bildet zugleich das Magnetjoch  für eine     Elektromagnetanordnung,    die ein  Drehfeld erzeugt und dadurch die Taumel  scheibe antreibt. Diese     Anordnung    besteht  aus einer der Phasenzahl entsprechenden       Anzahl    von- Magneten 36, die auf der Grund-    platte 35 in gleichen Winkelabständen von  einander angeordnet sind und mittels an die       Wechselstromphasen    angeschlossene Wick  lungen 37 erregt werden.

   Die Polschuhe der  Magnete sind     U-förmig    ausgebildet; ihr Steg  ragt durch Aussparungen in der Taumel  scheibe hindurch, und ihre Polzähne um  greifen den Aussenrand 31 der     Taumelscheibe.     Der letztere ist mittels einer Gleichstrom  wicklung<B>38</B> polarisiert und wird deshalb  zwischen den Polzähnen wechselweise an  gezogen und abgestossen. Diese Bewegung  wird dadurch ermöglicht, dass die Ringzone  zwischen dem Aussenkranz 31 und der Nabe  34 elastisch ausgebildet ist. Sie besteht bei  spielsweise aus einer Gummischeibe 39 mit  einer     Metallblecheinlage    40.

   Durch die Tau  melbewegung wird den beweglichen Kontakt  teilen 33 eine     Vorspannung    erteilt, so dass sie  bei der selbsttätigen Auslösung des sie halten  den Magneten 14 bzw. 16 mit einer verhältnis  mässig hohen     Anfangsbeschleunigung        geöffnet     bzw. geschlossen werden.  



  Die elektrische Schaltung kann beispiels  weise so     ausgeführt    sein, dass die Taumel  scheibe 30 einen Mittelpol bildet, an den eine  Gleichstromleitung angeschlossen ist, und  dass die Haltemagnete 14 zugleich die ruhen  den Kontaktteile sind, an die die Wechsel  stromzuleitungen angeschlossen sind. Eine  andere     Schaltungsmöglichkeit    besteht darin,  dass     die        Taumelscheibe    30 in mehrere von  einander     isolierte    Sektoren unterteilt ist, an  die die     Wechselstromzuleitungen    angeschlos  sen sind.

   Dann können die Elektromagnete 14  den einen und     die    Elektromagnete 16 den  andern Gleichstrompol bilden.     Schliesslich     können statt je eines Haltemagneten 14 zwei  voneinander     isolierte    Haltemagnete vor  gesehen sein, welche     die    ruhenden Kontakt  teile bilden, die durch den     beweglichen    Kon  taktteil 33 überbrückt werden. Die Kontakt  Brücken 33 müssen in diesem Falle vonein  ander     isoliert    sein.

   Man erhält auf     diese    Weise  lauter einzelne voneinander isolierte     Kontakt-          einrichtungen,    die in an sich bekannter Weise  zu einer     Vmformerschaltung    vereinigt wer  den können.      Mit den     Umformerkontakten    können       Schaltdrosseln    mit hochgesättigten Magnet  kernen in Reihe geschaltet sein, durch deren       Entsättigung    in der Nähe des Stromnull  wertes eine die Stromunterbrechung erleich  ternde Verlängerung der stromschwachen  Pause hervorgerufen werden kann.

   Diese  Schaltdrosseln können zugleich als     Sätti-          gungswandler    zur Steuerung der Öffnungs  magnete 14 verwendet werden.



      Contact device with movable contact part that is electromagnetically controlled by means of a holding magnet. It is known to control contacts by means of holding magnets.

   A tear-off force acts on the armature of the holding magnet, which can be caused by a weight, a spring or another magnet. This tear-off force is not changeable over time and as a result, as long as the contacts are in the rest position with the armature of the holding magnet tightened, their full amount is effective. This can be undesirable because it reduces the contact pressure of the closed contacts, for example. A tear-off force generated electromagnetically or by a spring is also path-dependent.

   As a result, an uncomfortable limitation of the contact stroke can be caused under certain circumstances. In contrast, the present invention enables the tear-off force to take effect only from a suitable moment, and creates greater freedom for the Hubgestal device, preferably in the event that the contact device is used for forming purposes and is accordingly to be operated periodically.

       According to the invention, a contact device with a movable contact part controlled electromagnetically by means of holding magnets can be improved by using a tear-off force that is variable over time on the movable contact part.



  In Fig. 1 of the drawing is a. Ausfüh approximately example of the invention is shown schematically. First of all, it is assumed that the contact device is intended to close or open a circuit leading via lines 11 and 13 at different time intervals. The stationary contact part is formed by a holding magnet 14, the movable one by the armature 15. The magnet 14 can be made of a highly conductive material such. B. brass, be held together, which are not shown in the drawing. For the purpose of good contact, z. B.

    Silver strips to be soldered to the cheek plates and to the anchor 15. The holding magnet 14 controls the contact opening. An opposite holding magnet 16 controls the contact closure.



  The two holding magnets 14 and 16 can be designed the same NEN. They are formed before geous as blocking magnets, the trigger winding is arranged in openings in the magnet legs in such a way that they have practically no longitudinal magnetizing effect on the path of the main force flow. For this purpose. In the embodiment shown, two openings 17 lying one behind the other in the path of the holding force flow are provided for each magnet, in which the two coil sides of a trip coil lie, which is omitted in the drawing for the sake of clarity.

   The two coil sides have the same number of conductors, so that the two openings of a magnet are flooded with a tripping current of the same level. The direction and course of the tripping current can be any. The main power flow of each holding magnet can come from a permanent magnet insert, the poles of which are denoted by N, S. To protect the permanent magnets against excessive demagnetization when the armature falls off, a magnetic shunt with a narrow air gap 18 is provided.

   If the release winding is excited, a local magnetic flux arises around each opening, which on one side of the opening has the opposite direction as the holding force flow and weakens it.

   On the other side of the opening, the local magnetic flux has the same direction as the holding force flow, but because of the saturation it cannot increase it to the extent that the weakening on the other side of the opening is compensated for. Overall, the holding force flow is therefore weakened by the excitation of the release winding.

   A part of the main lines of force is blocked by the leg ends and can. close over the magnetic secondary circuit. With a sufficient level of the tripping current, practically the entire holding force flow can be pushed away from the armature;

   However, no matter how high the excitation is, no oppositely directed flow of holding force can develop that could prevent triggering. Another advantage of the blocking magnet is that the tripping current, regardless of how high it is, can neither demagnetize nor remagnetize the permanent magnet. As a result, the tripping circuit does not need to be stabilized by series resistors and can therefore be operated with a relatively low voltage.

   As a result, the release of a blocking magnet requires less effort than the release of an ordinary holding magnet with counter-magnetizing release winding. A type of iron with a sharply bent magnetic characteristic curve is advantageously used for the broken legs of the blocking magnet and the magnet cross-section on both sides of the opening is made so large that it is saturated by the holding force flow when the armature is attracted just up to the bend in the magnetization characteristic curve.

   This enables an extraordinarily short release time for the locking magnet to be achieved.



  Is the current to be interrupted changeable, e.g. B. a direct current, which is brought to the value zero before the interruption by a counter voltage or by discharging a capacitor, or an alternating current, the trigger pulse can be generated by means of a saturation converter, which is excited by the current to be interrupted and is highly saturated at the rated current value is, desaturates itself in the vicinity of the current zero value, preferably abruptly and thus causes a voltage surge,

   which is fed to the release winding of the magnet 14. So that the trigger pulse leads the time at which the current to be interrupted reaches its zero value, the saturation converter can be premagnetized in a known manner. The saturation converter can also be a switching choke in series with the contacts, which causes an extension of the low-current pause near the current zero value due to desaturation of its magnet core, which facilitates the current interruption.



  Any additional, for example mechanical, pneumatic or electromagnetic drive device of known type can be used to bias the movable part of the contact device. Their synchronization with the tripping current of the holding magnets can be done with the aid of a cam or eccentric gear driven by a synchronous motor or directly by electromagnetic coupling.

   In the embodiment shown in the drawing, an electromagnet 19 with split pole pieces, a polarized rotating armature in the form of a permanent magnet 20 with the poles N, S and an exciter coil 21 is provided as an additional Liche drive device. With the axis of rotation of the core 20 to the movable contact part 15 z. B. by two counter-rotating coil springs 22 and a pendulum rod 23 mechanically and electrically connected. The supply line 11 is via the axis of rotation of the armature 20 and the springs 22 attached to it with the movable union contact part 15 in connection.



  To carry out a switching operation, the winding 21 is energized with a current that rises ahead of the tripping current of the holding magnet. Should z.

   B. by opening the contacts 14, 15, a direct current is interrupted, which is previously brought to zero by discharging a capacitor, the discharge current of the capacitor can be passed through the excitation winding 21, so that the armature 20 in the brought position and thus the spiral spring 22 is pretensioned so that it exerts a tear-off force on the movable contact part 15.

   Shortly thereafter, the magnet 14 is released by a pulse emitted by a saturation transducer before the zero value is reached, ie. H. whose holding force is weakened, so that the armature 15 is released and swings over to the opposite magnet 16, where it is held in place by the holding force flow emanating from the permanent magnet. From this position he can by means of a suitable auxiliary switching device, which first turns on a current exciting the magnet 19 and shortly thereafter the triggering winding of the magnet 16 is fed a pulse,

   be switched on again.



  The contact device can be configured as an order switching device in that the holding magnet 16 also forms a stationary contact part to which a line 12 is connected. The control devices for switching in both directions can be the same.



  A preferred area of application of the new contact device are periodic power interruptions or switchings z. B. for forming purposes. The system presented can be viewed, for example, as a contact device of a phase of a mechanical full-wave rectifier. The excitation winding 21 can be applied to the AC voltage of the converter who the.

   The phase position of the excitation current is set, for example, by means of an upstream adjustable choke or a rotary transformer, so that the moving contact part is given a bias in the tear-off direction shortly before the blocking magnets are triggered by the saturation converter or switching chokes. The additional drive device is effective in this case alternately in both pendulum directions.

   Three-phase current can be converted into direct current and vice versa with the aid of three such systems, the field windings 21 of which are excited by different currents that are electrically phase-shifted by 120 <B> '</B>. By coordinating the proper time of the contact pendulum, a prescribed overlap duration of the contact times of the various phases can be set, which is always adhered to during trouble-free operation.

   Any disturbances and asymmetries are detected as a result of the automatic control of the blocking magnets by correspondingly lengthening or shortening the contact times in such a way that the contacts always open below a current value that is harmless to them.



  The contact device can also be designed in such a way that a swash plate is used as an additional periodically actuated drive device. The contact device is then preferably suitable for forming purposes, with a number of contact devices corresponding to the number of phases of the alternating current to be formed being evenly distributed around the circumference of the swash plate.



  It is known per se to drive the contacts of a converter by means of a swash plate. In the case of the known contact devices, however, the contact times are inevitably prescribed due to the tumbling movement, without taking into account disturbances or asymmetries in the alternating current network to which the converter is connected. In contrast, with the combi nation of a swash plate drive with automatic control of the contacts by holding magnets, a better adjustment of the contact times is achieved.

      In Fig. 2, an embodiment for such a swash plate drive is shown schematically. The swash plate 30 is designed to be elastic, for example. The movable contact parts can be fastened to the rigid outer rim 31 of the swash plate by means of leaf springs 32.

   The movable contact part 33 is also the armature of a .Haltemagneten 14, which can again be designed as a blocking magnet and, as a result of current-dependent excitation of its release winding, controls the contact opening so that the contacts can only open below a current value that is harmless to them. The contact closure can be controlled by a second holding magnet 16, preferably again designed as a blocking magnet, depending on the AC voltage.

   To convert rotary current into direct current, for example, three or six or twelve such contact devices can be arranged evenly distributed on the circumference of the swash plate 30.



  The hub 34 of the swash plate is rigidly attached to a base plate 35. This base plate also forms the magnet yoke for an electromagnet assembly that generates a rotating field and thereby drives the swash plate. This arrangement consists of a number of magnets 36 corresponding to the number of phases, which are arranged on the base plate 35 at the same angular intervals from one another and are excited by windings 37 connected to the alternating current phases.

   The pole pieces of the magnets are U-shaped; their web protrudes through recesses in the swash plate, and their pole teeth grip the outer edge 31 of the swash plate. The latter is polarized by means of a direct current winding <B> 38 </B> and is therefore alternately attracted and repelled between the pole teeth. This movement is made possible by the fact that the ring zone between the outer rim 31 and the hub 34 is elastic. It consists, for example, of a rubber washer 39 with a sheet metal insert 40.

   Due to the tumbling movement, the movable contact parts 33 are given a bias so that they are opened or closed with a relatively moderately high initial acceleration when the magnet 14 or 16 is automatically triggered.



  The electrical circuit can, for example, be designed so that the swash plate 30 forms a center pole to which a direct current line is connected, and that the holding magnets 14 are also the resting contact parts to which the alternating current leads are connected. Another circuit possibility is that the swash plate 30 is divided into several sectors isolated from one another, to which the alternating current leads are ruled out.

   Then the electromagnets 14 can form one and the electromagnets 16 the other DC pole. Finally, instead of one holding magnet 14 each, two holding magnets isolated from one another can be seen which form the resting contact parts that are bridged by the movable contact part 33. The contact bridges 33 must be isolated from one another in this case.

   In this way one obtains a lot of individual contact devices which are isolated from one another and which can be combined in a manner known per se to form a transformer circuit. Switching chokes with highly saturated magnetic cores can be connected in series with the converter contacts, and their desaturation in the vicinity of the current zero value can result in an extension of the low-current break, which makes the current interruption easier.

   These switching chokes can also be used as saturation converters for controlling the opening magnets 14.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Kontakteinrichtung mit elektromagne tisch mittels eines Haltemagneten gesteuer tem beweglichem Kontaktteil, gekennzeich net durch eine auf den beweglichen Kontakt teil eine zeitlich veränderliche Abreisskraft ausübende zusätzliche Antriebsvorrichtung, deren Arbeitstakt mit einer die Schwächung der Haltekraft des Haltemagneten beein flussenden Steuergrösse zeitlich gekuppelt ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Claim: Contact device with electromagnetic table by means of a holding magnet controlled moving contact part, characterized by an additional drive device which exerts a time-variable tear-off force on the moving contact part, the work cycle of which is coupled with a control variable that influences the weakening of the holding force of the holding magnet. SUBCLAIMS 1. Kontakteinrichtung nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch je einen die Kontaktschliessung und -öffnung steuernden Haltemagneten, ein zwischen den beiden Haltemagneten pendelndes Ankersystem als Träger des beweglichen Kontaktteils und eine wechselweise in beiden Pendelrichtungen wirksame zusätzliche Antriebsvorrichtung. Contact device according to patent claim, characterized by a holding magnet controlling the contact closure and opening, an armature system oscillating between the two holding magnets as a support for the movable contact part and an additional drive device that alternately acts in both oscillating directions. 2. Kontakteinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zu sätzliche Antriebsvorrichtung eine elektro magnetische ist. 2. Kontakteinrichtung nach Unteran spruch 2, an einem mechanischen Umformer, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche elektromagnetische Antriebsvorrichtung mit Wechselstrom erregt wird, und dass die Phasenlage des Erregerstromes gegenüber der Umformerwechselspannung verstellbar ist. . 2. Contact device according to patent claim, characterized in that the additional drive device is an electro-magnetic. 2. Contact device according to Unteran claim 2, on a mechanical converter, characterized in that the additional electromagnetic drive device is excited with alternating current, and that the phase position of the excitation current is adjustable with respect to the converter alternating voltage. . 4. Kontakteinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zu sätzliche Antriebsvorrichtung über eine Feder mit dem beweglichen Kontaktteil verbunden ist. 5. Kontakteinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemagnete als Sperrmagnete ausgebildet sind, deren Auslösewicklung in Durchbre- chungen der Magnetschenkel derart angeord net ist, dass sie praktisch keine längsmagneti sierende Wirkung auf der Bahn des Haupt kraftflusses ausübt. 4. Contact device according to claim, characterized in that the additional drive device is connected via a spring to the movable contact part. 5. Contact device according to patent claim, characterized in that the holding magnets are designed as blocking magnets, the triggering winding of which is arranged in openings in the magnet legs so that they have practically no longitudinal magnetizing effect on the path of the main power flow. 6. Kontakteinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass als zu sätzliche, periodisch betätigte Antriebsvor richtung eine Taumelscheibe vorgesehen ist. 7. Kontakteinrichtung nach Unteran spruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach einander schliessende und öffnende beweg liche Kontaktteile mit der Taumelscheibe federnd verbunden sind. B. Kontakteinrichtung nach Unteran spruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelscheibe durch eine ein Drehfeld er zeugende Elektromagnetanordnung angetrie ben wird. 6. Contact device according to patent claim, characterized in that a swash plate is provided as an additional, periodically actuated drive device. 7. Contact device according to Unteran claim 6, characterized in that successively closing and opening movable contact parts are resiliently connected to the swash plate. B. Contact device according to Unteran claim 6, characterized in that the swash plate is driven ben by a rotating field it generating electromagnet assembly.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2854547A (en) * 1954-08-30 1958-09-30 Gen Railway Signal Co Flashing relays
US3140431A (en) * 1959-05-23 1964-07-07 Philips Corp Magnetic visual indicating device

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