DE1292244B - Electrical switchgear - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät mit einem feststehenden Magnetsystem mit Spulenwicklung und einem von diesem Magnetsystem elektromagnetisch betätigten, als permanenter Stabmagnet ausgebildeten Dreh- oder Schwinganker; der unter der Wirkung einer Rückstellfeder steht.The invention relates to an electrical switching device with a stationary Magnet system with coil winding and one of this magnet system electromagnetic actuated rotating or oscillating armature designed as a permanent bar magnet; the is under the action of a return spring.

Bei Programmsteuerungen wird häufig die Forderung erhoben, daß der Schaltzustand der Schaltgeräte, wie z. B. Relais, Schütze u. dgl., beim Abschalten der Versorgungsspannung oder auch bei ungewolltem Spannungsausfall erhalten bleibt, damit bei Wiederkehr der Spannung der Programmablauf ungestört fortgesetzt werden kann. Hierzu werden in der Steuerungstechnik häufig Remanenzrelais oder Remanenzschütze verwendet, die nach dem Einschalten, also zum Halten, keine Erregerleistung mehr benötigen, und damit auch beim Ausbleiben der Spannung ihren Schaltzustand beibehalten bzw. von vornherein gleich nach dem Einschalten von der Einschaltgleichspannung abgetrennt werden können.In program controls, the requirement is often raised that the Switching status of the switching devices, such as B. relays, contactors, etc., when switching off the supply voltage or even in the event of an unintentional power failure, so that the program can be continued undisturbed when the voltage is restored can. For this purpose, remanence relays or remanence contactors are often used in control technology used, which after switching on, i.e. to hold, no longer excitation power need, and thus maintain their switching state even if there is no voltage or from the outset immediately after switching on the switch-on DC voltage can be separated.

Ein derartiges Remanenzschütz hält sich dann solange im Einschaltzustand, bis das Schütz durch Wechselstrom entmagnetisiert wird. Um nun ein betriebssicheres Arbeiten dieser Remanenzrelais bzw. Remanenzschütze zu erreichen, sind zusätzliche Maßnahmen erforderlich. Es hat sich nämlich gezeigt, daß diese Schaltgeräte leicht zum Kleben neigen; außerdem kann sich der Luftspalt durch Ablagerung von Staub u. dgl. vergrößern, so daß die remanente Haltekraft nicht mehr ausreicht.Such a remanence contactor then remains in the switched-on state as long as until the contactor is demagnetized by alternating current. In order to now have an operationally safe To achieve the work of these remanence relays or remanence contactors are additional Measures required. It has been shown that these switching devices are easy tend to stick; In addition, the air gap can u due to the build-up of dust. Like. Enlarge, so that the remanent holding force is no longer sufficient.

Es ist nun bereits ein elektromagnetisches Relais für Wechselspannung bekannt, das auf eine Spannung anspricht, die entweder eine gegenüber der Grundwelle phasenverschobene geradzahlige Oberwelle oder eine überlagerte Spannung enthält, deren Frequenz in der Nähe einer derartigen Oberwelle liegt. Hierbei weist dieses Relais einen festen gesättigten magnetischen Kreis und einen in diesen festen magnetischen Kreis eingeschalteten schwenkbaren permanenten Magneten auf. Der feste Magnetkreis des Relais steht also unter der kombinierten Einwirkung eines magnetischen Wechselflusses und eines vom schwenkbaren permanenten Magneten erzeugten magnetischen Gleichflusses mit veränderlicher Lage.It is now an electromagnetic relay for AC voltage known that responds to a voltage that is either one opposite the fundamental contains phase-shifted even harmonic or a superimposed voltage, whose frequency is close to such a harmonic. Here this points Relay a fixed saturated magnetic circuit and one in this fixed magnetic Circle switched on swiveling permanent magnet. The fixed magnetic circuit of the relay is therefore under the combined effect of an alternating magnetic flux and a constant magnetic flux generated by the pivotable permanent magnet with changeable position.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin, ein einfaches Schaltgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das nur Gleichstrom benötigt, dem die bei den Remanenzrelais geschilderten Schwierigkeiten nicht anhaften und bei dem von den bekannten Konstruktionsprinzipien der sogenannten Drehankerrelais Gebrauch gemacht werden kann.In contrast, the object of the present invention is to to create a simple switching device of the type mentioned, which only uses direct current required, which does not adhere to the difficulties described with the remanence relays and in the case of the well-known construction principles of the so-called rotary armature relay Use can be made.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der Drehanker im Einschaltzustand nach Fortfall der Einschaltspannung permanentmagnetisch gehalten ist, und daß zum Ausschalten das Magnetsystem derart an Spannung schaltbar ist, daß sich gleichartige Magnetpole des Drehankers und des Magnetsystems gegenüberstehen. In der Wirkungsweise ähnelt ein derartiges Schaltgerät dem i Remanenzrelais insofern, als der Anker nach dem Einschalten auch beim Abschalten des Stromes in der Einschaltstellung verharrt; gleichzeitig werden aber die Nachteile der bekannten Remanenzrelais vermieden, da infolge des ständig vorhandenen Luft- t Spaltes kein Kleben des Ankers eintreten kann und Staubablagerungen od. dgl. keinen Einfluß mehr haben. Durch die Vormagnetisierung des Magnet-Systems mittels des permanenten Magneten wird gleichzeitig eine erhebliche Verkürzung der Schaltzeiten erreicht, da sich die Wirkungen des feststehenden Magnetsystems und des Drehankers - magnetisch gesehen -sowohl beim Ein- als auch Ausschalten unterstützen.This object is achieved in that, according to the invention, the rotating armature held permanently magnetically in the switched-on state after the switch-on voltage has ceased is, and that the magnet system can be switched to voltage in order to switch it off, that similar magnetic poles of the armature and the magnet system face each other. Such a switching device is similar in its mode of operation to the i remanence relay in that than the armature after switching on also when switching off the current in the switch-on position persists; At the same time, however, the disadvantages of the known remanence relays are avoided, because the constant air gap prevents the anchor from sticking can and dust deposits or the like no longer have any influence. Because of the bias the magnet system by means of the permanent magnet is at the same time a considerable Shortening of the switching times achieved as the effects of the fixed magnet system and the swivel armature - from a magnetic point of view - support both switching on and off.

Es kann unter Umständen von Vorteil sein, daß der feststehende Teil des Magnetsystems aus Spezialblechen mit hoher Koerzitivkraft ausgeführt wird, um die Haltekraft im Einschaltzustand zu erhöhen.Under certain circumstances it can be an advantage that the fixed part of the magnet system is made of special sheets with high coercive force in order to to increase the holding force when switched on.

F i g. 1 stellt schematisch das Prinzip des erfindungsgemäßen Schaltgerätes und F i g. 2 ein Schaltungsprinzip dar.F i g. 1 shows schematically the principle of the switching device according to the invention and F i g. 2 shows a circuit principle.

Mit 1 ist das feststehende Magnetsystem bezeichnet, das in üblicher Weise aus lamellierten Eisenblechen besteht. Das Magnetsystem besitzt eine Erregerwicklung 2 und einen um den Punkt 3 drehbaren Dreh- oder Schwinganker 4, der unter der Wirkung einer Rückstellfeder 5 steht, welche am Gehäuse des Gerätes festgelegt ist. Der Anker braucht keinen festen Anschlag zu besitzen und hat dann eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer.With 1 the fixed magnet system is referred to, which in usual Way consists of laminated iron sheets. The magnet system has an excitation winding 2 and a pivoting or oscillating armature 4 which can be rotated about point 3 and which, under the effect a return spring 5, which is fixed on the housing of the device. Of the Anchor does not need to have a fixed stop and then has a practically unlimited one Lifespan.

Von dem Drehanker werden in üblicher Weise die Kontakte bzw. Kontaktbrücken betätigt, was in der Prinzipzeichnung nicht dargestellt ist. Zum Einschalten des Gerätes wird das Magnetsystem 1 durch entsprechende Gleichstromeinspeisung der Spule 2 so gepolt, daß sich ungleichnamige Pole - in Drehrichtung gesehen - gegenüber stehen. Bei der in F i g.1 dargestellten Polung des Ankers 3 trägt dann der rechte Pol das Magnetsystems 1 den Südpol und der linke Pol den Nordpol. In der Einschaltstellung hält sich der permanentmagnetische Anker selbst, so daß die Erregerspannung wieder abgeschaltet werden kann.The contacts or contact bridges are of the rotating armature in the usual way operated, which is not shown in the principle drawing. To switch on the The device becomes the magnet system 1 by a corresponding direct current supply of the coil 2 poled so that unlike poles - seen in the direction of rotation - opposite one another stand. With the polarity of the armature 3 shown in FIG. 1, the one on the right then carries Pole of the magnet system 1 the south pole and the left pole the north pole. In the on position the permanent magnet armature holds itself, so that the excitation voltage again can be switched off.

Beim Abschalten des Gerätes wird die Magnetspule 2 umgekehrt erregt, so daß sich infolge Gegenüberstehens gleichnamiger Pole eine abstoßende Kraftwirkung ergibt, so daß der Drehanker 4 wieder in die Ausschaltstellung entsprechend F i g. 1 gelangt. Durch entsprechende Formgebung der Stirn- -seiten des Drehankers kann das Verhalten beeinflußt werden. Zweckmäßig sind sie wie bei den entsprechenden Drehankerrelais geformt.When the device is switched off, magnetic coil 2 is excited in the opposite direction, so that as a result of the opposing poles of the same name there is a repulsive force results, so that the rotating armature 4 is again in the switch-off position according to F i G. 1 reached. By appropriate shaping of the front sides of the pivot armature can the behavior can be influenced. They are useful as with the corresponding ones Shaped rotating armature relay.

F i g. 2 zeigt die Schaltung bei Anschluß des Gerätes an Wechselstrom. Mit 6 ist das Schaltgerät bezeichnet, das mit Hilfe des Eintasters 7 über einen Gleichrichter 8 an Spannung gelegt werden kann. Zum Ausschalten dient ein Taster 9. Durch entsprechende Polung des Gleichrichters 10 wird der Stromfluß in der Spule des Gerätes 6 umgekehrt. Mit 11 ist ein Kondensator und mit 12 ein Widerstand bezeichnet, die in üblicher Weise zur Glättung dienen.F i g. 2 shows the circuit when the device is connected to alternating current. With 6 the switching device is referred to, which with the help of the push button 7 via a Rectifier 8 can be applied to voltage. A button is used to switch off 9. Corresponding polarity of the rectifier 10 increases the flow of current in the coil of the device 6 vice versa. 11 is a capacitor and 12 is a resistor, which are used in the usual way for smoothing.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Elektrisches Schaltgerät mit einem feststehenden Magnetsystem mit Spulenwicklung und einem von diesem Magnetsystem elektromagnetisch betätigten, als permanenter Stabmagnet ausgebildeten Dreh- oder Schwinganker, welcher unter der Wirkung einer Rückstellfeder steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehanker im Einschaltzustand nach Fortfall der Einschaltspannung permanentmagnetisch gehalten ist und daß zum Ausschalten das Magnetsystem derart an Spannung schaltbar ist, daß sich gleichartige Magnetpole des Drehankers und des Magnetsystems gegenüberstehen. Claims: 1. Electrical switching device with a fixed Magnet system with coil winding and one of this magnet system electromagnetic actuated rotating or oscillating armature designed as a permanent bar magnet, which is under the action of a return spring, characterized in that the rotating armature held permanently magnetically in the switched-on state after the switch-on voltage has ceased is and that for switching off the magnet system can be switched to voltage in such a way that similar Magnetic poles of the rotating armature and the magnet system face. 2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Teil des Magnetsystems aus Blechen mit hoher Koerzitivkraft besteht.2. Switching device according to claim 1, characterized in that the The fixed part of the magnet system consists of sheet metal with a high coercive force.