DE1540507C3 - Electromagnetic switching device, especially contactor, with magnetic shunt to adapt the pull-force curve - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Schaltgerät gemäß Gattungsbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an electromagnetic switching device according to the preamble of the claim 1.

Bei einem elektromagnetischen Schaltgerät der obengenannten Art (DT-PS 581459) besteht der verstellbare magnetische Nebenschluß aus mit dem Anker über Schrauben verbundenen magnetisch leitenden Teilen, die den Luftspalt je nach Stellung d Ankers mehr oder weniger überbrücken. Dieser N benschluß muß bei der Fertigung des Schaltgerät über die Schrauben einjustiert werden, und zum and ren ist eine Verstellung des Nebenschlusses beim B trieb des Schaltgerätes nicht ausgeschlossen. Da d-Nebenschiuß mit zunehmender Ankerbewegung . stärkerem Maße wirksam wird, wird auch die Zu; kraft des Ankers im Bereich der Kontaktberührur insgesamt verringert. Eine optimale Anpassung dt Kennlinie an die Kraftbedarfskurve ist mit diese Anordnung nicht möglich.In the case of an electromagnetic switching device of the type mentioned above (DT-PS 581459), there is the adjustable Magnetic shunt made of magnetically conductive connected to the armature via screws Parts that more or less bridge the air gap depending on the position of the armature. This N The conclusion must be adjusted during manufacture of the switchgear using the screws, and on the other hand Adjustment of the shunt during operation of the switchgear cannot be ruled out. Because d-shunt with increasing anchor movement. becomes more effective, the Zu; overall reduced by the force of the armature in the area of the contact contact. An optimal adaptation dt Characteristic of the power requirement curve is not possible with this arrangement.

Zur Freigabe des angezogenen Hauptankers eint Elektromagneten ist es weiterhin bekannt (DT-P 373 376), einen als Schieber ausgebildeten, magnet sierbaren Nebenschluß mit Hilfe einer angelenkte Stange in Richtung auf den Gegenpol zu bewegen.It is also known (DT-P 373 376), a designed as a slide, magnetizable shunt with the help of a hinged Move the rod in the direction of the opposite pole.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bt einem elektromagnetischen Schaltgerät, insbesonderThe invention is based on the object bt an electromagnetic switching device, in particular

ao einem Schütz, durch einfache Mittel sowohl den Ve; schleiß an den Polflächen klein zu halten, Kontakt prellungen weitgehend zu vermeiden als auch de Kraftverlauf des Ankers dem Kraftbedarf möglich * eng anzupassen. Die gestellte Aufgabe wird durc ao a contactor, by simple means both the Ve; To keep wear on the pole faces small, to avoid contact bruises as much as possible and to adapt the force curve of the armature to the force requirement * as closely as possible. The given task is carried out through

as die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebene; Merkmale gelöst. Mit dieser Nebenschlußausführun ist es möglich, im Verlauf der Ankerbewegung de Nebenschluß abhängig von der Ankerstellung un wirksam werden zu lassen. Wenn der magnetisch Nebenschluß aus mindestens zwei aneinander glei tend geführten Schiebern mit gleich großen un; gleichmäßig über deren Länge verteilten öffnunger besteht, von dem einer dem feststehenden Magnet¹ teil und der andere dem Magnetanker zugeordnet ist kann ohne Antriebsmittel für die Schieber, insbeson dere unter Fortfall von Übersetzungsgetrieben, aus gekommen werden.as indicated in the characterizing part of claim 1; Features solved. With this shunt execution, it is possible to let the shunt become effective in the course of the armature movement, depending on the armature position. If the magnetic shunt consists of at least two mutually sliding tend slides with the same size un; There is an opening evenly distributed over its length, one of which is assigned to the fixed magnet ¹ and the other is assigned to the magnet armature.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind den Unteranspriichen zi entnehmen.Further advantageous refinements of the subject matter of the invention are the subclaims zi remove.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbei spiele gemäß der Erfindung beschrieben. Es zeigenWith reference to the drawings, Ausführungsbei are described games according to the invention. Show it

F i g. 1 bis 4 ein Schütz mit den Luftspalt beeinflussenden magnetisierbaren Schiebern in verschie denen Stellungen des beweglichen Magnetankers,F i g. 1 to 4 a contactor with the air gap influencing magnetizable slides in various the positions of the movable magnet armature,

F i g. 5 eine Ausbildungsform eines den magnetischen Nebenschluß bildenden Schiebers,F i g. 5 shows an embodiment of a slide forming the magnetic shunt;

F i g. 6 eine Schützanordnung mit einem durch ein Übersetzungsgetriebe bewegten, den magnetisehen Nebenschluß beeinflussenden Schieber undF i g. 6 shows a contactor arrangement with a magnetism, which is moved by a transmission gear Shunt influencing slide and

F i g. 7 eine schematische Darstellung der durch den Gegenstand der Erfindung erreichbaren Zugkraft-Magnetwegkennlinie. F i g. 7 shows a schematic representation of the tractive force / magnetic path characteristic that can be achieved by the subject matter of the invention.

Aus F i g. 1 ist das aus einem feststehenden Magnetteil 1 und einem beweglichen Magnetanker 2 und der Spule 3 bestehende Magnetsystem in offenem Zustand zu ersehen. Der mit dem feststehenden Magnetteil 1 oder der Spule 3 verbundene Schieber 4 besteht aus rechteckförmigen, in Abstand zueinander angeordneten magnetisch leitenden Plättchen 5. Die im Abstand zueinander angeordneten rechteckförmigen Plättchen 5 können in angepaßten, fensterförmigen öffnungen des aus beispielsweise Kunststoff bestehenden Schiebers eingesetzt werden, wie aus F i g. 5 zu ersehen ist. Diese Plättchen 5 können auch in dem Spulenkörper eingepreßt oder als gesonderte Einheit, beispielsweise mit Kunststoff umgössen, in das Magnetsystem eingefügt und mit dem feststehenden Ma-From Fig. 1 is made up of a fixed magnet part 1 and a movable magnet armature 2 and the coil 3 existing magnet system can be seen in the open state. The one with the fixed magnetic part 1 or the coil 3 connected slide 4 consists of rectangular, spaced apart magnetically conductive platelets 5. The spaced apart rectangular Platelets 5 can be inserted in adapted, window-shaped openings of, for example, plastic Slide are used, as shown in FIG. 5 can be seen. These platelets 5 can also be in that Coil body pressed in or as a separate unit, for example encapsulated with plastic, in the magnet system inserted and with the fixed ma-

gnetteil verbunden werden. Eine Verbindung des Schiebers 4 mit dem feststehenden Magnetteil 1 ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der als feststehend bezeichnete Magnetteil 1 in gewissen Grenzen beweglich angeordnet ist. Der im wesentlichen gleich wie der Schieber 4 ausgeführte Schieber 6 ist mit dem beweglichen Magnetanker 2 so verbunden, daß er am Schieber 4 entlanggleiten und den Luftspalt? am Mittelschenkel des Magnetsystems überbrücken kann.can be connected to the power supply. A connection of the slide 4 with the fixed magnetic part 1 is particularly advantageous if the magnet part 1, designated as stationary, is within certain limits is movably arranged. The slide 6, which is designed essentially in the same way as the slide 4, is connected to the movable armature 2 so that it slide along the slide 4 and the air gap? can bridge on the middle limb of the magnet system.

Der Magnetfluß im Nebenschluß geht zunächst vom Mittelschenkel des feststehenden Magnetteils über eines der gestrichelt angedeuteten, magnetisch leitenden Plättchen des Schiebers 6 auf ein Plättchen des Schiebers 4 über ein weiteres Plättchen des Schiebers 6 in den Mittelschenkel des beweglichen Magnetankers 2. Vorteilhafterweise wird die nur einseitig zum Mittelschenkel angedeutete Schieberanordnung auf beiden Seiten des Mittelschenkels vorgesehen, um symmetrische Flußverhältnisse zu erhalten. Durch den magnetischen Nebenschluß in der Stellung nach Fig. 1 wird die Scheinleistungsaufnahme herabgesetzt, die Zugkraftkurve abgesenkt und dadurch der Kraftüberschuß bzw. die Beschleunigung klein gehalten.The magnetic flux in the shunt initially passes over from the center leg of the stationary magnet part one of the indicated by dashed lines, magnetically conductive plate of the slide 6 on a plate of the Slide 4 over another plate of slide 6 in the middle leg of the movable magnet armature 2. The slide arrangement, which is only indicated on one side of the central limb, is advantageously opened provided on both sides of the central leg in order to obtain symmetrical flow conditions. By the magnetic shunt in the position according to Fig. 1, the apparent power consumption is reduced, the traction curve is lowered, thereby keeping the excess force and acceleration small.

In der in F i g. 2 gezeigten Stellung der Schieber ist der magnetische Nebenschluß dadurch nahezu aufgehoben, daß die magnetisch leitenden Plättchen 5 des Schiebers 4 und die Plättchen 8 des Schiebers 6 deckungsgleich liegen und durch die verbleibenden unmagnetisierbaren Stege 9, 10 ein nicht überbrückter Luftspalt besteht. Die Stellung des beweglichen Magnetankers 2 entspricht dem Kontaktberührungspunkt der mit dem Magnetanker verbundenen Schaltkontakte. Durch die Aufhebung des magnetischen Nebenschlusses in diesem Punkt wird etwa die volle Zugkraft für das Aneinanderpressen der Kontakte beibehalten.In the in F i g. The position of the slider shown in Fig. 2 almost eliminates the magnetic shunt, that the magnetically conductive plate 5 of the slide 4 and the plate 8 of the slide 6 are congruent and are not bridged by the remaining non-magnetizable webs 9, 10 There is an air gap. The position of the movable armature 2 corresponds to the contact point of contact the switching contacts connected to the armature. By lifting the magnetic A shunt at this point is about the full tensile force for pressing the contacts together maintained.

Nach weiterer Bewegung des Magnetankers 2 wird, wie aus F i g. 3 und 4 zu ersehen ist, durch das Entlanggleiten des Schiebers 6 an dem Schieber 4 der magnetische Nebenschluß wieder hergestellt, wodurch wiederum eine Absenkung der Zugkraft und somit eine verringerte Magnetauftreffgeschwindigkeit erreicht wird. Dies bedeutet u. a. eine Erhöhung der Lebensdauer, da durch die verringerte Magnetauf treffgeschwindigkeit der Verschleiß im Bereich der Polflächen der Magnete wesentlich erniedrigt wird. Durch die Überbrückung des Restluftspaltes im geschlossenen Zustand des Magnetsystems wird die Wattverlustleistung relativ klein gehalten.After further movement of the armature 2, as shown in FIG. 3 and 4 can be seen by sliding along of the slide 6 on the slide 4, the magnetic shunt is restored, whereby in turn, a lowering of the tensile force and thus a reduced magnet impact speed is achieved will. This means inter alia. an increase in service life, due to the reduced magnetic impact speed the wear in the area of the pole faces of the magnets is significantly reduced. By the bridging of the remaining air gap in the closed state of the magnet system becomes the watt loss kept relatively small.

Die aus dem beweglichen Magnetanker 2 und dem feststehenden Magnetteil 1 bestehende Magnetanordnung nach F i g. 6 weist einen durch einen Hebel 11 übersetzt angetriebenen Schieber 12 auf. Der Schieber 12 ist am beweglichen Magnetanker über einen Bolzen 13 drehbar angelenkt und stützt sich mit einem, den kürzeren Hebelarm aufweisenden Ende 14 an einer gehäusefesten Ausbuchtung 15 ab. Das andere Ende des Hebelarmes 11 ist über ein Langloch 16 mit einem an den Schieber 12 befestigten Bolzen 17 mit dem Schieber verbunden. Durch entsprechende Ausbildung der Hebelübersetzung legt der Schieber 12 bei Bewegung des Magnetankers 2 einen größeren Weg als dieser zurück. In der Stellung »Aus« des Schützes wird durch das Plättchen 18 der Luftspalt des Mittelschenkels des Magnetsystems überbrückt. Bei Kontaktberührung wird der unmagnetisierbare Steg 19 den Nebenschluß aufheben und in eingeschalteter Stellung, d. h. geschlossenem Magnetsystem, das Plättchen 20 den Restluftspalt überbrücken. The magnet arrangement consisting of the movable magnet armature 2 and the stationary magnet part 1 according to FIG. 6 has a slide 12 which is driven by a lever 11. The slider 12 is pivoted to the movable magnet armature via a bolt 13 and is supported by a, the end 14 having the shorter lever arm at a bulge 15 fixed to the housing. The other The end of the lever arm 11 is connected via an elongated hole 16 with a bolt 17 attached to the slide 12 connected to the slide. By appropriately designing the leverage, the slide 12 when moving the armature 2 a greater distance than this back. In the "Off" position of the Contactor is bridged by the plate 18 of the air gap of the central leg of the magnet system. When contact is made, the non-magnetizable web 19 will cancel the shunt and switch it on Position, d. H. closed magnet system, the plate 20 bridge the remaining air gap.

Durch entsprechende Anordnung und Auswahl der Höhe der Magnetplättchen läßt sich eine Beeinflussung der Magnetkurve an jedem beliebigen Punkt, so z. B. auch bei Aufhebung der den Magnetanker belastenden Kräfte für die Öffnerkontakte des Schützes, erreichen.An influence can be influenced by appropriate arrangement and selection of the height of the magnetic platelets the magnetic curve at any point, e.g. B. also when lifting the armature stressful forces for the normally closed contacts of the contactor.

Um wiederum bei der Schieberanordnung nach F i g. 6 einen symmetrischen Flußverlauf zu erhalten, wird der Schieber beidseitig des Mittelschenkels angeordnet, wobei der Abstützungspunkt des Hebels 11 auf der gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist.To turn in the slide arrangement according to FIG. 6 to obtain a symmetrical flow course, the slide is arranged on both sides of the central leg, the support point of the lever 11 is provided on the opposite side.

In F i g. 7 ist die Kraftbedarfskurve des Schützes in Abhängigkeit vom Luftspalt angegeben. Die Strecke 21 entspricht dem Gewicht des Magnetankers zusätzlich des Gewichtes von Kontaktträger und beweglichen Schaltstücken sowie der Druckkraft eventuell vorhandener Rückdruckfedern. Nach einem gewissen Hub wird die Rückdruckkraft um die Kontaktdruckkraft der Öffnerkontakte vermindert, so daß der Kraftbedarf entsprechend der Strecke 22 erforderlich ist. Die Strecke 23 nach dem Hub 24 stellt den Kraftbedarf bei Betätigung der Hauptschaltglieder dar, und die Strecke 25 beinhaltet den Zusatzbedarf beim Auflegen der Schließerhilfskontakte. Die Kurve 26 gibt die Zugkraft-Magnetwegkennlinie ohne Verwendung des veränderbaren magnetischen Nebenschlusses und die Kurve 27 eine durch den Gegenstand der Erfindung erreichbare Zugkraft-Magnetwegkennlinie an.In Fig. 7 is the power demand curve of the contactor specified as a function of the air gap. The distance 21 corresponds to the weight of the armature in addition, the weight of the contact carrier and movable contact pieces as well as the compressive force, if applicable existing back pressure springs. After a certain stroke, the back pressure force increases by the contact pressure force the NC contacts are reduced, so that the power requirement corresponding to the distance 22 is required is. The distance 23 after the stroke 24 represents the force required when the main switching elements are actuated represents, and the route 25 includes the additional requirement when placing the normally open auxiliary contacts. the Curve 26 gives the tractive force-magnetic path characteristic without using the changeable magnetic shunt and the curve 27 shows a tractive force / magnetic path characteristic that can be achieved by the subject matter of the invention at.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen For this purpose 2 sheets of drawings

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektromagnetisches Schaltgerät, insbesondere Schütz, mit magnetischem Nebenschluß zum Anpassen der Zugkraftkurve des Ankers an seine Kraftbedarfskurve durch in Abhängigkeit vom Ankerweg verstellbare, den Nebenschluß bewirkende Flußleitstücke, dadurch gekennzeichnet, daß die Flußleitstücke aus einem oder mehreren gleitend geführten Schiebern (4, 6, 12) aus unmagnetisierbarem Material mit in Längsrichtung verteilten Öffnungen bestehen, in die Einlagen (5; 18, 20) aus magnetisierbarem Material eingebracht sind, und daß der dem Magnetanker (2) zugeordnete Schieber von diesem derart bewegt wird, daß der Nebenschluß zu Beginn und Ende der Ankerbewegung wirksam und bei Kontaktberührung der Schließerhauptkontakte im wesentlichen unwirksam ist.1. Electromagnetic switching device, especially contactor, with magnetic shunt to Adapting the tensile force curve of the anchor to its force requirement curve depending on the Flux guide pieces that are adjustable in armature travel and cause the shunt, characterized in that that the flux guide pieces consist of one or more slide valves (4, 6, 12) consist of non-magnetizable material with openings distributed in the longitudinal direction, in the inserts (5; 18, 20) made of magnetizable material are introduced, and that of the magnet armature (2) the associated slide is moved by this in such a way that the shunt starts at the beginning and end of armature movement effective and when the normally open main contacts come into contact is essentially ineffective. 2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Nebenschluß aus mindestens zwei aneinander gleitend geführten Schiebern (4, 6) mit gleich großen unnd gleichmäßig über deren Länge verteilten Öffnungen besteht, von dem einer dem feststehenden Magnetteil (1) und der andere dem Magnetanker (1) zugeordnet ist.2. Switching device according to claim 1, characterized in that that the magnetic shunt consists of at least two slidably guided one against the other There are slides (4, 6) with openings of the same size and evenly distributed over their length, of which one is assigned to the fixed magnet part (1) and the other is assigned to the magnet armature (1) is. 3. Schaltgerät! nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Schieber (4, 6) am Magnetteil (1) und Magnetanker (2) und die Anordnung der mit magnetischem Material (5) ausgefüllten, fensterförmigen öffnungen so vorgenommen ist, daß zu Beginn und Ende der Ankerbewegung das magnetische Material (5) im mit dem Magnetanker (2) verbundenen einen Schieber (6) die unmagnetischen Stege das anderen Schiebers (4) magnetisch überbrückt und bei Kontaktberührung die unmagnetischen Stege beider Schieber (4, 6) im Luftspalt des Magnetsystems deckungsgleich zu liegen kommen.3. Switching device! according to claim 2, characterized in that that the attachment of the slide (4, 6) on the magnetic part (1) and armature (2) and the arrangement of the window-shaped openings filled with magnetic material (5) is carried out in this way is that at the beginning and the end of the armature movement, the magnetic material (5) in the one connected to the armature (2) Slide (6) magnetically bridged the non-magnetic webs of the other slide (4) and when contact is made, the non-magnetic webs of both slides (4, 6) in the air gap of the magnet system come to lie congruent. 4. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Schieber (12) über eine Hebelübersetzung (11) vom beweglichen Magnetanker (2) betätigbar ist.4. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that one the slide (12) can be actuated by the movable magnet armature (2) via a lever transmission (11). 5. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schieber (4) aus in dem feststehenden Spulenkörper (3) mit eingepreßten, in Abstand zueinander angeordneten magnetisch leitenden Plättchen (5) besteht.5. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the one Slide (4) from in the fixed bobbin (3) with pressed, at a distance from each other arranged magnetically conductive plate (5). 6. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Schieber (4) aus mit Kunststoff umgossenen, in Abstand zueinander angeordneten magnetisch leitenden rechteckförmigen Plättchen (5) besteht.6. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the movable slide (4) made of plastic encapsulated and arranged at a distance from one another magnetically conductive rectangular plate (5).