DE1639389B1

DE1639389B1 - Schutzrelais mit sperrmagnet

Info

Publication number: DE1639389B1
Application number: DE19681639389
Authority: DE
Inventors: Karl Otto Prof Dr Ing Lehmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-01-15
Filing date: 1968-01-15
Publication date: 1971-04-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schutzrelais mit Sperrmagnet, bestehend aus einem Permanentmagneten mit geblechten Polschuhen, von denen mindestens einer als Fensterkern zur Aufnahme einer Sperrerregerwicklung ausgebildet ist, und einem unter der Wirkung einer Feder die Schutzkontaktstücke betätigenden Weicheisenanker (deutsche Patentschriften 881089, 890 992, SSW-Druckschrift 442.6/208 c »Fehlerstrom-Schutzschaltung«).
Die Sperrerregerwicklung wird von dem zu überwachenden Strom oder von einem Teil desselben durchflossen. Der Permanentmagnet ist so ausgelegt, daß der Anker im normalen Betriebszustand angezogen bleibt. Tritt ein schädlicher überstrom auf, so wird durch die magnetische Wirkung der Sperrerregerwicklung die Permeabilität des Polschuhes derart verringert, daß der unter Federkraft stehende Anker abgezogen wird und dabei mittelbar oder unmittelbar die Stroniführung in dem zu schützenden Stromkreis unterbricht.
Zur Erläuterung ist eine solche übliche Anordnung eines Spernnagnetschutzrelais in F i g. 1 dargestellt-Ein Permanentmagnet 1 ist mit zwei Polschuhen 2 und 3 versehen. Der magnetische Kreis wird von einem Anker 4 geschlossen, die Federkraft einer mit dem Anker 4 verbundenen Feder 5 wirkt der magnetischen Kraft entgegen. Mit dem Anker 4 sind Kontaktmittel 6 verbunden, die in einen zu schützenden Stromkreis 7 eingeschaltet sind. Der Polschuh 2 ist als aeschichteter Fensterkern. ausgebildet und trägt eine Wicklung 8, die von einem geringen Teilstrom des im zu schützenden Stromkreis 7 fließenden Stromes durchflossen wird. Dabei wirkt die erzielte elektromagnetische Wirkung der des Permanentmagneten entgegen. Die physikalischen Werte der Federn 5, der Sperrerregerwicklung 8 und des Permanentmagneten 1 sind jedoch so aufeinander abgestimmt, daß im Normalzustand der Anker 4 gerade in angezogener Stellung bleibt. Der Polschuh 3 kann massiv oder, der Symmetrie halber, auch als Fensterkein, jedoch ohne Wicklung ausgebildet sein. Tritt ein überstrom in dem zu schützenden Stromkreis 7 auf, so wird die Wirkung des Permanentmagneten 1 auf den Anker 4 derart geschwächt, daß dieser abhebt und dabei mit Hilfe der Kontaktmittel 6 den Stromkreis 7 öffnet. Nach Beseitigung der Störung kann der Anker 4 mittels einer Drucktaste 9 wieder in die vorige Stellung gebracht werden, in der er magnetisch gehalten wird.
Im Zuge der Verkleinerung aller elektrotechnischer Bauteile liegot der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Schutzrelais in seinen räumlichen Abmessungen zu verkleinern und gleichzeitig einen Weg zu finden, den Permanentmagneten mit seinen Polschuhen zu verbinden. Letzteres ist besonders schwierig, da bei Verkleinerung der Polschuhe diese aus hochwertigem magnetischem Material herzustellen sind; dieses Material hat aber die Eigenschaft, daß sich seine magnetischen Werte bei auf das Material ausgeübtem Druck verändern.
Diese Aufgabe wird bei einem Schutzrelais der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Polschuhe beiderseits einer entsprechend geformten paramagnetischen Zwischenlage angeordnet sind, und daß der Permanentmagnet innerhalb der Polschulie mit seiner Achse senkrecht zur Schichtrichtung der Kernbleche angebracht ist. Für die Anbringung des Permanentmagneten wurden zwei besonders vorteilhafte Anordnungen herausgebildet. In F i g. 2 ist die erste dieser Anordnungen dargestellt. Die Teile, die den in F i g. 1 gezeigten entsprechen, tragen die gleichen Bezugszeichen. So sind die beiden als geschichtete Fensterkeine ausgebildeten Polschuhe 2 und 3 zu sehen, die beiderseits einer entsprechend geformten paramagnetischen Zwischenlage 10, die beispielsweise aus Messing besteht, angeordnet sind. Die Sperrerregerwicklung 8 umfaßt beide Kerne. Die Kernbleche der Polschuhe 2 und 3 enthalten zwei schon beim Ausstanzen der Bleche angebrachte öffnungen 11 und :12. In diese öffnungen werden als Permanentmagnete zylindrische Körper 13, 14 aus einer Magnetlegierang, z. B. AlNiCo, eingeführt, die so ausgebildet sind, daß sie mit Paßsitz in den öffnungen 11 und 12 gleichzeitig als Zentrierstifte für die geschichteten Keine und die Zwischenlage 10 dienen. Je nach Bedarf können auch nur ein Permanentmagnet oder auch mehrere verwendet werden.
Eine andere vorteilhafte Lösung der Aufgabe ergibt sich bei der Verwendung von Permanentmagneten aus Sinterwerkstoff, die eine andere magnetische Charakteristik aufweisen als aus magnetischen Legierungen hergestellte Permanentmagnete. In F i g. 3 sind der übersichtlichkeit halber nur die beiden Polschulie 2 und 3 mit ihrer Zwischenlage 10 dargestellt. Während die Polschuhe 2 und 3 keine öffnungen mehr aufweisen wie in F i g. 2, ist in der Zwischenlage 10 eine Ausnehmung angebracht, in der als Permanentmagnet ein oder mehrere scheibenförmige Körper 15 aus,.Sinterwerkstoff angeordnet sind. Durch Änderungen der Dicke der Zwischenlage 10 bzw. durch Anordnung mehrerer Körper 15 in einer Ausnehmung oder mehrerer Körper 15 in mehreren Ausnehmungen läßt sich eine magnetische Wirkung des Permanentmagneten in einem weiten Bereich variieren, was insbesondere zu Vereinfachungen bei der Herstellung führt.

Claims

Patentansprüche: 1. Schutzrelais mit Sperrmagnet, bestehend aus einem Permanentmagneten mit geblechten Polschuhen, von denen mindestens einer als Fensterkern zur Aufnahme einer Sperrerregerwicklung ausgebildet ist, und einem unter der Wirkung einer Feder die Schutzkontaktstücke betätigenden Weicheisenanker, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe(2, 3) beiderseits einer entsprechend geformten paramagnetischen Zwischenlage (10) angeordnet sind, und daß der Permanentmagnet innerhalb der Polschuhe (2,3) mit seiner Achse senkrecht zur Schichtrichtung der Kernbleche angebracht ist.
2. Schutzrelals nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet ein zylindrischer Körper (13, 14) aus einer Magnetlegierung ist und daß dieser in einer durch beide Kerne und die Zwischenlage (10) gehende öffnung (11, 12) mit Paßsitz angeordnet ist. 3. Schutzrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet mindestens ein scheibenförmiger Körper (15) aus Sinterwerkstoff ist und daß dieser in einer Ausnehmung der Zwischenlage (10) angeordnet ist.