DE3908350A1 - Electrical coil - Google Patents

Abstract

An electrical coil having a high current load capacity for producing a powerful magnetic field has a winding which is formed from at least two parallel round wires wound in the same direction. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Spule, insbeson­ dere für elektromagnetische Antriebe, vorzugsweise zum Einsatz als Auslöser in Leitungsschutzschaltern, mit ei­ ner Drahtwicklung.The invention relates to an electrical coil, in particular for electromagnetic drives, preferably for Use as a trigger in circuit breakers, with egg a wire winding.

Elektrische Geräte mit elektromagnetischen Betätigungs­ mitteln besitzen üblicherweise Magnetspulen, bei denen ein Wicklungsdraht konzentrisch zu einem Spulenkern an­ geordnet ist. Abhängig vom Zweck, der mit der Magnetspu­ le verfolgt wird, ist für die Wicklung ein dicker oder dünner Draht vorgesehen.Electrical devices with electromagnetic actuation Means usually have magnetic coils in which a winding wire concentrically to a coil core is ordered. Depending on the purpose that is with the Magnetspu le is followed is a thicker or for the winding thin wire provided.

Insbesondere für elektrische Geräte mit integriertem elektromagnetischen Stellantrieb, z. B. Selbstschalter, wie Leitungsschutzschalter, deren Betätigung durch einen elektrischen Strom bestimmter Stromstärke ausgelöst wird, ist bei der Dimensionierung der Spulenwicklung auf ausreichenden Leiterquerschnitt zu achten, um unzulässi­ ge Erwärmung infolge zu geringen Leiterquerschnitts zu vermeiden. Especially for electrical devices with integrated electromagnetic actuator, e.g. B. automatic switch, like miniature circuit breakers, whose actuation by a electrical current of certain current intensity triggered is in the dimensioning of the coil winding sufficient conductor cross-section to ensure inadmissible heating due to insufficient conductor cross-section avoid.  

Für derartige Stromstärken ausgelegte elektrische Ma­ gnetspulen erweisen sich hinsichtlich ihrer Bauabmessun­ gen häufig als zu groß, so daß zum Zwecke einer Abmes­ sungsverringerung, insbesondere im Hinblick auf den Spu­ lendurchmesser, anstelle von Runddraht ein Flachdraht­ sonderprofil als Spulendraht eingesetzt werden muß, um einen ausreichenden Leiterquerschnitt zu gewährleisten. Insbesondere bei Leitungsschutzschaltern für hohe Auslö­ sestromstärken, die in Modulgehäusen (17,5 mm Gehäuse­ breite) angeordnet sind, sind die für die Auslösewick­ lung zur Verfügung stehenden Wickelräume sehr begrenzt, so daß auch hier der Einsatz von Spulen mit Wicklungen aus Runddraht nicht möglich ist.Electrical Ma designed for such currents Magnetic coils prove to be of great size often too large, so that for the purpose of dimensioning solution reduction, especially with regard to the Spu diameter, instead of round wire a flat wire special profile must be used as coil wire to to ensure a sufficient conductor cross-section. Especially with miniature circuit breakers for high tripping current levels in module housings (17.5 mm housing width) are arranged, those are for the trigger wig available changing rooms are very limited, so that here too the use of coils with windings from round wire is not possible.

Das in solchen Fällen als Spulendraht zum Einsatz gelan­ gende Flachdrahtsonderprofil erfüllt zwar die techni­ schen Anforderungen bezüglich ausreichenden Leiterquer­ schnitts und der zulässigen Erwärmung, jedoch ist es in der Beschaffung kostspielig.In such cases it was used as a coil wire The special flat wire profile fulfills the techni requirements regarding sufficient conductor cross cut and allowable warming, however, it is in costly to procure.

Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung einer Spule mit hoher Strombelastbarkeit zur Erlangung eines starken Magnetfeldes, deren Herstellkosten möglichst ge­ ring sind.Based on the prior art mentioned at the beginning the object of the invention is to create a Coil with high current carrying capacity to obtain a strong magnetic field, the manufacturing costs of which are as high as possible are ring.

Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drahtwicklung der elektrischen Spule aus wenigstens zwei parallel geschalteten Leitern mit rundem Querschnitt gebildet ist.The solution to the problem is thus ge indicates that the wire winding of the electrical Coil consisting of at least two conductors connected in parallel is formed with a round cross section.

Demgemäß werden grundsätzlich statt bisher des Flach­ drahtes zwei oder mehrere handelsübliche Runddrähte ver­ wendet, die parallel geschaltet werden. Accordingly, instead of hitherto the flat ver two or more commercially available round wires turns that are connected in parallel.  

Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung kann es vor­ teilhaft sein, daß zwei auf die zuvor beschriebene Weise gebildete Spulen unterschiedlichen Durchmessers ineinan­ dergeschoben werden, deren korrespondierende Enden je­ weils miteinander verbunden werden, um die elektrische Parallelschaltung zu realisieren.According to a further variant of the invention, it can be partaking that two in the manner previously described formed coils of different diameters be pushed, the corresponding ends of each because connected to each other to the electrical Realize parallel connection.

Eine andere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung be­ steht darin, daß als Wicklungsdraht ein zur Schlaufe ge­ formter Runddraht mit parallel aneinander anliegenden Enden benutzt wird, bei dem die Schlaufe ein Wicklungs­ ende bildet, während das andere Wicklungsende von den beiden freien Drahtenden gebildet ist.Another useful embodiment of the invention be is that as a winding wire ge to the loop shaped round wire with parallel abutting Is used ends where the loop is a winding end forms while the other winding end of the two free wire ends is formed.

Zweckmäßigerweise werden die Wicklungsenden einer derar­ tigen Spule jeweils unlösbar, vorzugsweise mittels Schweißen, mit Anschlußfahnen versehen, welche zur elek­ trischen Verbindung mit weiteren Teilen des elektrischen Gerätes dienen.The winding ends expediently become one of these term indissoluble, preferably by means of Welding, provided with connecting lugs, which are used for elec trical connection with other parts of the electrical Device.

Ebenso erweist es sich als vorteilhaft, eine derartige Spule mit einem U-förmigen Joch zu versehen, dessen Schenkel jeweils die Stirnseiten der Spule überdecken. Eine entsprechende Ausnehmung innerhalb eines oder bei­ der Schenkel zur Durchführung des Wicklungsendes kann dabei dazu beitragen, die Montage zu vereinfachen.It also proves to be advantageous to use one of these To provide the coil with a U-shaped yoke, the Legs cover the end faces of the coil. A corresponding recess within or at the leg for carrying out the winding end can help simplify assembly.

Wegen des in der Spule induzierten magnetischen Feldes ist die Wickelrichtung bei allen Wicklungslagen der er­ findungsgemäßen Spule gleich.Because of the magnetic field induced in the coil is the winding direction for all winding layers inventive coil the same.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.These and other advantageous configurations are shown in specified in the subclaims.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispieles sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestal­ tungen sowie besondere Vorteile der Erfindung näher er­ läutert und beschrieben werden.Based on an execution shown in the drawing example, the invention, advantageous Ausgestal tions and special advantages of the invention he closer are explained and described.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Spule mit U-förmigem Joch in Schrägansicht, Fig. 1 a coil according to the invention with U-shaped yoke in perspective view,

Fig. 2 ein Wicklungsende mit Anschlußfahne, Fig. 2 is a winding end terminal lug,

Fig. 3 ein schlaufenförmiges Wicklungsende mit An­ schlußfahne, Fig. 3 is a loop-shaped winding end with at final flag,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Wicklungsab­ schnitt mit eingezeichneter Stromflußrichtung. Fig. 4 shows a longitudinal section through a Wicklungsab section with the current flow direction.

In Fig. 1 ist eine elektrische Spule 10 dargestellt, die von einem U-förmigen Magnetjoch 12 umfaßt ist, so daß die Stirnseiten der Spule 10 überdeckt sind.In Fig. 1, an electrical coil 10 is shown, which is surrounded by a U-shaped magnet yoke 12 , so that the end faces of the coil 10 are covered.

Die Spule 10 ist aus zwei übereinandergeschobenen Wick­ lungen 14, 15 gebildet, deren Enden 16, 17, 18, 19 je­ weils unlösbar mit Kontaktfahnen 20, 22 verbunden sind.The coil 10 is formed of two superimposed Wick lungs 14 , 15 , the ends 16 , 17 , 18 , 19 are each permanently connected to contact tabs 20 , 22 .

Die in Fig. 1 linker Hand dargestellten Enden 16, 17 sind mittels Punktschweißung mit einer flachen Anschluß­ fahne 20 verbunden, während das gegenüberliegende Wick­ lungsende mit den Enden 18, 19 mittels Punktschweißung an einer winkelförmig gestalteten Anschlußfahne 22 ange­ schlossen sind. Hierzu ist in der diesem Ende zugeordne­ ten Schenkel des Magnetjochs 12 eine Ausnehmung 13 vor­ gesehen, durch welche die Wicklungsenden 18, 19 hin­ durchgeführt sind und an der Anschlußfahne 22 anschlie­ ßen. The left hand shown in Fig. 1 ends 16 , 17 are connected by means of spot welding with a flat connecting flag 20 , while the opposite winding end ends with the ends 18 , 19 are connected by means of spot welding to an angularly shaped connecting tab 22 . For this purpose, a recess 13 is seen in the end of the magnet yoke 12 associated with this end th, through which the winding ends 18 , 19 are made and are connected to the connecting lug 22 .

In Fig. 2 ist ausschnittweise das in Fig. 1 linker Hand gezeigte Wicklungsende 16, 17 dargestellt, das mit der flachen Anschlußfahne 20 verbunden ist. FIG. 2 shows a section of the winding end 16 , 17 shown on the left hand in FIG. 1, which is connected to the flat connecting lug 20 .

In Fig. 3 ist eine auszugsweise Vergrößerung des gegen­ überliegenden Wicklungsendes der Spule 10 in Fig. 1 dargestellt, wobei die Darstellung in Fig. 3 abweichend von der in Fig. 1 ein schlaufenförmig geformtes Wick­ lungsende 21 zeigt, das entsprechend abgewinkelt mit ei­ ner winkelförmigen Anschlußfahne 22 verbunden ist.In Fig. 3 is a partial enlargement of the opposite winding end of the coil 10 in Fig. 1, the representation in Fig. 3 deviating from that in Fig. 1 shows a loop-shaped winding end 21 , which is angled with egg ner angular Terminal lug 22 is connected.

In Fig. 4 ist die aus Fig. 1 bekannte Spulenanordnung dargestellt, wobei die bereits in Fig. 1 benutzten Be­ zugszeichen hier ebenfalls verwendet wurden. Abweichend von der Darstellung in Fig. 1 sind jedoch bereichsweise einige Windungen längs geschnitten, um einerseits die Zweilagigkeit der dargestellten erfindungsgemäßen Spule 10 zu zeigen und andererseits die gleiche Wicklungsrich­ tung für die beiden Wicklungslagen 14, 15. Letzteres ist verdeutlicht durch die mittels Punkt bzw. Kreuz erfolgte symbolische Eintragung der Stromflußrichtung durch den Wicklungsdraht. Hieraus ist ersichtlich, daß beide Lagen 14, 15 der Wicklung 10 gleichsinnig von Strom durchsetzt werden. FIG. 4 shows the coil arrangement known from FIG. 1, the reference numerals already used in FIG. 1 also being used here. Deviating from the illustration in FIG. 1, however, some turns are cut longitudinally in some areas, on the one hand to show the two layers of the coil 10 according to the invention and on the other hand the same winding direction for the two winding layers 14 , 15 . The latter is illustrated by the symbolic entry of the current flow direction through the winding wire by means of a dot or cross. From this it can be seen that both layers 14 , 15 of the winding 10 are permeated with current in the same direction.

Claims (8)

1. Elektrische Spule, insbesondere für elektroma­ gnetische Antriebe, mit einer Drahtwicklung, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drahtwicklung (14, 15) aus wenig­ stens zwei parallel geschalteten Leitern (14, 15) mit rundem Querschnitt und gleichem Wickelsinn gebildet ist.1. Electrical coil, in particular for electromagnetic drives, with a wire winding, characterized in that the wire winding ( 14 , 15 ) from at least two parallel conductors ( 14 , 15 ) is formed with a round cross-section and the same winding direction. 2. Elektrische Spule mit wenigstens einer Draht­ wicklung, insbesondere für elektromagnetische Antriebe in elektrischen Schaltgeräten, vorzugsweise zum Einsatz als Auslöser in Leitungsschutzschaltern mit hoher Strom­ belastbarkeit, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr konzentrisch zueinander angeordnete Drahtwicklungen (14, 15) mit gleichem Wickelsinn vorgesehen sind, deren Wicklungsdraht jeweils aus Runddrähten besteht, die mit­ einander elektrisch parallel geschaltet sind.2. Electrical coil with at least one wire winding, in particular for electromagnetic drives in electrical switching devices, preferably for use as a trigger in circuit breakers with high current carrying capacity, characterized in that two or more concentrically arranged wire windings ( 14 , 15 ) are provided with the same winding direction are whose winding wire consists of round wires that are electrically connected in parallel with each other. 3. Elektrische Spule nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Enden (16, 17, 18, 19) des Wick­ lungsdrahtes am jeweiligen Spulenende jeweils mit einer Anschlußfahne (20, 22) verbunden sind.3. Electrical coil according to claim 2, characterized in that the ends ( 16 , 17 , 18 , 19 ) of the winding wire at the respective coil end are each connected to a connecting tab ( 20 , 22 ). 4. Elektrische Spule nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wicklungsdraht aus einem eine Schlaufe (21) bildenden Runddraht mit parallelen aneinander anliegenden Drahtenden (16, 17) gebildet ist, dessen Schlaufe (21) ein Wicklungsende bildet, während das andere Wicklungsende von den beiden freien Drahtenden (16, 17) gebildet ist. 4. Electrical coil according to one of the preceding claims, characterized in that the winding wire from a loop ( 21 ) forming round wire with parallel abutting wire ends ( 16 , 17 ) is formed, the loop ( 21 ) forms a winding end, while the the other end of the winding is formed by the two free wire ends ( 16 , 17 ). 5. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (10) ein Magnetjoch (12) aufweist, das die Spule (10) von drei Seiten umfaßt.5. Coil according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coil ( 10 ) has a magnetic yoke ( 12 ) which comprises the coil ( 10 ) from three sides. 6. Spule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetjoch (12) U-förmig ausgebildet ist und in wenigstens einem freien Schenkel eine Ausnehmung (13) aufweist, durch welche die Spulenenden (18, 19, 21) ge­ führt sind.6. Coil according to claim 5, characterized in that the magnetic yoke ( 12 ) is U-shaped and in at least one free leg has a recess ( 13 ) through which the coil ends ( 18 , 19 , 21 ) leads GE. 7. Elektrische Spule nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (10) zum Einsatz in einem Auslösesystem mit Klappanker vorgesehen ist.7. Electrical coil according to one of the preceding claims, characterized in that the coil ( 10 ) is provided for use in a release system with a hinged armature. 8. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (10) zum Einsatz in einem Auslösesystem mit Tauchanker vorgesehen ist.8. Coil according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coil ( 10 ) is provided for use in a release system with a plunger.