NL8200209A - MAGNETOMECHANICAL CONVERTER. - Google Patents
MAGNETOMECHANICAL CONVERTER. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8200209A NL8200209A NL8200209A NL8200209A NL8200209A NL 8200209 A NL8200209 A NL 8200209A NL 8200209 A NL8200209 A NL 8200209A NL 8200209 A NL8200209 A NL 8200209A NL 8200209 A NL8200209 A NL 8200209A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- armature
- magnetomechanical
- magnets
- magnetic field
- converter according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H51/00—Electromagnetic relays
- H01H51/01—Relays in which the armature is maintained in one position by a permanent magnet and freed by energisation of a coil producing an opposing magnetic field
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnets (AREA)
Description
N/30.646-dV/f. ^ ♦ %N / 30646-dV / f. ^ ♦%
Magnetomechanische omzetter.Magnetomechanical converter.
De uitvinding heeft betrekking op een magnetomechanische omzetter, voorzien van een anker, een met magneten uitgeruste eenheid voor het opwekken van een variabel magnetisch veld en een inrichting voor het wijzigen van het 5 opgewekte magnetische veld, waarbij het anker en de eenheid ten opzichte van elkaar relatief beperkt beweegbaar zijn»The invention relates to a magnetomechanical converter, provided with an armature, a magnet-equipped unit for generating a variable magnetic field and a device for changing the generated magnetic field, wherein the armature and the unit are relative to each other are relatively limited in movement »
De magnetomechanische omzetter volgens de uitvinding kan over een groot waardenbereik van de stroomsterkte, zowel bij gelijkstroom als bij wisselstroom, worden toegepast, waar-10 borgt een traploos regelbare waarde en een hoge nauwkeurigheid van het aanspreken en is in het bijzonder geschikt voor het vervaardigen van sterkstroomrelais met hoge nauwkeurigheid en gevoeligheid.The magnetomechanical converter according to the invention can be used over a wide range of currents, both in direct current and in alternating current, where a continuously variable value and a high response accuracy are guaranteed and is particularly suitable for manufacturing strong current relay with high accuracy and sensitivity.
In de elektrotechniek en op verschillende 15 andere gebieden van de .techniek worden voor het oplossen van beveiligings-, signalerings- en schakelproblemen enz., zogenaamde relais toegepast, die in twee basistypen, en wel als elektromagnetisch relais en als gepolariseerd relais, algemeen worden gebruikt. De relais vormen in wezen een magneto-20 mechanische omzetter, die dient voor het omzetten van de energie van het magnetische veld in een mechanische beweging en die ten minste van een anker en een eenheid voor het opwekken van een magnetisch veld is voorzien.In electrical engineering and in various other fields of engineering, so-called relays are used for solving protection, signaling and switching problems, etc., which are commonly used in two basic types, as electromagnetic relays and polarized relays. . The relays essentially form a magneto-20 mechanical converter, which serves to convert the energy of the magnetic field into a mechanical movement and which is provided with at least one armature and one unit for generating a magnetic field.
De elektromagnetische relais omvatten een 25 potvormige drager en een daarboven aangebracht anker, dat eventueel door een veer wordt opgevangen. Het beweegbare anker wordt in het algemeen vervaardigd uit zacht-ijzer of een ander zacht-magnetisch materiaal. De drager wordt uitgevoerd als een elektromagneet, waarvan de spoel op een kolom 30 van de drager is geplaatst. Bij het bereiken van een vooraf-bepaalde stroomwaarde wordt het anker verplaatst door het om de spoel opgewekte magnetische veld, welke beweging van het anker geschikt is voor het realiseren van een schakel-werking. Het elektromagnetische relais kan zowel itiet gelijk-35 stroom als met wisselstroom worden gevoed. De aanspreeknauw-keurigheid bedraagt ongeveer 20% en kan bij de beste uitvoeringen van het elektromagnetische relais, dat wil zeggen bij de zogenaamde beveiligingsrelais, een waarde van 3% bereiken.The electromagnetic relays comprise a pot-shaped carrier and an anchor arranged above it, which is possibly received by a spring. The movable armature is generally made of soft iron or another soft magnetic material. The support is designed as an electromagnet, the coil of which is placed on a column 30 of the support. When a predetermined current value is reached, the armature is displaced by the magnetic field generated around the coil, which movement of the armature is suitable for realizing a switching operation. The electromagnetic relay can be supplied with either direct current or alternating current. The response accuracy is about 20% and can reach a value of 3% with the best versions of the electromagnetic relay, that is to say with the so-called protection relays.
8200209 S V * -2-8200209 S V * -2-
De beveiligingsrelais vereisen echter een zeer nauwkeurige vervaardiging, een bijzondere zorgvuldige keuze van de technologische materialen en zijn bijgevolg relatief duur. Indien een grote aanspreeknauwkeurigheid nodig is (bijvoorbeeld voor 5 de brandbeveiliging, vermogensheveiliging enz.L is ook de toepassing van elektronische hesturingsschakelingen bij relais bekend. Deze oplossingen vertonen ech-ter door de noodzakelijke aanpassing tussen de stroomcircuits met verschillende stroomsterkten bekende nadelen en zijn .in vele gevallen te 10 duur.However, the protection relays require very precise manufacture, a particularly careful choice of technological materials and are therefore relatively expensive. If high response accuracy is required (for example for fire protection, power protection, etc.), the use of electronic resetting circuits with relays is also known. However, these solutions have known disadvantages due to the necessary adaptation between the circuits with different currents and are. many cases too expensive.
Het belangrijkste kenmerk van de gepolariseerde relais bestaat in hét aanspreken bij het vloeien van een stroom. Het aanspreken wordt veroorzaakt door de stroom en niet door het toevoeren van een stroom met bepaalde 15 stroomsterkte. Het basistype gepolariseerd relais is voorzien van een beweegbaar anker en een drager, waarvan de een -als elektromagneet is gevormd en de ander uit een hard-magnetisch materiaal (bijvoorbeeld als .een permanente magneet), is gevormd. Het anker is aangebracht tussen de noord- en zuidpool 20 van de magnetische drager. De drager of het anker wordt bekrachtigd met een gelijkstroom van een bepaalde waarde (een met wisselstroom gevoed gepolariseerd relais kan niet worden gebruikt voor heschermingsdoeleinden; een voorbeeld van een dergelijk relais wordt gevormd door de elektrische bel). In 25 de ruststand van het relais past het anker zich aan ëên van de polen aan. Bij aanwezigheid van een stroom wordt de polariteit van de met gelijkstroom bekrachtigde pool verwisseld, waardoor de positie van het anker wordt gewijzigd en het anker zich in de richting van de andere pool beweegt. Deze beweging 30 kan ook worden benut voor het oplossen van schakelproblemen.The main characteristic of the polarized relays consists of the response when a current flows. The response is caused by the current and not by supplying a current with a certain current. The basic type of polarized relay includes a movable armature and a carrier, one of which is formed as an electromagnet and the other is formed of a hard-magnetic material (for example, as a permanent magnet). The anchor is arranged between the north and south poles 20 of the magnetic carrier. The carrier or armature is energized with a DC current of a certain value (an AC powered polarized relay cannot be used for protection purposes; an example of such a relay is the electric bell). In the rest position of the relay, the armature adapts to one of the poles. In the presence of a current, the polarity of the DC-powered pole is changed, changing the position of the armature and moving the armature toward the other pole. This movement 30 can also be used to solve switching problems.
•De verende ondersteuning van het anker vormt een bekende oplossing voor het regelen van de aanspreekstroomsterkte, doch een dergelijke regeling is slechts weinig nauwkeurig, aangezien de toepassing van een veer 'algemeen bekende problemen 35 met zich brengt. Indien een nauwkeurige regelbaarheid gewenst is, dienen de onderdelen van het relais met grote zorgvuldigheid en met grote nauwkeurigheid bij de bewerking te worden vervaardigd.The resilient support of the armature is a known solution for controlling the response current, but such an adjustment is not very precise, since the use of a spring presents well-known problems. If precise controllability is desired, the parts of the relay must be manufactured with great care and precision in machining.
Een van de reeds nauwelijks meer toegepas-40 te typen gepolariseerderelais wordt gevormd door het relais- 8200209 -3- type TR/S 43 van Siemens AG. Dit eens in de telegraaftechniek op grote schaal toegepaste relais wordt in wezen gevormd door een combinatie van twee gepolariseerde relais. Bij het basistype zijn de twee elektromagneten zodanig aangebracht/ dat de 5 noord- en zuidpolen van de elektromagneten bij het vloeien van een stroom tegenover elkaar liggen. Tussen de twee elek-' tromagneten bevindt zich een platte permanente magneet, welke is gepolariseerd volgens een vlak, dat parallel of nagenoeg parallel verloopt aan een lijn, die de zuid- en 10 noordpool van een elektromagneet verbindt. In de ruststand van het relais en na het aanspreken hiervan is het anker in aanraking met een van de polen om de vermindering van de verstrooiing van de magnetische flux te kunnen bereiken.One of the 40 types of polarized relays that is hardly used anymore is the relay 8200209 -3-type TR / S 43 from Siemens AG. This relay, which was widely used in telegraph technology, is essentially a combination of two polarized relays. In the basic type, the two electromagnets are arranged such that the 5 north and south poles of the electromagnets face each other when a current flows. Between the two electromagnets is a flat permanent magnet, which is polarized along a plane parallel or nearly parallel to a line connecting the south and north poles of an electromagnet. In the rest position of the relay and after its activation, the armature is in contact with one of the poles in order to achieve the reduction of the scattering of the magnetic flux.
Bij het vloeien van een stroom wordt het anker verplaatst 15 door de wisseling van de magnetische krachten. Het beschreven relais zou een zeer betrouwbaar aanspreken kunnen waarborgen, indien de strooiing van de magnetische flux niet zo een sterk verstorende invloed zou uitoefenen. Hierdoor wordt tegenwoordig dit type gepolariseerd relais op geringe 20 schaal gebruikt.When a current flows, the armature is moved by the change of the magnetic forces. The relay described could guarantee a very reliable response if the scattering of the magnetic flux would not have such a strong disturbing influence. Because of this, today this type of polarized relay is used on a small scale.
De gemeenschappelijke kenmerken van de beschreven relais kunnen aldus worden samengevat, dat gesloten magnetische circuits worden toegepast om de strooiing van de magnetische flux zoveel mogelijk te verminderen, ter-25 wijl het aantrëtken wordt bereikt door bekrachtiging van de elektromagneet of van het anker door middel van een tussen deze twee elementen optredende wisselwerking. Om de strooiing te verminderen worden de krachtlijnen van het magnetische veld door de elementen van het magnetische circuit geleid.The common features of the relays described can be summarized in that closed magnetic circuits are used to reduce the scattering of the magnetic flux as much as possible, while attraction is achieved by energizing the electromagnet or the armature by means of an interaction between these two elements. To reduce the scattering, the lines of force of the magnetic field are passed through the elements of the magnetic circuit.
30 Een ander gemeenschappelijk kenmerk wordt gevormd door de onbevredigende waarde van de terugslagverhou-ding van de beschreven relais. Het zou gewenst zijifibij verlaging van de stroom beneden de aanspreekwaarde het relais zeer snel naar zijn ruststand zou kunnen terugkeren, om weer 35de toestand te verkrijgen, die voor de bekrachtiging bestond.Another common feature is the unsatisfactory value of the retrace ratio of the described relays. It would be desirable if the current was lowered below the response value, the relay could return to its quiescent state very quickly to regain the state prior to energization.
De terugslagverhouding van de relais kan ten hoogste een waarde van 80% bereiken en wel alleen bij de speciaal ontworpen, doelmatig uitgevoerde en vervaardige beveiligingsrelais. Voor andere relais ligt de terugslagverhouding op een aanmerke-40 lijk lagere waarde. De bovengrens kan, hoewel dit van belang 8200209 # ' * -4- , zou zijn, niet verder worden verbeterd.The relay recoil ratio can reach a maximum value of 80% and this only applies to the specially designed, efficiently designed and manufactured protection relays. For other relays, the flyback ratio is at a significantly lower value. The upper limit, although this would be important 8200209 # '* -4-, cannot be further improved.
Door toepassing van elektronische schakelingen zouden vele kenmerken van de relais relatief gemakkelijk kunnen worden verbeterd, doch deze in vele gevallen voorde-5 lige oplossing is wegens de noodzakelijke onderlinge aanpassing van de relais en de elektronische stroomcircuits relatief duur. Voorts levert, in het bijzonder bij sterkstroom-installaties, de veiligheid van het toelaatbare bedrijf, de storingsbeveiliging van de zwakstroomeenheden, vele pro-10 blemen op.By using electronic circuits many features of the relays could be improved relatively easily, but this advantageous solution in many cases is relatively expensive due to the necessary approximation of the relays and the electronic current circuits. Furthermore, especially with high current installations, the safety of the permissible operation, the failure protection of the weak current units, presents many problems.
De uitvinding beoogt de bovengenoemde nadelen te ondervangen en een magnetomechanische omzetter te verschaffen, welke bij een over een groot waardenbereik goed bepaalbare en gemakkelijk regelbare waarde van de bekrach-15 tigingsstroom de constructie van relais met hoge gevoeligheid, een hoge terugslagverhouding en een geringe storingsgevoeligheid mogelijk maakt. Voorts beoogt de uitvinding een relais te kunnen verschaffen, dat bij de bovengenoemde voordelen indien nodig een groot aanzetraoment kan garanderen 20 op een as van het anker of van de gehele omzetter.The object of the invention is to obviate the above-mentioned drawbacks and to provide a magnetomechanical converter which, with a value of the excitation current that is readily determinable over a wide range of values, enables the construction of relays with high sensitivity, a high kickback ratio and a low failure sensitivity. makes. Another object of the invention is to provide a relay which, with the above-mentioned advantages, can guarantee, if necessary, a high starting torque on an axis of the armature or of the entire converter.
De uitvinding berust op het inzicht, dat in tegenstelling tot de huidige gebruikelijke oplossingen en tegen de onder de deskundigen heersende mening in een zeer nauwkeurig relais of schakelapparaat met hoog rendement kan 25 worden opgebouwd op basis van een zodanige magnetomechanische omzetter, waarbij de gelijknamige polen van twee magneten tegenover elkaar zijn aangebracht en op elkaar kunnen inwerken. Bijgevolg is het magnetische circuit niet in zijn onderdelen gesloten. Een belangrijk element van de uitvinding 30. vormt het anker, dat is gevormd uit een zacht-magnetisch materiaal (dat wil zeggen met grote magnetische remanentiel. Volgens de uitvinding kan het anker ook worden verplaatst door wijziging van de bij de tegenover elkaar liggende mag-neetpolen behorende magnetische veldsterkten. Indien het 35 anker zich nabij een pool bevindt en het magnetische veld om de tweede, hiertegenover liggende pool wordt vergroot, zal bij een bepaalde veldsterkte de magnetische structuur van het zacht-magnetische ankermateriaal worden gewijzigd, waardoor het anker onder invloed van de afstotende werking 40 van de eerste pool en de aantrekkende werking van de tweede 8200209 Λ > * * -5- pool snel naar de tweede pool kan bewegen. Aangezien het zacht-magnetische materiaal snel en een praktisch willekeurig aantal malen kan worden omgemagnetiseerd, is het aantal positieveranderingen van het anker praktisch onbegrensd.The invention is based on the insight that, contrary to the current conventional solutions and against the opinion prevailing among the experts, a high-precision relay or switching device can be built up on the basis of such a magnetomechanical converter, the poles of the same name having two magnets are arranged opposite each other and can interact. Consequently, the magnetic circuit is not closed in its parts. An important element of the invention 30. constitutes the armature, which is formed from a soft-magnetic material (i.e. with a large magnetic remanentile. According to the invention, the armature can also be moved by changing the opposing mag- magnetic poles associated with magnetic field strengths If the armature is near a pole and the magnetic field around the second opposite pole is increased, the magnetic structure of the soft-magnetic armature material will be altered at a given field strength, whereby the armature is influenced from the repelling action 40 of the first pole and the attracting action of the second 8200209 *> * * -5 pole can move quickly to the second pole, since the soft magnetic material can be re-magnetized quickly and practically any number of times, the number of position changes of the anchor is practically unlimited.
5 Op grond van het bovengenoemde inzicht wordt een magnetomechanische omzetter volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat een even aantal, ten minste twee, van de magneten is aangebracht in tegenover elkaar werkzame en zich buiten de magneten sluitende magnetische circuits, 10 waarbij het anker zich tussen de magneten bevindt en is gevormd uit een onbekrachtigd zacht-magnetisch materiaal met een relatieve magnetische permeabiliteit van meer dan 1,2.On the basis of the above-mentioned insight, a magnetomechanical converter according to the invention is characterized in that an even number, at least two, of the magnets is arranged in magnetic circuits acting opposite each other and closing outside the magnets, the armature being between the magnets and is formed from a non-energized soft magnetic material with a relative magnetic permeability of more than 1.2.
Als eenheid voor het opwekken van een magnetisch veld kunnen permanente magneten of als met spoelen uitgeruste zacht-15 ijzerkernen uitgevoerde magneten zijn aangebracht.Permanent magnets or magnets equipped with coils of soft iron cores can be provided as a unit for generating a magnetic field.
Volgens een gunstige uitvoeringsvorm van de magnetomechanische omzetter volgens de uitvinding is .een buigzaam element met het anker of met de'eenheid voor het opwekken van een magneetveld verbonden, waarvan de ruststand 20 overeenkomt met de ruststand van het anker.According to a favorable embodiment of the magnetomechanical converter according to the invention, a flexible element is connected to the armature or to the magnetic field generating unit, the rest position of which corresponds to the rest position of the armature.
Bij een andere gunstige uitvoeringsvorm van de beschreven magnetomechanische omzetter zijn ten minste twee magneten paarsgewijs zodanig opgesteld, dat ten minste een van hun gelijknamige polen zich tegenover de andere 25 bevindt.In another favorable embodiment of the described magnetomechanical converter, at least two magnets are arranged in pairs such that at least one of their poles of the same name faces the other.
Volgens de uitvinding kan een aanslag voor het beperken van de relatieve beweging van het anker en de eenheid voor het opwekken van een magneetveld zijn aangebracht, waarvan de stand bij voorkeur regelbaar is.According to the invention, a stop for limiting the relative movement of the armature and the magnetic field generating unit may be provided, the position of which is preferably adjustable.
30 Het anker kan zowel uit een ferromagnetiscli als uit een ferrimagnetisch materiaal worden vervaardigd.The anchor can be made of either a ferromagnetic or a ferrimagnetic material.
Volgens een bijzonder gunstige uitvoeringsvorm van de magnetomechanische omzetter volgens de uitvinding zijn ten minste twee van de magneten aangebracht op een cir-35 kei, waarbij ten minste een van de magneten beweegbaar op de cirkel is geleid.According to a particularly favorable embodiment of the magnetomechanical converter according to the invention, at least two of the magnets are arranged on a circle, at least one of the magnets being movably guided on the circle.
De relatieve beweging van het anker en van de eenheid voor het opwekken van het meetveld kan bij de omzetter volgens de uitvinding beginnen bij een goed bepaalde, 40 goed reproduceerbare en goed regelbare waarde van de stroom.In the converter according to the invention, the relative movement of the armature and of the unit for generating the measuring field can start with a well determined, well reproducible and well controllable value of the current.
8200209 « .. v -6-8200209 «.. v -6-
Indien nodig kan het terugkeren van het anker worden veroorzaakt bij een andere goed bepaalde of zelfs bij dezelfde waarde/ dat wil zeggen er kan een terugslagver-houding van praktisch 100% worden gerealiseerd. De omzetter 5 maakt de fabricage van een relais mogelijk/ dat bij het bereiken van de bepaalde stroomwaarde nauwkeurig/ gevoelig en met een hoog aanzetkoppel reageert. De hoge waarde van het koppel maakt het mogelijk een relais te vervaardigen, dat een mechanische schakelinrichting rechtstreeks op een as kan be-10 dienen. In vergelijking met de bekende uitvoeringen is de magnetomechanische omzetter volgens de uitvinding aanmerkelijk eenvoudiger geconstrueerd, terwijl de omzetter volgens de uitvinding met relatief kleine onderdelen kan worden gerealiseerd. De omzetter kan zowel met gelijkstroom als met 15 wisselstroom worden gevoed en werkt betrouwbaar, zelfs bij wijziging van de ruimtelijke opstelling. - - ·If necessary, the return of the anchor can be caused at another well-determined or even at the same value / that is to say, a recoil ratio of practically 100% can be realized. The converter 5 enables the manufacture of a relay which reacts accurately / sensitively and with a high starting torque upon reaching the determined current value. The high torque value makes it possible to manufacture a relay which can operate a mechanical switching device directly on a shaft. Compared to the known embodiments, the magnetomechanical converter according to the invention is considerably simpler constructed, while the converter according to the invention can be realized with relatively small parts. The converter can be supplied with both direct current and alternating current and works reliably even when the spatial arrangement is changed. - - ·
De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een aantal uitvoerings-voorbeelden van de magnetomechanische omzetter volgens de 20 uitvinding is weergegeven.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in which a number of exemplary embodiments of the magnetomechanical converter according to the invention are shown.
Fig. 1 geeft het bedieningsprincipe weer van de magnetomechanische omzetter volgens de uitvinding.Fig. 1 shows the operating principle of the magnetomechanical converter according to the invention.
Fig. 2 geeft schematisch een relais weer, dat door een uitwendige voeler, bijvoorbeeld door een tempe-25 ratuurvoeler wordt bediend.Fig. 2 schematically shows a relay which is operated by an external sensor, for example by a temperature sensor.
Fig. 3 geeft een omzetter volgens de uitvinding weer, die voor een stroombegrenzing wordt gebruikt.Fig. 3 shows a converter according to the invention used for a current limitation.
Fig. 4 is een tijddiagram, waarin de werking van verschillende magnetomechanische omzetters is weer-30 gegeven.Fig. 4 is a timing chart illustrating the operation of various magnetomechanical converters.
Fig. 5 is een doorsnede volgens de lijn V-V van een in fig. 6 weergegeven omzetter, die van een magnetische shunt is voorzien.Fig. 5 is a section on line V-V of a transducer shown in FIG. 6 provided with a magnetic shunt.
Fig. 6 geeft een omzetter weer, die van een 35 magnetische shunt is voorzien.Fig. 6 shows a converter provided with a magnetic shunt.
Fig. 7 toont het schema van een stroombe-grenzingsrelais, dat is uitgevoerd met vier symmetrisch aangebrachte magnetische circuits.Fig. 7 shows the schematic of a current limiting relay, which is equipped with four symmetrically arranged magnetic circuits.
Fig. 8 geeft het schema weer van een met 40 twee uitwendige voelers uitgerust relais, waarmee een diffe- 8200209 ' 5 ·* -7- rentiaal-schakeling is gevormd.Fig. 8 shows the schematic of a relay equipped with 40 two external sensors, with which a differential circuit is formed.
Fig. 9 geeft het schema weer van een omzetter, die is voorzien van een permanente magneet en van een een .spoel .dragende zacht-i jzerkern.Fig. 9 shows the schematic of a transducer fitted with a permanent magnet and a coil-carrying soft-iron core.
5 Fig. 10 geeft het schema weer van een om zetter, die is voorzien van op een cirkel geplaatste beweegbare en vast aangebrachte magneten.FIG. 10 shows the schematic of a converter provided with movable and fixed magnets arranged in a circle.
Het principe van de constructie en de werking van de magnetomechanische omzetter volgens de uitvinding kan 10 worden toegelicht aan de hand van fig. 1. Twee gelijknamige, met N aangeduide polen 28, 29 van een eenheid voor het opwekken van een variabel magnetisch veld zijn tegenoverelkaar opgesteld en door een tussenruimte van elkaar gescheiden.The principle of the construction and operation of the magnetomechanical converter according to the invention can be elucidated with reference to fig. 1. Two poles 28 of the same name, denoted by N, of a variable magnetic field generating unit are opposite arranged and separated by an intermediate space.
In de tussenruimte bevindt zich een anker 31, dat in de rust-15 stand van de omzetter dichter bij een van de polen 28, 29 ligt. In deze stand kan het magnetisch veld door een nullijn 30 worden gekarakteriseerd, die in het midden van de tussenruimte de nulwaarde van de magnetische velden van de magneten weergeeft. Ten minste een van de magneten dient geschikt te 20 zijn voor het opwekken van een variabel magnetisch veld. In de ruststand bevindt het anker 31 zich dichter bij de pool 28, waar het in wezen met de polariteit Z kan worden aangeduid. Indien de veldsterkte van de pool 29 wordt verhoogd, verschuift de nullijn 30 geleidelijk in de richting van de 25 pool 28 en bij een bepaalde waarde van de veldsterkte wordt het anker 31 op zodanige wijze omgemagnetiseerd, dat het zich onder invloed van de aantrekkingskracht van de pool 29 bevindt; de domeinstructuur van het zacht-magnetische anker 31 wordt omgezet, hetgeen een verwisseling van de polariteit 30 van de polen N en Z van het anker 31 tot gevolg heeft. Gedurende het omzetten neemt - wegens de verschuiving van de nullijn in de richting van de pool 28 - de aantrekkingskracht van de pool 28 op het anker 31 af en bij een zeer bepaalde waarde van de veldsterkte ontstaat de toestand, waarin de 35 aantrekkende en afstotende krachten gelijk worden. Op het volgende moment slaat bij een verdere wijziging van de magnetische veldsterkte het anker door de afstotende invloed van de pool 28 en de aantrekking van de pool 29 om in de richting van de pool 29. De waarde van de veldsterkte, waarbij 40 het omslaan plaatsvindt, kan bijzonder nauwkeurig worden be- 82 0 0 209 -8- paald.In the interspace there is an armature 31, which in the rest position of the converter is closer to one of the poles 28, 29. In this position, the magnetic field can be characterized by a zero line 30, which shows the zero value of the magnetic fields of the magnets in the center of the gap. At least one of the magnets must be suitable for generating a variable magnetic field. In the rest position, the armature 31 is located closer to the pole 28, where it can essentially be indicated by the polarity Z. If the field strength of the pole 29 is increased, the zero line 30 gradually shifts in the direction of the pole 28 and at a certain value of the field strength, the armature 31 is magnetized in such a way that under the influence of the attraction of the pole 29 is located; the domain structure of the soft magnetic armature 31 is converted, resulting in an exchange of the polarity 30 of the poles N and Z of the armature 31. During the conversion - due to the shift of the zero line in the direction of the pole 28 - the attraction of the pole 28 on the armature 31 decreases and with a very determined value of the field strength the condition arises, in which the attractive and repulsive forces become equal. Subsequently, with a further change of the magnetic field strength, the armature flips in the direction of the pole 29 due to the repulsive influence of the pole 28 and the attraction of the pole 29. The value of the field strength, whereby the reversal takes place. , can be determined very precisely. 82 0 0 209 -8-.
Het is van voordeel, indien het anker 31 op een buigzaam element is ondersteund, waarbij de ruststand van het buigzame element overeenkomt met de ruststand van 5 het anker 31. Een dergelijke ondersteuning sluit de invloed van het buigzame element op de aanspreekwaarde van de magne-tomechanische omzetter volgens de uitvinding uit. De veerkracht van het buigzame element dient uiteraard op bekende wijze zodanig te worden bepaald, dat het omslaan onder de 10 geldende voorwaarden volgens de eisen kan worden veroorzaakt.It is advantageous if the armature 31 is supported on a flexible element, the rest position of the flexible element corresponding to the rest position of the armature 31. Such support excludes the influence of the flexible element on the response value of the magnet. tomechanical converter according to the invention. The resilience of the flexible element must, of course, be determined in a known manner such that the overturning under the applicable conditions can be caused according to the requirements.
Voor het realiseren van het beschreven basisprincipe is de relatieve beweging van het anker 31 en de magnetische polen 28, 29 noodzakelijk. Het anker 31 kan derhalve ook vast worden opgesteld.In order to realize the described basic principle, the relative movement of the armature 31 and the magnetic poles 28, 29 is necessary. The anchor 31 can therefore also be fixedly arranged.
15 De verschillen in de werking van het elektro magnetische, het gepolariseerde en het met de omzetter volgens de omzetting uitgeruste relais kunnen worden geanalyseerd aan de hand van overeenkomstige tijddiagrammen, die in fig. 4 zijn weergegeven.The differences in the operation of the electromagnetic, the polarized and the relay equipped with the converter according to the conversion can be analyzed by means of corresponding time diagrams, which are shown in Fig. 4.
20 De schematische variatie in de tijd van de bekrachtigingsstroom is in diagram I weergegeven. Bij de weergegeven bekrachtigingsstroom levert het elektromagnetische relais volgens diagram II en het gepolariseerde relais volgens diagram III het logische niveau O of 1. In dit geval 25 wordt bij het elektromagnetische relais het ontbreken van de stroom gerepresenteerd door het logische niveau O, terwijl de willekeurige stroomwaarde wordt gerepresenteerd door het logische niveau 1. Bij het gepolariseerde relais worden de niet negatieve waarden van de stroom door het logische ni-30 veau 1, de negatieve waardendoor het logische niveau 0 weergegeven.The schematic variation over time of the excitation current is shown in Diagram I. At the displayed excitation current, the electromagnetic relay of diagram II and the polarized relay of diagram III provides the logic level O or 1. In this case, the electromagnetic relay represents the absence of current by the logic level O, while the arbitrary current value is represented by the logic level 1. In the polarized relay, the non-negative values of the current through the logic level 1 are displayed, the negative values by the logic level 0.
In diagram I dient een niet door de hoekpunten lopende kromme te worden getekend, om de hiervoor genoemde nadelen beter te kunnen weergeven.In diagram I, a curve not passing through the corner points should be drawn in order to better reflect the above-mentioned drawbacks.
35 Bij een wijziging van de stroomwaarde volgens tijddiagram IV wordt de bediening van de omzetter volgens de uitvinding gerealiseerd volgens diagram V. Het anker van de omzetter blijft in een ruststand totdat precies de waarde 1^ van de stroom I is bereikt, waarna het anker naar de tegen-40 overliggende pool omslaat en hier blijft staan, totdat de 8200209When the current value is changed according to time diagram IV, the operation of the converter according to the invention is realized according to diagram V. The armature of the converter remains in a rest position until exactly the value 1 ^ of the current I is reached, after which the armature to the counter-40 opposite pole caps and remains here, until the 8200209
N CN C
-9- stroom is verminderd tot de waarde I2· Bij het bereiken van de waarde I2 keert het anker direct terug. De waarden 1^ en I2 kunnen bijvoorbeeld worden geregeld door middel van overeenkomstige aanslagen of door het wijzigen van de afstand tussen 5 de polen.-9- current is reduced to the value I2 · When the value I2 is reached, the armature returns immediately. For example, the values 1 ^ and I2 can be controlled by means of corresponding stops or by changing the distance between 5 poles.
Hierna worden aan de hand van voorbeelden enkele mogelijkheden beschreven om de bovengenoemde relatieve beweging te realiseren. Deze voorbeelden vormen echter geenszins een volledige uiteenzetting van de vele toepassingsmoge-10 lijkheden/ die door gebruikmaking van het principe van de magnetomechanische omzetter volgens de uitvinding binnen het bereik van de vakman liggen.Some examples are described below to realize the above-mentioned relative movement. However, these examples are by no means a complete explanation of the many possibilities of application which are within the reach of the skilled person by using the principle of the magnetomechanical converter according to the invention.
Voorbeeld I.Example I.
Voor een temperatuurregeling wordt een re-15 lais (fig. 2) op basis van de omzetter volgens de uitvinding vervaardigd, welke is voorzien van permanente magneten. 1 en 2. De elk van een bekrachtigingsspoel 3 resp. 4 voorziene permanente magneten 1,2 zijn met hun gelijknamige polen N tegenover elkaar opgesteld. De bekrachtigingsspoelen 3 en 4 zijn 20 op overeenkomstige zacht- of weekijzerkernen gewikkeld, die de poolschoenen van de permanente magneten 1 en 2 vormen.For temperature control, a relay (fig. 2) is manufactured on the basis of the converter according to the invention, which is provided with permanent magnets. 1 and 2. Each of an excitation coil 3 resp. 4 permanent magnets 1,2 provided are arranged with their poles N of the same name opposite each other. The excitation coils 3 and 4 are wound on corresponding soft or soft iron cores, which form the pole shoes of the permanent magnets 1 and 2.
De gelijke wikkelrichting van de bekrachtigingsspoelen 3 en 4 waarborgt een bijzonder doelmatige variatiemogelijkheid van de magnetische veldsterkte, aangezien bij verhoging van de 25 stroom de sterkte van het magnetische veld van een van de spoelen toeneemt, terwijl de sterkte van het andere magnetische veld afneemt. Op deze wijze is een gevoelige regeling gemakkelijk te realiseren.The equal winding direction of the excitation coils 3 and 4 ensures a particularly effective possibility of variation of the magnetic field strength, since as the current increases, the strength of the magnetic field of one of the coils increases, while the strength of the other magnetic field decreases. In this way, sensitive control is easy to realize.
In de tussenruimte tussen de polen N van de 30 permanente magneten 1, 2: is een beweegbaar anker 5 aangebracht dat bestaat uit een zacht-magnetisch, bij voorkeur ferromag-netisch materiaal, bijvoorbeeld weekijzer, en dat in een in-klemorgaan 6 wordt bevestigd. Het anker 5 wordt vervaardigd uit een buigzaam materiaal en ligt in de ruststand dichter 35 bij de pool N van de permanente magneet 1, waar het anker tegen een aanslag 7 aanligt. De positie van de aanslag 7 is regelbaar door middel van een schroef. Bij verhoging van de sterkte van het magnetische veld van de magneet, die is voorzien van een aanslag 10 en van de permanente magneet 2, als-40 mede de bekrachtigingsspoel 4, wordt de domeinstructuur van 8200209 -10- het anker 5 trapsgewijs omgezet en kan het anker 5 zich in de richting van de permanente magneet 2 bewegen.In the interspace between the poles N of the permanent magnets 1, 2: a movable armature 5 is provided, which consists of a soft-magnetic, preferably ferromagnetic material, for example soft iron, and which is fixed in a clamping member 6 . The armature 5 is made of a flexible material and in the rest position it is closer to the pole N of the permanent magnet 1, where the armature abuts a stop 7. The position of the stop 7 is adjustable by means of a screw. By increasing the strength of the magnetic field of the magnet, which is provided with a stop 10 and of the permanent magnet 2, as well as the excitation coil 4, the domain structure of 8200209-10- the armature 5 is converted stepwise and the armature 5 moves in the direction of the permanent magnet 2.
De bekrachtingsspoelen 3 en 4 zijn onderling en met een voeler 8, alsmede met een een gelijkstroom 5 leverende stroombron 9 in serie geschakeld.The excitation coils 3 and 4 are connected in series with one another and with a sensor 8, as well as with a current source 9 supplying a direct current 5.
Als voeler 8 wordt bij dit voorbeeld een element met een voor de temperatuur gevoelige weerstand benut, dat in de te regelen ruimte is aangebracht. Bij een toename van de temperatuur vormt het element een afnemende weer-10 stand, waardoor de stroomsterkte en de sterkte van het magnetische veld van de bekrachtigingsspoelen 3 en 4 toeneemt.In this example, an element with a temperature-sensitive resistance which is arranged in the space to be controlled is used as sensor 8. As the temperature increases, the element forms a decreasing resistance, increasing the current and magnetic field strength of the excitation coils 3 and 4.
De toegenomen sterkte van het magnetische veld van de be-krachtigingsspoel 3 heeft een vermindering van de aantrekkende invloed van de permanente magneet 1, terwijl de be-15 krachtigingsspoel 4 de toename van de sterkte van het magnetische veld van de permanente magneet 2 tot gevolg heeft..The increased magnetic field strength of the excitation coil 3 results in a decrease of the attracting influence of the permanent magnet 1, while the excitation coil 4 results in the increase of the magnetic field strength of the permanent magnet 2 ..
Bij een nauwkeurig bepaalde waarde van de stroom, dat wil zeggen bij een bepaalde temperatuur, veroorzaakt de toename van de sterkte van het magnetische veld van de uit de perma-20 nente magneet 2 en de bekrachtigingsspoel 4 bestaande magneet een zodanige omzetting van de domeinstructuur van het anker 5, dat het anker onder invloed van de aantrekkingskracht van de genoemde magneet wordt verplaatst en omslaat naar de aanslag 10. Bij een daling van de temperatuur verloopt het be-25 schreven proces in omgekeerde volgorde.At a precisely determined value of the current, that is to say at a certain temperature, the increase in the strength of the magnetic field of the magnet consisting of the permanent magnet 2 and the excitation coil 4 causes such a conversion of the domain structure of the armature 5, which is moved the armature under the influence of the attraction of the said magnet and turns over to the stop 10. When the temperature drops, the described process proceeds in the reverse order.
De voorwaarden voor het aanspreken en het terugkeren kunnen bijzonder gemakkelijk worden geregeld, indien aanslagen met instelbaar uitstekend gedeelte worden toegepast; de temperatuurwaarde voor het omslaan (dat wil 30 zeggen het aanspreken) kan met de aanslag 7 en de temperatuurwaarde voor het terugkeren(naar de ruststand) kan met de aanslag 10 worden ingesteld.The conditions for triggering and returning can be particularly easily regulated if stops with an adjustable projection are used; the temperature value for the overturning (that is, the triggering) can be set with the stop 7 and the temperature value for the return (to the rest position) can be set with the stop 10.
Het relais kan op gebruikelijke wijze worden gekoppeld met een door het anker bediende schakelinrich-35 ting.The relay can be coupled in a conventional manner with an armature operated switchgear.
Voorbeeld II.Example II.
Op basis van een magnetomechanische omzetter volgens de uitvinding werd een stroombegrenzingsrelais (fig.3) vervaardigd, dat twee weekijzerkernen 11 en 12 bezit. 40 Op de weekijzerkernen 11 en 12 zijn bekrachtigingsspoelen 13 8200209 * s · -lien 14 met verschillende wikkelgetallen aangebracht. De be-krachtingsspoelen 13 en 14 zijn op zodanige wijze gewikkeld en zodanig met aansluitklemmen 18 verbonden, dat een gelijknamige polariteit van de tegenover elkaar liggende 5 polen N en/of Z is gewaarborgd. Tussen de weekijzerkernen 11 en 12 is een ferromagnetisch anker 15 opgesteld, dat draaibaar is om een as 16. De as 16 is gekoppeld met een veer 17, die bij voorkeur een geringe veerkracht heeft en in de begins tand zodanig is voorgespannen, dat het anker 15 in aan-10 raking is met de aanslag 7, waarvan de lengte instelbaar is, doch hierop niet wordt ondersteund. De bekrachtigingsspoelen 13 en 14 zijn met elkaar en met de door de aansluitklemmen 18 bewaakte stroomketen in serie geschakeld. Met deze opstelling wordt een zeer nauwkeurige regelbaarheid van de 15 terugslagverhouding gewaarborgd en wordt de veerstijfheid op gunstige wijze benut. .. .On the basis of a magnetomechanical converter according to the invention, a current limiting relay (fig. 3) was produced, which has two soft iron cores 11 and 12. 40 Energizing coils 13 8200209 * s · -lien 14 with different winding numbers are provided on the soft iron cores 11 and 12. The energizing coils 13 and 14 are wound in such a way and connected to terminals 18 in such a way that an identical polarity of the opposite poles N and / or Z is ensured. A ferromagnetic armature 15, which is rotatable about an axis 16, is arranged between the soft iron cores 11 and 12. The axis 16 is coupled to a spring 17, which preferably has a low spring force and is initially biased such that the armature 15 is in touch-10 with the stop 7, the length of which is adjustable, but is not supported on it. The excitation coils 13 and 14 are connected in series with each other and with the current circuit monitored by the terminals 18. With this arrangement, a very precise controllability of the recoil ratio is ensured and the spring stiffness is advantageously utilized. ...
Bij een verhoging van de bewaakte stroom-sterkte neemt tengevolge van de verschillende wikkelgetallen de sterkte van het door de bekrachtigingsspoel 14 opgewekte 20 magnetische veld sneller toe dan het door de bekrachtigings-spoel 13 opgewekte magnetische veld. Bij een door de aanslag 7 goed bepaalbare stroomwaarde slaat het anker 15 om in de richting van de weeki j zerkem 14, welke beweging op gebruikelijke wijze kan worden benut voor een mechanische of elek-25 trische omschakeling.As the monitored current strength increases, due to the different winding numbers, the strength of the magnetic field generated by the excitation coil 14 increases faster than the magnetic field generated by the excitation coil 13. At a current value which can be easily determined by the stop 7, the armature 15 reverses in the direction of the plastic core 14, which movement can be used in the usual manner for a mechanical or electrical switchover.
Voorbeeld III.Example III.
De weekijzerkernen 11 en 12 zijn op dezelfde wijze als in voorbeeld II voorzien van bekrachtigings-spoelen 19 en 20. De bekrachtigingsspoelen 19 en 20 hebben 30 een gelijk wikkelgetal en zijn in serie geschakeld. Tussen de polen N van de weekij zerkem 11 en Z van de weekijzerkern 12 wordt een anker 22 en een magnetische shunt 21 aangebracht. Het anker 22 is draaibaar om de as 15 en wordt door de veer 17 ondersteund. De magnetische shunt 21 (fig. 5 en 6) be-35 staat uit een halfcirkelvormig element, dat schroeflijnvormig is gebogen en dat bij voorkeur wordt gedragen door een as 23, om welke as het element draaibaar is.The soft iron cores 11 and 12 are provided with excitation coils 19 and 20 in the same manner as in Example II. The excitation coils 19 and 20 have the same winding number and are connected in series. Between the poles N of the plastic iron core 11 and Z of the plastic iron core 12, an anchor 22 and a magnetic shunt 21 are provided. The armature 22 is rotatable about the shaft 15 and is supported by the spring 17. The magnetic shunt 21 (FIGS. 5 and 6) consists of a semicircular element, which is helically bent and which is preferably carried by a shaft 23 about which the element is rotatable.
Door middel van de aansluitklemmen .18 kan een uitwendige stroomketen in serie worden geschakeld met 40 bekrachtigingsspoelen 19 en 20. In de ruststand en bij ver- 8200209 -12- hoging van de bekrachtiging oefent de magnetische shunt 21 een aantrekkende invloed uit op het anker 22.By means of the terminals 18, an external current chain can be connected in series with 40 excitation coils 19 and 20. In the rest position and when the excitation is increased, the magnetic shunt 21 exerts an attractive influence on the armature 22. .
Bij een nauwkeurig bepaalde waarde van de bekrachtiging (dat wil zeggen van de bekrachtigingsstroom) 5 wordt de domeinstructuur van de tussen de beide gelijknamige polen van de weekijzerkern 11/ 12 diagonaal opgestelde shunt 21 gewijzigd en door de afstotende werking van de shunt 21 wordt de positie van het anker 22 gewijzigd. Een regeling van de aanspreekwaarden van de omzetter is mogelijk door wij-10 ziging van de grootte en de plaats van de shunt 21. De shunt 21 dient voor de afscherming van het magnetisch veld van de weekijzerkern 11/ 12 en bijgevolg ter waarborging van verschillende krachtverhoudingen tussen gelijke magnetische velden opwekkende eenheden.At an accurately determined value of the excitation (i.e. of the excitation current) 5, the domain structure of the shunt 21 arranged diagonally disposed between the two poles of the soft iron core 11/12, and the repulsive action of the shunt 21, the position of anchor 22 changed. A control of the response values of the converter is possible by changing the size and location of the shunt 21. The shunt 21 serves to shield the magnetic field of the soft iron core 11/12 and thus to ensure different power ratios between units generating equal magnetic fields.
15 Voorbeeld IV.Example IV.
Met behulp van vier weeki jzerkemeii. -11> 12, 111, 112 en van vier op deze weekijzerkemen paarsgewijs met verschillende wikkelgetallen aangebrachte bekrachtigings-spoelen 13, 14, 113, 114 (fig. 7) is een stoombegrenzings-20 relais vervaardigd. Het anker 22 is aangebracht op de as 16, die zich tussen de weekijzerkernen 11, 12, 111, 112 in het midden van de omzetter bevindt. Het anker wordt op de zwakke veer 17 ondersteund. De dichter bij het anker 22 gelegen be-krachtigingsspoelen 13, 113 hebben een gelijk wikkelgetal, 25 evenals de bekrachtigingsspoelen 14, 114.With the help of four weeks jzerkemeii. -11> 12, 111, 112 and a steam limiting relay of four power coils 13, 14, 113, 114 (fig. 7) arranged on these soft iron cores in pairs with different winding numbers. The armature 22 is mounted on the shaft 16, which is located between the soft iron cores 11, 12, 111, 112 in the center of the converter. The anchor is supported on the weak spring 17. The excitation coils 13, 113 located closer to the armature 22 have an equal winding number, as do the excitation coils 14, 114.
In de ruststand wordt het anker 22 op dezelfde wijze als bi-j:voorbeeld II ondersteund op de veer 17 en de aanslag 7. Bij een toename van de via de aansluitklem-men 18 toegevoerde bekrachtigingsstroom verandert de positie 30 van het anker 22 bij het bereiken van een bepaalde stroomwaarde en slaat het anker naar de aanslag 10 om.In the rest position, the armature 22 is supported in the same manner as in Example 2 on the spring 17 and the stop 7. As the excitation current supplied via the terminals 18 increases, the position 30 of the armature 22 changes when the reaching a certain current value and the armature turns to stop 10.
Voorbeeld V.Example V.
Een relais met een differentiaal-schakeling (fig. 8} werd geconstrueerd om te signaleren, wanneer be-35 paalde parameters, zoals de temperatuur, de lichtsterkte enz. bepaalde waarden bereiken. De weekijzerkernen 11 en 12 zijn voorzien van gelijke bekrachtigingsspoelen 24 en 25 voor het opwekken van een basisbekrachtiging en van spoelen 26 en 27 voor het opwekken van een werkbekrachtiging. De bekrachti-40 gingsspoelen 26 en 27 zijn onderling en met de voelers 8 en 81 3200203A relay with a differential circuit (Fig. 8} was constructed to signal when certain parameters, such as temperature, brightness, etc. reach certain values. The soft iron cores 11 and 12 are provided with equal excitation coils 24 and 25 for generating a basic excitation and of coils 26 and 27 for generating an operating excitation. The excitation coils 26 and 27 are interconnected and with the sensors 8 and 81 3200203
VV
-13- in serie geschakeld, De bekrachtigingsspoelen 26 en 27 zijn via .de voelers 8 en 81 verbonden met de stroombron 9. Het anker 15 is beweegbaar tussen de aanslagen 7 en IQ onder invloed van Let magnetische 'veld, dat wordt opgewekt door de 5 in de bekrachtigingsspoelen vloeiende stroom.Connected in series. The excitation coils 26 and 27 are connected via the sensors 8 and 81 to the power source 9. The armature 15 is movable between the stops 7 and IQ under the influence of the magnetic field generated by the 5 current flowing in the excitation coils.
Voorbeeld VI,Example VI,
Een relais werd vervaardigd voor het bewaken van een spanningsniveau. Het relais omvat een magnetomecha-nische omzetter (fig. 9-1, dat is voorzien van een permanente 10 magneet 1 en een met een bekrachtigingsspoel 14 uitgeruste weekijzerkern 12. De in de bekrachtigingsspoel 14 vloeiende stroom heeft een met de te controleren spanning evenredige sterkte, welke bij een nauwkeurig bepaalde waarde een wijziging van de positie van het op de aanslag 7 ondersteunde .15 anker 15 tot gevolg heeft.A relay has been manufactured to monitor a voltage level. The relay comprises a magneto-mechanical converter (fig. 9-1), which is provided with a permanent magnet 1 and a soft iron core 12 equipped with an excitation coil 14. The current flowing in the excitation coil 14 has a strength proportional to the voltage to be controlled. , which results in a change in the position of the anchor 15 supported on the stop 7 at a precisely determined value.
Voorbeeld VII. - - .Example VII. - -.
Op basis van de magnetomechanische omzetter volgens de uitvinding werd een relais vervaardigd, waarmee een mechanische omschakeling, waarvoor een groot koppel nodig 20 is, kan worden uitgevoerd.Het relais omvat beweegbare en vast opgestelde magneten, die op een cirkel zijn opgesteld.On the basis of the magnetomechanical converter according to the invention, a relay was produced with which a mechanical switching, which requires a large torque, can be carried out. The relay comprises movable and fixed magnets arranged on a circle.
De beweegbare magneten 33, 35 kunnen met een centrisch opgestelde as worden verbonden. Tussen een beweegbare magneet 33, 35 en een vaste magneet 34, 36 is een anker 31 en/of 25 32 aanwezig, dat bij voorkeur instelbaar is. Bij het verhogen van de stroomwaarden bewegen, na het ommagnetiseren van het anker 31 (yan de ankers 31, 321, de beweegbare magneten zich in de richting van het anker, welke beweging met een groot koppel of moment gepaard gaat, dat door middel van een as of 30 langs de cirkel kan worden benut voor mechanische schakel-handelingen.The movable magnets 33, 35 can be connected to a centrally arranged axis. Between a movable magnet 33, 35 and a fixed magnet 34, 36, an anchor 31 and / or 25 32 is present, which is preferably adjustable. When the current values are increased, after the magnetization of the armature 31 (of the anchors 31, 321), the movable magnets move in the direction of the armature, which movement is accompanied by a large torque or moment, which by means of a axis or 30 along the circle can be used for mechanical shifting operations.
De belangrijkste voordelen van de omzetter volgens de uitvinding kunnen als volgt worden samengevat:The main advantages of the converter according to the invention can be summarized as follows:
Bij een goed bepaalde waarde van de hekrachti-35 gingsstroom veranderen de relatieve posities van de elementen van de omzetter, welke waarde zowel bij het aanspreken als bij het terugkeren zeer nauwkeurig kan worden geregeld. Bij het bereiken van de bepaalde aanspreekwaarde wordt een beweging met een groot aanzetmoment gerealiseerd, welke niet al-40 leen geschikt is voor het sluiten of openen van contacten, 8200209 -14- maar ook voor een mechanische krachtoverbrenging. De magneto-mechanische omzetter volgens de uitvinding maakt de constructie van eenvoudige en goedkopere relais mogelijk dan met de bekende omzetters. Deze relais kunnen op eenvoudige wijze 5 worden vervaardigd met gebruikelijke onderdelen.With a well determined value of the stopping current, the relative positions of the elements of the converter change, which value can be controlled very precisely both at the response and at the return. When the determined response value is reached, a movement with a large starting moment is realized, which is not only suitable for closing or opening contacts, but also for a mechanical power transmission. The magneto-mechanical converter according to the invention enables the construction of simple and cheaper relays than with the known converters. These relays can be easily manufactured with conventional parts.
De omzetter volgens de uitvinding werkt binnen een zeer breed parameterbereik en wel van mA, mV waarden tot kA, kV waarden. De omzetter kan zowel met gelijkstroom als met wisselstroom met willekeurige frequentie wor-10 den bediend. Het met de omzetter volgens de uitvinding uitgeruste relais kan1een willekeurige ruimtelijke stand werken.The converter according to the invention operates within a very wide parameter range, from mA, mV values to kA, kV values. The converter can be operated with either direct or alternating current of any frequency. The relay equipped with the converter according to the invention can operate in any spatial position.
De relais, die zijn uitgerust met de magnetomechanische omzetter volgens de uitvinding kunnen met voordeel op alle terreinen worden toegepast, waarbij thans relais worden gebruikt 15 die zijn voorzien van regeleenheden en speciale stroomcircuits. Bij wijze van voorbeeld worden de volgende toepassingsmogelijkheden genoemd: - als primair relais in elektrische vermogens -overbrengingsnetten, waarbij de beveiliging van de spe- 20 ciale meetinrichtingen nauwkeurig kan worden gerealiseerd; - als grenswaardedetector in beveiligingsapparatuur, waarbij (zoals bij de mijnbouw, in kunststofbe-drijven,indechemische industrie, in gesloten werkruimten) een nauwkeurige en betrouwbare aanduiding van de grenswaarde nodig 25 is, - bij beveiligingsinrichtingen; - bij signaleringseenheden voor het aanduiden van het overschrijden van een bepaald toerental; - als beveiliging bij relais, die deel 30 uitmaken van schakelingen met grote snelheid en nauwkeurigheid; - bij walswerken voor het aanduiden van ontoelaatbare variaties in de plaatdikte; - op het -terrein van de spoorwegen, bijvoor-35 beeld in blokinstallaties; - bij automatische blusinstallaties; - in de fotometrie; - voor het sorteren van de kogels bij de fabricage van kogellegers; 40 - bij beveiligingssystemen van kranen; 8200209 -15- - bij besturingssystemen van lichten enz.The relays equipped with the magnetomechanical converter according to the invention can advantageously be used in all fields, currently using relays provided with control units and special current circuits. The following applications are mentioned by way of example: - as a primary relay in electrical power transmission networks, whereby the protection of the special measuring devices can be accurately realized; - as a limit value detector in security equipment, which (such as in mining, in plastic companies, in the chemical industry, in closed work areas) requires an accurate and reliable indication of the limit value, - in security devices; - for signaling units for indicating exceeding a certain speed; - as protection for relays, which are part of circuits with high speed and accuracy; - in rolling mills for indicating inadmissible variations in the sheet thickness; - in the area of the railways, for example in block installations; - with automatic extinguishing systems; - in photometry; - for sorting the balls in the manufacture of ball bearings; 40 - for safety systems of cranes; 8200209 -15- - for control systems of lights, etc.
De uitvinding is niet beperkt tot de in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoorbeelden, die binnen het. kader der uitvinding op verschillende manieren kunnen worden 5 gevarieerd.The invention is not limited to the above described embodiments, which are within the scope of the invention. can be varied in various ways within the scope of the invention.
82002098200209
Claims (20)
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803043589 DE3043589A1 (en) | 1980-11-19 | 1980-11-19 | MAGNETOMECHANICAL CONVERTER |
| FR8024751A FR2494899A1 (en) | 1980-11-18 | 1980-11-21 | Magneto-mechanical converter for control relays - has soft iron core mounted between two like pole pieces and attracted by altering field strengths (HU 27.2.82) |
| US06/217,255 US4367449A (en) | 1980-11-19 | 1980-12-17 | Magnetomechanical converter |
| LU83871A LU83871A1 (en) | 1980-11-19 | 1982-01-13 | MAGNETOMECHANICAL CONVERTER |
| BE0/207063A BE891791A (en) | 1980-11-19 | 1982-01-15 | MAGNETOMECHANICAL CONVERTER |
| NL8200209A NL8200209A (en) | 1980-11-18 | 1982-01-21 | MAGNETOMECHANICAL CONVERTER. |
Applications Claiming Priority (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8024851A FR2476360A1 (en) | 1977-12-12 | 1980-11-18 | |
| FR8024851 | 1980-11-18 | ||
| DE19803043589 DE3043589A1 (en) | 1980-11-19 | 1980-11-19 | MAGNETOMECHANICAL CONVERTER |
| DE3043589 | 1980-11-19 | ||
| US21725580 | 1980-12-17 | ||
| US06/217,255 US4367449A (en) | 1980-11-19 | 1980-12-17 | Magnetomechanical converter |
| LU83871A LU83871A1 (en) | 1980-11-19 | 1982-01-13 | MAGNETOMECHANICAL CONVERTER |
| LU83871 | 1982-01-13 | ||
| BE0/207063A BE891791A (en) | 1980-11-19 | 1982-01-15 | MAGNETOMECHANICAL CONVERTER |
| BE207063 | 1982-01-15 | ||
| NL8200209A NL8200209A (en) | 1980-11-18 | 1982-01-21 | MAGNETOMECHANICAL CONVERTER. |
| NL8200209 | 1982-01-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8200209A true NL8200209A (en) | 1983-08-16 |
Family
ID=27543043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8200209A NL8200209A (en) | 1980-11-18 | 1982-01-21 | MAGNETOMECHANICAL CONVERTER. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2494899A1 (en) |
| NL (1) | NL8200209A (en) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1837188A (en) * | 1928-08-20 | 1931-12-22 | Bbc Brown Boveri & Cie | Polarized switch |
| FR853722A (en) * | 1938-05-03 | 1940-03-27 | Licentia Gmbh | Polarized device for electromagnetic actuation of a moving armature, in particular polarized telegraph relay |
| US2443784A (en) * | 1943-05-17 | 1948-06-22 | Barber Coleman Company | Relay |
| FR908957A (en) * | 1944-08-08 | 1946-04-24 | Sagem | New polarized electromagnet |
| FR1329693A (en) * | 1962-05-03 | 1963-06-14 | Const Radio Electr De Montroug | Polarized or non-polarized electromagnetic relay with permanent magnet return |
| DE1217501B (en) * | 1963-01-29 | 1966-05-26 | Siemens Ag | Magnetically controllable switching device |
-
1980
- 1980-11-21 FR FR8024751A patent/FR2494899A1/en active Pending
-
1982
- 1982-01-21 NL NL8200209A patent/NL8200209A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2494899A1 (en) | 1982-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4994776A (en) | Magnetic latching solenoid | |
| US3205323A (en) | Magnetic reed proximity switch | |
| GB2088137A (en) | Magnetomechanical converter | |
| US4367449A (en) | Magnetomechanical converter | |
| ES2011457B3 (en) | MAGNET DISCONNECT FOR DEFECT CURRENT PROTECTION SWITCHES | |
| KR900702553A (en) | Relay type electromagnetic actuator | |
| US698027A (en) | Polarized magnet. | |
| US3040146A (en) | Permanent magnet actuator for electric devices | |
| US3440532A (en) | Speed sensor for linear induction motors | |
| US4752757A (en) | Electromagnetic actuator | |
| NL8200209A (en) | MAGNETOMECHANICAL CONVERTER. | |
| US3530454A (en) | Drop annunciator with pivotally-mounted target indicator bearing a permanent magnet | |
| US2486240A (en) | Electric circuit for retentive type relays | |
| US3569947A (en) | Magnetic memory device | |
| US3774058A (en) | Force transducer | |
| US2352948A (en) | Electromagnetic device | |
| SU415746A1 (en) | ||
| ES518183A0 (en) | BISTABLE MAGNETIC ARRANGEMENT FOR OPERATION OF MECHANICAL OR ELECTRICAL MANEUVER DEVICES. | |
| US3919676A (en) | Permanent-magnet type relay | |
| US1176421A (en) | Magnetic device. | |
| US3621417A (en) | Magnetically responsive switching apparatus | |
| US4109219A (en) | Electromagnetic switching device | |
| JPS57146970A (en) | Gas flux control method by electromagnetic valve | |
| SU1751234A1 (en) | Device for controlling slide wedge of loom | |
| JPS60223458A (en) | Electromagnetic linear movement apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |