WO2001013397A1 - Electromagnetic switching device - Google Patents

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Norbert Mitlmeier
Heinz Seidenbusch
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54—Contact arrangements
    • H01H50/541—Auxiliary contact devices

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic switching device having at least one drive coil which, when acted upon by a pull-in current, shifts a contact carrier in an actuating direction and thus actuates at least one main contact, the contact carrier also actuating an auxiliary switch.
  • Electromagnetic switching devices in particular contactors, often have auxiliary switches which are actuated together with the main contact or the main contacts.
  • the auxiliary switches are therefore comparatively expensive.
  • the object of the present invention is to design an electromagnetic switching device in such a way that the auxiliary switch is no longer exposed to the mechanical loads occurring when the contact carrier is actuated.
  • the object is achieved in that the auxiliary switch is released by moving the contact carrier from a sprung rest position into a sprung actuation position.
  • the lever can be designed, for example, as an angle lever or as a bar lever.
  • the lever can also be designed as a one- or two-sided lever.
  • the lever has a transmission ratio that is greater than one, in particular at least two, a large opening of the auxiliary switch results even when the auxiliary switch is actuated later.
  • the auxiliary switch can, for example, be connected to a current control arranged upstream of the drive coil, in order to switch it from supplying the pull-in current to supplying a considerably smaller holding current.
  • the switching device has no control electronics, a switchover from pull-in to holding current can be achieved in a simple manner if the auxiliary switch is closed in the sprung-in rest position and opened in the sprung-out actuation position, the drive coil has two partial windings and the auxiliary switch has one of the Partial windings is connected in series.
  • 1 shows a block diagram of an electromagnetic switching device
  • FIG. 4 shows a further block diagram of an electromagnetic switching device.
  • an electromagnetic switching device 1 has a drive coil 2.
  • the drive coil 2 is acted upon by a starting current I A. This then moves a contact carrier 3 into a loading direction of activity x. As a result, a main contact 4 and an auxiliary switch 5 are actuated.
  • the auxiliary switch 5 is connected to a current control 6, which is arranged upstream of the drive coil 2. Due to the actuation of the auxiliary switch 5, the current control 6 is switched over so that it only applies a holding current I H to the drive coil 2 which is considerably smaller than the starting current I A.
  • the contact carrier 3 acts on the auxiliary switch 5 via a lever 7.
  • the lever 7 is designed as a two-sided lever 7 according to FIGS. But it could also be designed as a one-sided lever. 2, the lever 7 is designed as an angle lever 7, according to FIG. 3 as a bar lever 7.
  • the auxiliary switch 5 has a switch spring 8 which presses an actuating element 9 of the auxiliary switch 5 against the lever 7.
  • a restoring spring 10 also acts on the lever 7.
  • the force exerted on the actuating element 9 by the restoring spring 10 via the lever 7 is greater than the force exerted on the actuating element 9 by the switch spring 8.
  • the contact carrier 3 is not displaced, the actuating element 9 therefore remains in a rest position in which the switch spring 8 is compressed.
  • the return spring 10 is forcibly compressed and the lever 7 is released from the actuating element 9.
  • the actuating element 9 is thus released so that the auxiliary switch 5 can pass into an actuating position in which the switch spring 8 is extended.
  • the translation of the lever 7, ie the ratio of its arm arms, can be selected as required. However, the translation of the lever 7 is preferably greater than one, in particular at least two. Because this makes it late despite one Operating the auxiliary switch 5, that is to say operating the auxiliary switch 5 only shortly before the main contact 4 is operated, makes it possible to ensure a large opening travel of the auxiliary switch 5. An exact switching time of the auxiliary switch 5 is also ensured.
  • the switching device 1 has no control electronics in the form of a current control 6. Instead, the drive coil 2 has two partial windings 2 2 ".
  • the contact carrier 3 is moved in the actuation direction x when the starting current I A is applied .
  • the other partial winding 2' is acted upon by the holding current I H
  • the auxiliary switch 5 is designed as a make contact 5. It is therefore closed in the sprung-in rest position and opened in the sprung-out actuation position. It is connected in series with the one partial winding 2 V. When it is opened, it switches off this partial winding 2 ' Without control electronics, a simple switchover from the pull-in current I A to the holding current I H is guaranteed.

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Abstract

The invention relates to an electromagnetic switching device with at least one drive coil (2) that displaces a contact support (3) to a position of actuation (x) when it is subjected to a pick-up current (Ia), thereby actuating at least one main contact (4). The contact support (3) simultaneously actuates an auxiliary switch (5) that is released from a latched initial position into an unlatched actuation position by the displacement of the contact support (3).

Description

Beschreibungdescription
Elektromagnetisches SchaltgerätElectromagnetic switching device
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltgerät mit mindestens einer Antriebsspule, die bei Beaufschlagung mit einem Anzugsstrom einen Kontaktträger in eine Betätigungsrichtung verschiebt und so mindestens einen Hauptkontakt betätigt, wobei der Kontaktträger auch einen Hilfsschalter betätigt.The present invention relates to an electromagnetic switching device having at least one drive coil which, when acted upon by a pull-in current, shifts a contact carrier in an actuating direction and thus actuates at least one main contact, the contact carrier also actuating an auxiliary switch.
Elektromagnetische Schaltgeräte, insbesondere Schütze, weisen oftmals Hilfsschalter auf, die zusammen mit dem Hauptkontakt bzw. den Hauptkontakten betätigt werden. Dabei tritt das Pro- blem auf, daß die Hilfsschalter aufgrund der großen Geschwindigkeit des Kontaktträgers einer großen mechanischen Belastung ausgesetzt werden und daher sehr stabil ausgelegt werden müssen, obwohl dies für die Durchführung der ihnen zugedachten elektrischen Funktion nicht erforderlich ist. Die Hilfsschalter sind daher vergleichsweise teuer.Electromagnetic switching devices, in particular contactors, often have auxiliary switches which are actuated together with the main contact or the main contacts. The problem arises that the auxiliary switches are exposed to a large mechanical load due to the high speed of the contact carrier and must therefore be designed to be very stable, although this is not necessary for the electrical function intended for them. The auxiliary switches are therefore comparatively expensive.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektromagnetisches Schaltgerät derart auszugestalten, daß der Hilfsschalter nicht mehr den beim Betätigen des Kontakt- trägers auftretenden mechanischen Belastungen ausgesetzt ist.The object of the present invention is to design an electromagnetic switching device in such a way that the auxiliary switch is no longer exposed to the mechanical loads occurring when the contact carrier is actuated.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Hilfsschalter durch das Verschieben des Kontaktträgers aus einer eingefederten Ruhestellung in eine ausgefederte Betätigungsstellung freige- geben wird.The object is achieved in that the auxiliary switch is released by moving the contact carrier from a sprung rest position into a sprung actuation position.
Wenn der Kontaktträger über einen Hebel auf den Hilfsschalter wirkt, ist das Freigeben aus der eingefederten Ruhestellung besonders einfach zu bewerkstelligen. Der Hebel kann beispielsweise als Winkelhebel oder als Balkenhebel ausgebildet sein. Der Hebel kann ferner als ein- oder zweiseitiger Hebel ausgebildet sein.If the contact carrier acts on the auxiliary switch via a lever, the release from the spring-loaded rest position is particularly easy to accomplish. The lever can be designed, for example, as an angle lever or as a bar lever. The lever can also be designed as a one- or two-sided lever.
Wenn der Hebel eine Übersetzung aufweist, die größer als eins ist, insbesondere mindestens zwei beträgt, ergibt sich auch bei später Betätigung des Hilfsschalters eine große Öffnung des Hilfsschalters.If the lever has a transmission ratio that is greater than one, in particular at least two, a large opening of the auxiliary switch results even when the auxiliary switch is actuated later.
Der Hilfsschalter kann beispielsweise mit einer der Antriebsspule vorgeordneten Stromregelung verbunden sein, um diese von Abgabe des AnzugsStroms auf Abgabe eines erheblich kleineren Haltestroms umzuschalten.The auxiliary switch can, for example, be connected to a current control arranged upstream of the drive coil, in order to switch it from supplying the pull-in current to supplying a considerably smaller holding current.
Wenn das Schaltgerät keine Steuerelektronik aufweist, kann auf einfache Weise eine Umschaltung von Anzugs- auf Haltestrom erreicht werden, wenn der Hilfsschalter in der eingefederten Ruhestellung geschlossen und in der ausgefederten Betätigungsstellung geöffnet ist, die Antriebsspule zwei Teil- Wicklungen aufweist und der Hilfsschalter mit einer der Teilwicklungen in Reihe geschaltet ist.If the switching device has no control electronics, a switchover from pull-in to holding current can be achieved in a simple manner if the auxiliary switch is closed in the sprung-in rest position and opened in the sprung-out actuation position, the drive coil has two partial windings and the auxiliary switch has one of the Partial windings is connected in series.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels . Dabei zei- gen in PrinzipdarstellungFurther advantages and details emerge from the following description of an exemplary embodiment. Here show in principle
FIG 1 ein Blockschaltbild eines elektromagnetischen Schaltgeräts,1 shows a block diagram of an electromagnetic switching device,
FIG 2 einen Kontaktträger und einen Hilfsschalter, FIG 3 eine Variante von FIG 2 und2 shows a contact carrier and an auxiliary switch, 3 shows a variant of 2 and
FIG 4 ein weiteres Blockschaltbild eines elektromagnetischen Schaltgeräts.4 shows a further block diagram of an electromagnetic switching device.
Gemäß FIG 1 weist ein elektromagnetisches Schaltgerät 1 eine Antriebsspule 2 auf. Bei Vorgabe eines Steuerbefehls S wird die Antriebsspule 2 mit einem Anzugsstrom IA beaufschlagt. Diese verschiebt daraufhin einen Kontaktträger 3 in eine Be- tätigungsrichtung x. Dadurch werden ein Hauptkontakt 4 und ein Hilfsschalter 5 betätigt.According to FIG. 1, an electromagnetic switching device 1 has a drive coil 2. When a control command S is specified, the drive coil 2 is acted upon by a starting current I A. This then moves a contact carrier 3 into a loading direction of activity x. As a result, a main contact 4 and an auxiliary switch 5 are actuated.
Der Hilfsschalter 5 ist mit einer Stromregelung 6 verbunden, die der Antriebsspule 2 vorgeordnet ist. Aufgrund der Betätigung des Hilfsschalters 5 wird die Stromregelung 6 umgeschaltet, so daß sie die Antriebsspule 2 nur noch mit einem Haltestrom IH beaufschlagt, der erheblich kleiner als der Anzugsstrom IA ist.The auxiliary switch 5 is connected to a current control 6, which is arranged upstream of the drive coil 2. Due to the actuation of the auxiliary switch 5, the current control 6 is switched over so that it only applies a holding current I H to the drive coil 2 which is considerably smaller than the starting current I A.
Gemäß den FIG 2 und 3 wirkt der Kontaktträger 3 über einen Hebel 7 auf den Hilfsschalter 5. Der Hebel 7 ist gemäß den FIG 2 und 3 als zweiseitiger Hebel 7 ausgebildet. Er könnte aber auch als einseitiger Hebel ausgebildet sein. Gemäß FIG 2 ist der Hebel 7 als Winkelhebel 7 ausgebildet, gemäß FIG 3 als Balkenhebel 7.According to FIGS. 2 and 3, the contact carrier 3 acts on the auxiliary switch 5 via a lever 7. The lever 7 is designed as a two-sided lever 7 according to FIGS. But it could also be designed as a one-sided lever. 2, the lever 7 is designed as an angle lever 7, according to FIG. 3 as a bar lever 7.
Der Hilfsschalter 5 weist gemäß den FIG 2 und 3 eine Schalterfeder 8 auf, die ein Betätigungselement 9 des Hilfsschal- ters 5 gegen den Hebel 7 drückt. Auf den Hebel 7 wirkt ferner eine Rückstellfeder 10. Die von der Rückstellfeder 10 über den Hebel 7 auf das Betätigungselement 9 ausgeübte Kraft ist größer als die von der Schalterfeder 8 auf das Betätigungselement 9 ausgeübte Kraft. Bei nicht verschobenem Kontaktträ- ger 3 verharrt das Betätigungselement 9 daher in einer Ruhestellung, in der die Schalterfeder 8 eingefedert ist. Durch das Verschieben des Kontaktträgers 3 wird die Rückstellfeder 10 aber zwangsweise zusammengedrückt und der Hebel 7 vom Betätigungselement 9 gelöst. Das Betätigungselement 9 wird also freigegeben, so daß der Hilfsschalter 5 in eine Betätigungsstellung übergehen kann, in der die Schalterfeder 8 ausgefedert ist.According to FIGS. 2 and 3, the auxiliary switch 5 has a switch spring 8 which presses an actuating element 9 of the auxiliary switch 5 against the lever 7. A restoring spring 10 also acts on the lever 7. The force exerted on the actuating element 9 by the restoring spring 10 via the lever 7 is greater than the force exerted on the actuating element 9 by the switch spring 8. When the contact carrier 3 is not displaced, the actuating element 9 therefore remains in a rest position in which the switch spring 8 is compressed. By moving the contact carrier 3, the return spring 10 is forcibly compressed and the lever 7 is released from the actuating element 9. The actuating element 9 is thus released so that the auxiliary switch 5 can pass into an actuating position in which the switch spring 8 is extended.
Die Übersetzung des Hebels 7, also das Verhältnis seiner He- beiarme, kann nach Bedarf gewählt werden. Vorzugsweise aber ist die Übersetzung des Hebels 7 größer als eins, insbesondere mindestens zwei. Denn dadurch ist es trotz eines späten Betätigens des Hilfsschalters 5, also einem Betätigen des Hilfsschalters 5 erst kurz vor dem Betätigen des Hauptkontak- tes 4, möglich, einen großen Öffnungsweg des Hilfsschalters 5 zu gewährleisten. Auch ist ein exakter Schaltzeitpunkt des Hilfsschalters 5 gewährleistet.The translation of the lever 7, ie the ratio of its arm arms, can be selected as required. However, the translation of the lever 7 is preferably greater than one, in particular at least two. Because this makes it late despite one Operating the auxiliary switch 5, that is to say operating the auxiliary switch 5 only shortly before the main contact 4 is operated, makes it possible to ensure a large opening travel of the auxiliary switch 5. An exact switching time of the auxiliary switch 5 is also ensured.
Gemäß FIG 4 weist das Schaltgerät 1 keine Steuerelektronik in Form einer Stromregelung 6 auf. Statt dessen weist die Antriebsspule 2 zwei Teilwicklungen 2 2" auf. Mittels der ei- nen Teilwicklung 2 ' wird bei Beaufschlagung mit dem Anzugsstrom IA der Kontaktträger 3 in die Betätigungssrichtung x verschoben. Die andere Teilwicklung 2' wird mit dem Haltestrom IH beaufschlagt. Der Hilfsschalter 5 ist als Schließer 5 ausgebildet. Er ist also in der eingefederten Ruhestellung geschlossen und in der ausgefederten Betätigungsstellung geöffnet. Er ist mit der einen Teilwicklung 2V in Reihe geschaltet. Beim Öffnen schaltet er diese Teilwicklung 2' ab. Somit ist auch ohne Steuerelektronik ein einfaches Umschalten vom Anzugsstrom IA auf den Haltestrom IH gewährleistet. According to FIG. 4, the switching device 1 has no control electronics in the form of a current control 6. Instead, the drive coil 2 has two partial windings 2 2 ". By means of the one partial winding 2 ', the contact carrier 3 is moved in the actuation direction x when the starting current I A is applied . The other partial winding 2' is acted upon by the holding current I H The auxiliary switch 5 is designed as a make contact 5. It is therefore closed in the sprung-in rest position and opened in the sprung-out actuation position. It is connected in series with the one partial winding 2 V. When it is opened, it switches off this partial winding 2 ' Without control electronics, a simple switchover from the pull-in current I A to the holding current I H is guaranteed.

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektromagnetisches Schaltgerät mit mindestens einer Antriebsspule (2), die bei Beaufschlagung mit einem Anzugsstrom (IA) einen Kontaktträger (3) in eine Betätigungsrichtung (x) verschiebt und so mindestens einen Hauptkontakt (4) betätigt, wobei der Kontaktträger (3) auch einen Hilfsschalter (5) betätigt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hilfsschalter (5) durch das Verschieben des Kontaktträgers (3) aus einer eingefederten Ruhestellung in eine ausgefederte Betätigungsstellung freigegeben wird.1. Electromagnetic switching device with at least one drive coil (2) which, when acted upon by a starting current (I A ), shifts a contact carrier (3) in an actuation direction (x) and thus actuates at least one main contact (4), the contact carrier (3) also actuates an auxiliary switch (5), characterized in that the auxiliary switch (5) is released by moving the contact carrier (3) from a sprung rest position into a sprung actuation position.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kontaktträger (3) über einen Hebel (7) auf den Hilfsschalter (5) wirkt.2. Switching device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the contact carrier (3) via a lever (7) acts on the auxiliary switch (5).
3. Schaltgerät nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hebel (7) als Winkelhebel (7) ausgebildet ist.3. Switching device according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the lever (7) is designed as an angle lever (7).
4. Schaltgerät nach Anspruch 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hebel (7) als Balkenhebel (7) ausgebildet ist.4. Switching device according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the lever (7) is designed as a bar lever (7).
5. Schaltgerät nach Anspruch 2, 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hebel (7) als zweiseitiger Hebel (7) ausgebildet ist.5. Switching device according to claim 2, 3 or 4, so that the lever (7) is designed as a two-sided lever (7).
6. Schaltgerät nach Anspruch 2, 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hebel (7) als einseitiger Hebel (7) ausgebildet ist 6. Switching device according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the lever (7) is designed as a one-sided lever (7)
7. Schaltgerät nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hebel (7) eine Übersetzung aufweist, die größer als eins ist, insbesondere mindestens zwei beträgt.7. Switching device according to claim 5 or 6, so that the lever (7) has a transmission ratio which is greater than one, in particular at least two.
8. Schaltgerät nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hilfsschalter (5) mit einer der Antriebsspule (2) vorgeordneten Stromregelung (6) verbunden ist.8. Switching device according to one of the preceding claims, that the auxiliary switch (5) is connected to a current control (6) arranged upstream of the drive coil (2).
9. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hilfsschalter (5) in der eingefederten Ruhestellung geschlossen und in der ausgefederten Betätigungsstellung ge- öffnet ist, daß die Antriebsspule (2) zwei Teilwicklungen (2l, 2") aufweist und daß der Hilfsschalter (5) mit einer (2X) der Teilwicklungen (2 2") in Reihe geschaltet ist. 9. Switching device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the auxiliary switch (5) is closed in the sprung-in rest position and opened in the sprung-out actuation position, that the drive coil (2) has two partial windings (2 l , 2 ") and that the auxiliary switch (5) with one (2 X ) of the partial windings (2 2 ") is connected in series.
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